第5章 存储系统.ppt

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1、 第第4 4章章 测测 量量 基基 础础 1主要内容：主要内容：第一节第一节 测量概述测量概述 第二节测量方法和测量器具第二节测量方法和测量器具 第三节第三节 测量误差和测量精度测量误差和测量精度 第四节第四节 机床的精度与检测机床的精度与检测习题与思考题习题与思考题 2第一节 测量概述n n在机械制造中，技术测量主要研究对零件的几何量（包括在机械制造中，技术测量主要研究对零件的几何量（包括长度、角度、几长度、角度、几 何形状、相互位置和表面粗糙度等）进何形状、相互位置和表面粗糙度等）进行测量和检验，以确定它们是否符合技术要求。行测量和检验，以确定它们是否符合技术要求。n n测量是为确定被测几

2、何量的量值而进行的实验过程，即把测量是为确定被测几何量的量值而进行的实验过程，即把被测的量与作为计量单位的标准量进行比较，从而确定两被测的量与作为计量单位的标准量进行比较，从而确定两者比值的过程。者比值的过程。n n检验是确定被测的几何量是否在规定的极限范围内，从而检验是确定被测的几何量是否在规定的极限范围内，从而判断其是否合格的实验过程。检验不能得出被测量的量值。判断其是否合格的实验过程。检验不能得出被测量的量值。回回目录目录3一个完整的测量过程应包括一个完整的测量过程应包括以下四个要素：以下四个要素：1.测量测量对象对象 指零件的几何量。即零件的长度、角度、形指零件的几何量。即零件的长度、

3、角度、形 状、相互位置误差及表面粗糙度等。状、相互位置误差及表面粗糙度等。2.测量单位测量单位 几何量中的长度、角度单位。我国采用国际单几何量中的长度、角度单位。我国采用国际单位制，长度的基本单位是米（位制，长度的基本单位是米（m）。在机械制造中常用）。在机械制造中常用的单位是毫米（的单位是毫米（mm）。技术测量中常用的单位是微米）。技术测量中常用的单位是微米（）。角度单位多采用度（）。角度单位多采用度（）、分（）、分（）、秒（）、秒（）。）。3.测量方法测量方法 是指测量时所采用的测量原理、计量器具以及是指测量时所采用的测量原理、计量器具以及测量条件的总和。测量条件的总和。4.测量精度测量精

4、度 是指测量结果与真值的一致程度。即测得数据是指测量结果与真值的一致程度。即测得数据的可靠程度。的可靠程度。回目录回目录4第二节测量方法和测量器具 一测量方法的分类一测量方法的分类二计量器具分类二计量器具分类三、计量器具的基本度量指标三、计量器具的基本度量指标四、常用计量器具简介四、常用计量器具简介 回回目录目录5一.按照不同的出发点，测量方法有不同的分类：1直接测量和间接测量直接测量和间接测量2绝对测量和相对测量绝对测量和相对测量3 单项测量和综合测量单项测量和综合测量4 接触测量和非接触测量接触测量和非接触测量5 在线测量和离线测量在线测量和离线测量6 静态测量与动态测量静态测量与动态测量

5、7 等精度测量和不等精度测量等精度测量和不等精度测量回回目录目录61.直接测量和间接测量直接测量和间接测量n n直接测量是指直接从计量器具获得被测量的量值的直接测量是指直接从计量器具获得被测量的量值的测量方法。如用游标卡尺、千分尺或比较仪测量轴测量方法。如用游标卡尺、千分尺或比较仪测量轴径。径。n n间接测量是指测量与被测量有一定函数关系的量，间接测量是指测量与被测量有一定函数关系的量，然后通过函数关系算出被测量的测量方法。如测量然后通过函数关系算出被测量的测量方法。如测量大尺寸圆柱形零件直径大尺寸圆柱形零件直径D D时，先测出其周长时，先测出其周长L L，然后，然后再按公式再按公式D=D=L

6、 L/求得零件的直径求得零件的直径D D。n n为减少测量误差，一般都采用直接测量，必要时才为减少测量误差，一般都采用直接测量，必要时才采用间接测量。采用间接测量。回回目录目录72绝对测量和相对测量绝对测量和相对测量n n绝对测量是指被测量的全值从计量器具的读数绝对测量是指被测量的全值从计量器具的读数装置直接读出。如用测长仪测量零件，其尺寸装置直接读出。如用测长仪测量零件，其尺寸由刻度尺上直接读出。由刻度尺上直接读出。n n相对测量是指计量器具的示值仅表示被测量对相对测量是指计量器具的示值仅表示被测量对已知标准量的偏差，而被测量的量值为计量器已知标准量的偏差，而被测量的量值为计量器具的示值与标

7、准量的代数和。如用比较仪测量具的示值与标准量的代数和。如用比较仪测量时，先用量块调整仪器零位，然后测量被测量，时，先用量块调整仪器零位，然后测量被测量，所获得的示值就是被测量相对于量块尺寸的偏所获得的示值就是被测量相对于量块尺寸的偏差。差。n n一般说来，相对测量的测量精度比绝对测量的一般说来，相对测量的测量精度比绝对测量的测量精度高。测量精度高。回回目录目录83 单项测量和综合测量单项测量和综合测量n n 单项测量是指分别测量工件的各个参数的测单项测量是指分别测量工件的各个参数的测量。如分别测量螺纹的中径、螺距和牙型半量。如分别测量螺纹的中径、螺距和牙型半角。角。n n综合测量是指同时测量工

8、件上某些相关的几何综合测量是指同时测量工件上某些相关的几何量的综合结果，以判断综合结果是否合格。量的综合结果，以判断综合结果是否合格。如用螺纹通规检验螺纹的单一中径、螺距和如用螺纹通规检验螺纹的单一中径、螺距和牙型半角实际值的综合结果，即作用中径。牙型半角实际值的综合结果，即作用中径。n n单项测量的效率比综合测量低，但单项测量结单项测量的效率比综合测量低，但单项测量结果便于工艺分析。果便于工艺分析。回回目录目录94 接触测量和非接触测量接触测量和非接触测量n n接触测量是指计量器具在测量时。其测头与被测表面直接接触的测量。如用卡尺、千分尺测量工件。n n非接触测量是指计量器具的测头与被测表面

9、不接触的测量。如用气动量仪测量孔径和用显微镜测量工件的表面粗糙度。n n接触测量有测量力，会引起被测表面和计量器具有关部分产生弹性变形，因而影响测量精度，非接触测量则无此影响。回回目录目录105 在线测量和离线测量在线测量和离线测量n n在线测量是指在加工过程中对工件的测量。其测量结果用来控制工件的加工过程，决定是否需要继续加工或调整机床，可及时防止废品的产生。n n离线测量是指在加工后对工件进行的测量。主要用来发现并剔除废品。n n在线测量使检测与加工过程紧密结合，以保证产品质量。因而是检测技术的发展方向 回回目录目录116 静态测量与动态测量静态测量与动态测量n n静态测量是指测量时被测表

10、面与测量头间保持相对静止。如用千分尺测零件直径。n n动态测量是指测量时被测表面与测量头间有相对运动。它能反映被测参数的变化过程。如用齿轮单面啮合仪检测齿轮综合误差。回回目录目录127 等精度测量和不等精度测量等精度测量和不等精度测量n n等精度测量是指决定测量精度的全部因素或条等精度测量是指决定测量精度的全部因素或条件都不变的测量。如由同一个人员，使用同一件都不变的测量。如由同一个人员，使用同一台仪器，在同样的条件下，以同样的方法和测台仪器，在同样的条件下，以同样的方法和测量次数，同样仔细地测量同一个量的测量。量次数，同样仔细地测量同一个量的测量。n n不等精度测量是指在测量过程中，决定测量

11、精不等精度测量是指在测量过程中，决定测量精度的全部因素或条件可能完全改变或部分改变度的全部因素或条件可能完全改变或部分改变的测量。如上述的测量当改变其中之一或几个的测量。如上述的测量当改变其中之一或几个甚至全部条件或因素的测量。甚至全部条件或因素的测量。n n一般情况下都采用等精度测量。不等精度测量一般情况下都采用等精度测量。不等精度测量的数据处理比较麻烦，只运用于重要的科研实的数据处理比较麻烦，只运用于重要的科研实验中的高精度测量。验中的高精度测量。回回目录目录13二二.计量器具可按用途、结构计量器具可按用途、结构和工作原理分类。和工作原理分类。1按用途分类按用途分类按结构和工作原理分类按结

12、构和工作原理分类回回目录目录14按用途分类 n n(1)(1)标准计量器具标准计量器具 是指测量时体现标准量的测是指测量时体现标准量的测量器具。通常用来校对和调整其他计量器具，量器具。通常用来校对和调整其他计量器具，或作为标准量与被测几何量进行比较。如线纹或作为标准量与被测几何量进行比较。如线纹尺、量块、多面棱体等。尺、量块、多面棱体等。n n(2)(2)通用计量器具通用计量器具 指通用性大、可用来测量某指通用性大、可用来测量某一范围内各种尺寸（或其他几何量），并能获一范围内各种尺寸（或其他几何量），并能获得具体读数值的计量器具。如千分尺、千分表、得具体读数值的计量器具。如千分尺、千分表、测长

13、仪等。测长仪等。n n(3)(3)专用计量器具专用计量器具 是指用于专门测量某种或某是指用于专门测量某种或某个特定几何量的计量器具。如量规、圆度仪、个特定几何量的计量器具。如量规、圆度仪、基节仪等。基节仪等。回回目录目录15按结构和工作原理分类 n n(1)(1)机械式计量仪器机械式计量仪器 是指通过机械结构实现对是指通过机械结构实现对被测量的感受、传递和放大的计量器具。如机械被测量的感受、传递和放大的计量器具。如机械式比较仪、百分表和扭簧比较仪等。式比较仪、百分表和扭簧比较仪等。n n(2)(2)光学式计量仪器光学式计量仪器 是指用光学方法实现对被是指用光学方法实现对被测量的转换和放大的计量

14、器具。如光学比较仪、测量的转换和放大的计量器具。如光学比较仪、投影仪、自准直仪和工具显微镜等。投影仪、自准直仪和工具显微镜等。n n(3)(3)气动式计量仪器气动式计量仪器 是指靠压缩空气通过气动是指靠压缩空气通过气动系统时的状态（流量或压力）变化来实现对被测系统时的状态（流量或压力）变化来实现对被测量的转换的计量器具。如水柱式和浮标式气动量量的转换的计量器具。如水柱式和浮标式气动量仪等。仪等。下一页下一页16(4)电动式计量器具电动式计量器具 是指将被测量通过传感器变是指将被测量通过传感器变为电量，再经变换而获得读数的计量器具。如为电量，再经变换而获得读数的计量器具。如电动轮廓仪和电感测微仪

15、等。电动轮廓仪和电感测微仪等。(5)光电式计量器具光电式计量器具 是指利用光学方法放大或瞄准，是指利用光学方法放大或瞄准，通过光电元件再转换为电量进行检测，以实现通过光电元件再转换为电量进行检测，以实现几何量的测量的计量器具。如光电显微镜、光几何量的测量的计量器具。如光电显微镜、光电测长仪等。电测长仪等。回回目录目录17三、计量器具的基本度量指标三、计量器具的基本度量指标 回回目录目录基本度量指标如下：基本度量指标如下：分度值（刻度值）分度值（刻度值）刻线间距刻线间距 示值范围示值范围 测量范围测量范围 灵敏度灵敏度 测量力测量力 示值误差示值误差 示值变动示值变动 回程误差（滞后误差）回程误

16、差（滞后误差）10.不确定度不确定度18分度值（刻度值）分度值（刻度值）分度值（刻度值）分度值（刻度值）刻线间距刻线间距 示值范围示值范围 测量范围测量范围 灵敏度灵敏度 测量力测量力 示值误差示值误差 示值变动示值变动 回程误差（滞后误差）回程误差（滞后误差）10.不确定度不确定度是指在测量器具的标尺或度盘上，相邻两刻线间所代表被是指在测量器具的标尺或度盘上，相邻两刻线间所代表被测量的量值。如千分表的分度值为测量的量值。如千分表的分度值为0.001mm，百分表的分，百分表的分度值为度值为0.01mm。对于数显式仪器，其分度值称为分辨率。对于数显式仪器，其分度值称为分辨率。一般说来，分度值越小

17、，计量器具的精度越高。一般说来，分度值越小，计量器具的精度越高。回回目录目录19刻线间距刻线间距分度值（刻度值）分度值（刻度值）刻线间距刻线间距 示值范围示值范围 测量范围测量范围 灵敏度灵敏度 测量力测量力 示值误差示值误差 示值变动示值变动 回程误差（滞后误差）回程误差（滞后误差）10.不确定度不确定度是指计量器具的刻度尺或度盘上相邻是指计量器具的刻度尺或度盘上相邻两刻线间中心之间的距离。为便于目两刻线间中心之间的距离。为便于目视估计，一般刻度间距为视估计，一般刻度间距为12.5mm。回回目录目录20示值范围示值范围分度值（刻度值）分度值（刻度值）刻线间距刻线间距 示值范围示值范围 测量范

18、围测量范围 灵敏度灵敏度 测量力测量力 示值误差示值误差 示值变动示值变动 回程误差（滞后误差）回程误差（滞后误差）10.不确定度不确定度是指计量器具所显示或指示的最小值是指计量器具所显示或指示的最小值到最大值的范围。如光学比较仪的示到最大值的范围。如光学比较仪的示值范围为值范围为-0.1+0.1mm。回回目录目录21测量范围测量范围分度值（刻度值）分度值（刻度值）刻线间距刻线间距 示值范围示值范围 测量范围测量范围 灵敏度灵敏度 测量力测量力 示值误差示值误差 示值变动示值变动 回程误差（滞后误差）回程误差（滞后误差）10.不确定度不确定度是指计量器具所能测量零件的最小是指计量器具所能测量零

19、件的最小值到最大值的范围。如某一千分尺值到最大值的范围。如某一千分尺的测量范围为的测量范围为75100mm。回回目录目录22灵敏度灵敏度是指计量器具对被测量变化的反应能力。若是指计量器具对被测量变化的反应能力。若被测量变化为被测量变化为L，计量器具上相应变化为，计量器具上相应变化为，则灵敏度则灵敏度S为为S=/L （4-1）当和当和L为同一类量时，灵敏度又称放大比，为同一类量时，灵敏度又称放大比，其值为常数。放大比其值为常数。放大比K可用下式来表示可用下式来表示K=c/i 下一页下一页23分度值（刻度值）分度值（刻度值）刻线间距刻线间距 示值范围示值范围 测量范围测量范围 灵敏度灵敏度 测量力

20、测量力 示值误差示值误差 示值变动示值变动 回程误差（滞后误差）回程误差（滞后误差）10.不确定度不确定度式中式中 c计量器具的刻度间距；计量器具的刻度间距；i计量器具的分度值。计量器具的分度值。回回目录目录24测量力测量力分度值（刻度值）分度值（刻度值）刻线间距刻线间距 示值范围示值范围 测量范围测量范围 灵敏度灵敏度 测量力测量力 示值误差示值误差 示值变动示值变动 回程误差（滞后误差）回程误差（滞后误差）10.不确定度不确定度是指计量器具的测头与被测表面之间的接触力。是指计量器具的测头与被测表面之间的接触力。在接触测量中，要求要有一定的恒定的测量力。在接触测量中，要求要有一定的恒定的测量

21、力。测量力太大会使零件或测头产生变形，测量力不测量力太大会使零件或测头产生变形，测量力不恒定会使示值不稳定。恒定会使示值不稳定。回回目录目录25示值误差示值误差分度值（刻度值）分度值（刻度值）刻线间距刻线间距 示值范围示值范围 测量范围测量范围 灵敏度灵敏度 测量力测量力 示值误差示值误差 示值变动示值变动 回程误差（滞后误差）回程误差（滞后误差）10.不确定度不确定度是指计量器具上的示值与被测量真是指计量器具上的示值与被测量真值的代数差。值的代数差。回回目录目录26示值变动示值变动分度值（刻度值）分度值（刻度值）刻线间距刻线间距 示值范围示值范围 测量范围测量范围 灵敏度灵敏度 测量力测量力

22、 示值误差示值误差 示值变动示值变动 回程误差（滞后误差）回程误差（滞后误差）10.不确定度不确定度是指在测量条件不变的情况下，用计量器是指在测量条件不变的情况下，用计量器具对被测量测量多次（一般具对被测量测量多次（一般510次）所次）所得示值中的最大差值。得示值中的最大差值。回回目录目录27回程误差（滞后误差）回程误差（滞后误差）分度值（刻度值）分度值（刻度值）刻线间距刻线间距 示值范围示值范围 测量范围测量范围 灵敏度灵敏度 测量力测量力 示值误差示值误差 示值变动示值变动 回程误差（滞后误差）回程误差（滞后误差）10.不确定度不确定度是指在相同条件下，对同一被测量进行往是指在相同条件下，

23、对同一被测量进行往返两个方向测量时，计量器具示值的最大返两个方向测量时，计量器具示值的最大变动量。变动量。回回目录目录28 10.不确定度不确定度分度值（刻度值）分度值（刻度值）刻线间距刻线间距 示值范围示值范围 测量范围测量范围 灵敏度灵敏度 测量力测量力 示值误差示值误差 示值变动示值变动 回程误差（滞后误差）回程误差（滞后误差）10.不确定度不确定度 是指由于测量误差的存在而对被测量值不能肯定的程度。不确是指由于测量误差的存在而对被测量值不能肯定的程度。不确定度用极限误差表示，它是一个综合指标，包括示值误差、回定度用极限误差表示，它是一个综合指标，包括示值误差、回程误差等。如分度值为程误

24、差等。如分度值为0.01mm的千分尺，在车间条件下测量的千分尺，在车间条件下测量一个尺寸小于一个尺寸小于50mm的零件时，其不确定度为的零件时，其不确定度为0.004mm。回回目录目录29四、常用计量器具简介四、常用计量器具简介1.量块量块 2.平直量具平直量具3角度量具角度量具 4.游标量具游标量具5.测微量具测微量具 6.指示式量具指示式量具7.精密计量仪器精密计量仪器8.光滑极限量规和螺纹量规光滑极限量规和螺纹量规回回目录目录301.量块量块具有两个平面平行的测量面，外形一般为量块具有两个平面平行的测量面，外形一般为长方体，长方体，如图如图4-1所示。量块除了作为长度基所示。量块除了作为

25、长度基准的传递媒介以外，也可用来检定、校对和调准的传递媒介以外，也可用来检定、校对和调整计量器具，还可用于测量工件、精密划线定整计量器具，还可用于测量工件、精密划线定位和精密调整机床。其应用如位和精密调整机床。其应用如图图4-2、4-3所示。所示。回回目录目录2.平直量具平直量具31图图4-1量块量块32图图4-2 长量块连接孔图长量块连接孔图33图图4-3 量块应用图例量块应用图例342.平直量具用来测量工件平面度及直线度的量具，称为用来测量工件平面度及直线度的量具，称为平直量具。它包括以下几种：平直量具。它包括以下几种：(1)平面平晶平面平晶 (2)平行平平行平(3)平板平板 (4)样板直

26、尺样板直尺(5)检验平尺检验平尺 (6)水平仪水平仪回回目录目录35(1)平面平晶平面平晶n n 平面平晶是用无色光学玻璃等做成的，具有平面平晶是用无色光学玻璃等做成的，具有两个平面的正圆柱体。平面平晶有单工作面和双两个平面的正圆柱体。平面平晶有单工作面和双工作面两种，其外形工作面两种，其外形如图如图4-44-4所示。所示。n n 平面平晶用于以光波干涉法检验量块、量规、平面平晶用于以光波干涉法检验量块、量规、测量仪器及测量工具的测量面的研合性和平面度。测量仪器及测量工具的测量面的研合性和平面度。n n 根据平面平晶工作面的平面度，可分为根据平面平晶工作面的平面度，可分为1 1、2 2两个级别

27、。两个级别。(2)平行平晶平行平晶36图图4-4 平面平晶平面平晶37(2)平行平晶平行平晶n n 平行平晶是用无色光学玻璃制成的具有两平行平晶是用无色光学玻璃制成的具有两个平行工作面的正圆柱体，其外形如个平行工作面的正圆柱体，其外形如图图4-54-5所示。所示。n n 平行平晶以光波干涉法测量千分尺、杠杆平行平晶以光波干涉法测量千分尺、杠杆千分尺等量具测量面的平面度、平行度；也可千分尺等量具测量面的平面度、平行度；也可应用它来检定工具显微镜立柱对工作台面的垂应用它来检定工具显微镜立柱对工作台面的垂直度。直度。（3）平板）平板38图图4-5 平行平晶平行平晶39（3）平板）平板n n平板一般分

28、为检验平板和划线平板。外形平板一般分为检验平板和划线平板。外形如图如图4-4-6 6所示。所示。n n 平板在检定或精密测试中一般用作基准定平板在检定或精密测试中一般用作基准定位面。检验平板适用于以涂色法检验工件表面平位面。检验平板适用于以涂色法检验工件表面平面度，或作为检验工件的辅助工具，划线平板用面度，或作为检验工件的辅助工具，划线平板用于划线工作。于划线工作。n n 平板按其精度分为四级：平板按其精度分为四级：0 0、1 1、2 2、3 3级。级。(4)样板直尺样板直尺40 图图4-6 平板平板1-手柄手柄 2-平板平板41(4)样板直尺样板直尺 样板直尺的形状有双面样板直尺（刀口样板直

29、尺的形状有双面样板直尺（刀口尺）、三棱尺和四棱尺。样板直尺的形状及尺）、三棱尺和四棱尺。样板直尺的形状及主要规格主要规格如表如表4-1所示所示。样板直尺用于测量工件的平面度和直线样板直尺用于测量工件的平面度和直线度误差，检验时可应用光隙法或痕迹法（又度误差，检验时可应用光隙法或痕迹法（又称涂色法）。也可用光隙法对工件进行比较称涂色法）。也可用光隙法对工件进行比较测量，以测量长度尺寸。测量，以测量长度尺寸。(5)检验平尺检验平尺42表表4-1 样板直尺样板直尺43 按结构形式可分为刀口尺、方形平尺、工形按结构形式可分为刀口尺、方形平尺、工形平尺和桥形平尺四种。检验平尺的外形平尺和桥形平尺四种。检

30、验平尺的外形如图如图4-7所示所示。检验平尺主要用来测量平面度和直线度，测检验平尺主要用来测量平面度和直线度，测量时一般与水平仪结合使用，也可用于研磨导轨。量时一般与水平仪结合使用，也可用于研磨导轨。(5)(5)检验平尺检验平尺(6)水平仪44图图4-7 检验平尺检验平尺45(6)水平仪 n n用于测量相对于水平位置的倾斜角、两表面间的平行度和垂直度、直线度和平面度。其外形如图4-8所示。46a）框式水平仪框式水平仪 1-横向水准器横向水准器 2-主体主体 3-绝热手把绝热手把4-主水准器主水准器 5-盖板盖板 6-零位调整装置零位调整装置 b）钳工水平仪）钳工水平仪1-主体主体 2-盖板盖板

31、 3-主水准器主水准器4-横水准器横水准器 5-零位调整装置零位调整装置 如图如图4-8所示所示473角度量具(1)角度量块角度量块 (2)90角尺角尺(3)正弦规正弦规 (4)方箱方箱(5)万能角度尺万能角度尺回回目录目录48(1)角度量块角度量块 角度量块是一种较精密的角度量具，角度量块是一种较精密的角度量具，如图如图4-9所示。所示。它的性能与长度量块类似，可用于检定和调它的性能与长度量块类似，可用于检定和调整普通精度的测角仪器，校正角度样板，也可整普通精度的测角仪器，校正角度样板，也可直接用于检验工件。直接用于检验工件。(2)90角尺角尺49图图4-9 角度量块角度量块 50(2)90

32、角尺角尺90角尺是检验和划线工作中较常用的量具，角尺是检验和划线工作中较常用的量具，一般有整体式、组合式和精密圆柱形等结构，一般有整体式、组合式和精密圆柱形等结构，它的外形它的外形如图如图4-10所示。所示。(3)正弦规正弦规51 图图4-10 90角尺角尺(a)圆柱角尺圆柱角尺 (b)刀口形角尺刀口形角尺(c)短形角尺短形角尺(d)铸铁角尺铸铁角尺(e)宽座角尺宽座角尺52(3)正弦规正弦规 正弦规是以正弦函数原理进行间接法测量正弦规是以正弦函数原理进行间接法测量或加工精密角度用的量具或工具。或加工精密角度用的量具或工具。如图如图4-11所所示。示。正弦规的工作原理正弦规的工作原理如图如图4

33、-12所示，由于图所示，由于图中中1的两个圆柱的直径相等，两圆柱中心连线的两个圆柱的直径相等，两圆柱中心连线又与工作平面平行，因此两圆柱与量块所组成又与工作平面平行，因此两圆柱与量块所组成的直角三角形的锐角的直角三角形的锐角等于正弦规工作平等于正弦规工作平 53面与平板面与平板2之间的夹角。之间的夹角。的对边是量块组的对边是量块组3的高的高度度H，斜边是正弦规两圆柱的中心距离，斜边是正弦规两圆柱的中心距离L。利用。利用直角三角形的正弦函数关系可根据量块尺寸直角三角形的正弦函数关系可根据量块尺寸H和和中心距离中心距离L，求出角，求出角，即，即sin=H/L。(4)方箱方箱54图图4-11 正弦规

34、正弦规55 图图4-12 正弦规的工作原理正弦规的工作原理1-正弦规工作平面正弦规工作平面 2-平板平板 3-量块组量块组56(4)方箱方箱 方箱是一个具有六个工作面的正方体，用铸方箱是一个具有六个工作面的正方体，用铸铁或钢材制成，方箱内为空腔，在其中一个工铁或钢材制成，方箱内为空腔，在其中一个工作面上有一个作面上有一个V形槽，有的还具有两个形槽，有的还具有两个V形槽。形槽。如图如图4-13所示。所示。方箱主要用于测量机械加工工件的平行度、方箱主要用于测量机械加工工件的平行度、垂直度和划线用。垂直度和划线用。(5)万能角度尺万能角度尺57图图4-13 方箱方箱58 图图4-14 万能角度尺万能

35、角度尺1-游标尺游标尺 2-尺身尺身 3-90角尺架角尺架 4-直尺直尺 5-夹子夹子59(5)万能角度尺万能角度尺 万能角度尺是用来以接触法按游标读数万能角度尺是用来以接触法按游标读数测量工件角度和进行角度划线的，其外形测量工件角度和进行角度划线的，其外形如如图图4-14所示所示。4游标量具游标量具60 图图4-15 游标卡尺游标卡尺（a）1-游标游标 2-下量爪下量爪 3-上量爪上量爪 4-紧固螺钉紧固螺钉 5-尺框尺框 6-尺身尺身 7-深度尺深度尺 8-片弹簧片弹簧 （b）1-尺身尺身 2-微动装置微动装置 3-游标游标 4-下量爪下量爪 5-上量爪上量爪 6-紧固螺钉紧固螺钉 7-尺

36、框尺框 614.游标量具游标量具 游标量具是机械制造中应用最广泛的量具，游标量具是机械制造中应用最广泛的量具，可测内、外尺寸、高度、深度以及齿厚等。可测内、外尺寸、高度、深度以及齿厚等。游标量具按用途及构造分一般有游标卡尺、游标量具按用途及构造分一般有游标卡尺、高度游标卡尺、深度游标卡尺和齿厚游标卡尺等。高度游标卡尺、深度游标卡尺和齿厚游标卡尺等。它们的外形结构分别它们的外形结构分别如图如图4-15至图至图4-18所示所示。回回目录目录5测微量具测微量具62 图图4-15 游标卡尺游标卡尺（a）1-游标游标 2-下量爪下量爪 3-上量爪上量爪 4-紧固螺钉紧固螺钉 5-尺框尺框 6-尺身尺身

37、7-深度尺深度尺 8-片弹簧片弹簧 （b）1-尺身尺身 2-微动装置微动装置 3-游标游标 4-下量爪下量爪 5-上量爪上量爪 6-紧固螺紧固螺钉钉 7-尺框尺框 63图图4-16 深度游标卡尺深度游标卡尺1-尺身尺身 2-尺框尺框 3-紧固螺钉紧固螺钉 4-游标游标 5-塞铁塞铁 6-调节螺钉调节螺钉64图图4-17 高度游标卡尺高度游标卡尺1-尺身尺身 2-微动框微动框 3-尺框尺框 4-游标游标 5-紧固螺钉紧固螺钉 6-划线爪划线爪 7-底座底座 8-表夹表夹65 图图4-18 齿厚游标卡尺齿厚游标卡尺1-水平主尺水平主尺 2-微动螺母微动螺母 3-游标游标 4-游框游框 5-活动量爪

38、活动量爪 6-高度尺高度尺 7-固定量爪固定量爪 8-游框游框 9-紧固螺钉紧固螺钉 10-垂直主尺垂直主尺665.测微量具测微量具 测微量具有外径千分尺、测微量具有外径千分尺、内径千分尺内径千分尺、内内测千分尺测千分尺、杠杆千分尺杠杆千分尺、公法线千分尺公法线千分尺、螺纹螺纹千分尺千分尺、V形砧千分尺形砧千分尺和测深千分尺等。和测深千分尺等。它们分别用来测量工件的外径、内径、齿它们分别用来测量工件的外径、内径、齿轮公法线长度、螺纹中径、丝锥和深度等。轮公法线长度、螺纹中径、丝锥和深度等。测微量具主要由尺架、测微头、测力装置测微量具主要由尺架、测微头、测力装置和锁紧装置等组成。和锁紧装置等组成

39、。图图4-19为外径千分尺外形为外径千分尺外形结构图。结构图。回回目录目录6.指示式量具指示式量具67内径千分尺内径千分尺 内径千分尺配有各种尺寸的接长杆，并附内径千分尺配有各种尺寸的接长杆，并附有测量面为两平行平面的调整量具，用以校对有测量面为两平行平面的调整量具，用以校对零位。零位。(如图如图)68内测千分尺内测千分尺 内测千分尺的测量方向和读数方向与外径内测千分尺的测量方向和读数方向与外径千分尺相反，并具有两个柱面形量爪，用以作千分尺相反，并具有两个柱面形量爪，用以作内尺寸测量。内尺寸测量。(如图如图)69杠杆千分尺杠杆千分尺 杠杆千分尺带有精密杠杆齿轮传动机构的杠杆千分尺带有精密杠杆齿

40、轮传动机构的指示装置，固定测砧可由拨叉拨动，以利于批指示装置，固定测砧可由拨叉拨动，以利于批量工件的测量。量工件的测量。(如图示如图示)70测深千分尺测深千分尺 测深千分尺用底板代替尺架及测砧，并配测深千分尺用底板代替尺架及测砧，并配以成套测杆，用以测量深度。以成套测杆，用以测量深度。(如图示如图示)71螺纹千分尺螺纹千分尺 螺纹千分尺测砧可以调节，带有几对不同螺纹千分尺测砧可以调节，带有几对不同规格的插头，以供测量不同螺距的螺纹中径。规格的插头，以供测量不同螺距的螺纹中径。(如图如图)72公法线千分尺公法线千分尺 公法线千分尺的测砧为圆盘形（或圆盘的一部公法线千分尺的测砧为圆盘形（或圆盘的一

41、部分），用以测量齿轮公法线。分），用以测量齿轮公法线。(如图如图)73V形砧千分尺形砧千分尺 V形砧千分尺的测砧为形砧千分尺的测砧为V形，其测砧夹角的形，其测砧夹角的平分线与测微螺杆中心轴线重合。用以测量等平分线与测微螺杆中心轴线重合。用以测量等分奇数槽的外径尺寸，如丝锥等。分奇数槽的外径尺寸，如丝锥等。(如图如图)74 图图4-19 外径千分尺外径千分尺1-尺架尺架 2-测砧测砧 3-测微螺杆测微螺杆 4-螺纹轴套螺纹轴套 5-固定套管固定套管 6-微分筒微分筒 7-调节螺母调节螺母 8-接头接头 9-垫片垫片 10-测力装置测力装置 11-锁紧装置锁紧装置 12-隔热装置隔热装置75 图图

42、4-20 内径千分尺内径千分尺 1-测微螺杆测微螺杆 2-微分筒微分筒 3-固定套管固定套管 4-锁紧装置锁紧装置 5-固定测头固定测头 6-测微螺杆圆柱头测微螺杆圆柱头 7-固定螺帽固定螺帽76 图图4-21 内测千分尺内测千分尺1-测力装置测力装置 2-微分筒微分筒 3-固定套管固定套管 4-活动量爪活动量爪 5-固定量爪固定量爪 6-锁紧螺钉锁紧螺钉 77 图图4-22 杠杆千分尺杠杆千分尺1-尺架尺架 2-测砧测砧 3-测微螺杆测微螺杆 4-制动器制动器 5-固定套管固定套管 6-微分筒微分筒 7-刻度盘刻度盘 8-拨叉拨叉 9-指针指针 10-公差指针公差指针 11-盖板盖板 12-

43、保护帽保护帽78 4-23 测深千分尺测深千分尺1-测力装置测力装置 2-微分筒微分筒 3-固定套管固定套管 4-锁紧装置锁紧装置 5-底板底板 6-测量杆测量杆 7-校对量具校对量具79 图图4-24 螺纹千分尺螺纹千分尺1-调零装置调零装置 2-V形插头形插头 3-锥形插头锥形插头 4-测微螺杆测微螺杆 5-锁紧装置锁紧装置 6-固定套管固定套管 7-微分筒微分筒 8-测力装置测力装置 9-尺架尺架 10-隔热板隔热板 11-校对量规校对量规80 图图4-25 公法线千分尺公法线千分尺1-尺架尺架 2-测砧测砧 3-活动测砧活动测砧 4-微分筒微分筒 5-半圆盘测砧半圆盘测砧 6-隔热装置

44、隔热装置 81 图图4-26 杠杆卡规杠杆卡规1-尺架尺架 2-活动测杆活动测杆 3-可调测杆可调测杆 4-调节螺母调节螺母 5-制动器制动器 6-盖板盖板 7-刻度盘刻度盘 8-刻度盘微调器刻度盘微调器 82 图图4-27 V形砧千分尺形砧千分尺 1-尺架尺架 2-测砧测砧 3-微分筒微分筒 4-校对量具校对量具 5-锁紧装置锁紧装置 836.指示式量具指示式量具 指示式量具是借助于杠杆、齿轮齿条或扭指示式量具是借助于杠杆、齿轮齿条或扭簧的传动，将测杆的微小直线位移转变为指针簧的传动，将测杆的微小直线位移转变为指针的角位移，从而指出相应的示值。的角位移，从而指出相应的示值。指示量具一般按结构

45、与用途分有指示量具一般按结构与用途分有百分表百分表、千分表千分表、杠杆百分表杠杆百分表、杠杆千分表杠杆千分表、内径百分内径百分表表、机械比较仪机械比较仪、测微计、测微表和扭簧表等。、测微计、测微表和扭簧表等。回回目录目录7.精密计量仪器精密计量仪器84百分表百分表 百分表是齿轮传动式测微量具，外形百分表是齿轮传动式测微量具，外形如图如图4-28所示所示。85千分表千分表 千分表的外形与百分表基本相似，不千分表的外形与百分表基本相似，不过表盘为过表盘为200个分度，分度值个分度，分度值0.001mm，测量，测量范围为范围为01mm。86杠杆百分表杠杆百分表 杠杆百分表是一种借助于杠杆杠杆百分表是

46、一种借助于杠杆齿轮或齿轮或杠杆杠杆螺旋传动机构，将测杆的摆动变为指螺旋传动机构，将测杆的摆动变为指针回转的指示式量具。它的外形针回转的指示式量具。它的外形如图如图4-29所示所示.杠杆百分表分度值为杠杆百分表分度值为0.01mm，测量范围，测量范围为为00.8mm或或01mm。87内径百分表内径百分表 内径百分表的外形内径百分表的外形如图如图4-30所示所示。它是一。它是一种借助于百分表为读数机构，配备杠杆传动或种借助于百分表为读数机构，配备杠杆传动或楔形传动系统的杆部组合而成。楔形传动系统的杆部组合而成。88机械比较仪机械比较仪 机械比较仪的种类较多，其中多数是利用机械比较仪的种类较多，其中

47、多数是利用杠杆齿轮传动机构将测头的线位移变为指针的杠杆齿轮传动机构将测头的线位移变为指针的回转运动。回转运动。如图如图4-31是仪器的外形图，其主要用途是是仪器的外形图，其主要用途是测量外尺寸。测量外尺寸。89图图4-28 百分表百分表1-表体表体 2-表圈表圈 3-刻度盘刻度盘 4-转数指针转数指针 5-指针指针 6-装夹套装夹套 7-测杆测杆 8-测头测头 90 图图4-30 内径百分表内径百分表 1-表表 2-制动器制动器 3-手柄手柄 4-直管直管 5-主体主体 6-定位护桥定位护桥 7-活动测头活动测头 8-可换测头可换测头 91图图4-29 杠杆百分表杠杆百分表1-表体表体 2-夹

48、持柄夹持柄 3-表圈表圈 4-表盘表盘 5-指针指针 6-换向器换向器 7-测杆测杆 92图图4-31 机械比较仪机械比较仪937.精密计量仪器精密计量仪器 常用精密计量仪器有立（卧）式光学比较常用精密计量仪器有立（卧）式光学比较仪、卧式测长仪、工具显微镜、齿轮精度测量仪、卧式测长仪、工具显微镜、齿轮精度测量仪器等，可用于测量内外工件的长度、角度、仪器等，可用于测量内外工件的长度、角度、螺纹及齿轮等尺寸。螺纹及齿轮等尺寸。回回目录目录8.光滑极限量规和螺纹量规光滑极限量规和螺纹量规948.光滑极限量规和螺纹量规n n检验孔的量规称为塞规n n光滑极限量规（简称量规）回回目录目录95检验孔的量规

49、称为塞规 检验轴的量规称为卡规或环规。量规有检验轴的量规称为卡规或环规。量规有通规和止规，应成对使用。通规用来模拟最通规和止规，应成对使用。通规用来模拟最大实体边界，检验孔或轴的作用尺寸是否超大实体边界，检验孔或轴的作用尺寸是否超越该理想边界。止规用来检验孔或轴的实际越该理想边界。止规用来检验孔或轴的实际尺寸是否超越最小实体尺寸。如果通规能通尺寸是否超越最小实体尺寸。如果通规能通过工件，止规不能通过工件，则认为该工件过工件，止规不能通过工件，则认为该工件是合格的。是合格的。96光滑极限量规（简称量规）是一种没有刻度的专用检验量具。用是一种没有刻度的专用检验量具。用光滑极限量规检验光滑圆柱体零件

50、时，只光滑极限量规检验光滑圆柱体零件时，只能判断零件是否在规定的验收极限范围内，能判断零件是否在规定的验收极限范围内，而不能测出零件实际尺寸和形位误差的数而不能测出零件实际尺寸和形位误差的数值。值。光滑极限量规结构形式光滑极限量规结构形式 如图如图4-32及及图图4-33所示所示。97 图图4-32 几种常用轴用量规结构形式几种常用轴用量规结构形式a)环规环规(1100mm)b)双头卡规双头卡规(310mm)c)单头双极限卡规单头双极限卡规(180mm)98 图图4-33 几种常用的孔用量规结构形式几种常用的孔用量规结构形式a)锥柄圆柱塞规锥柄圆柱塞规(150mm)b)单头非全形塞规单头非全形