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1、第三章第三章 测量技术基础测量技术基础第三章第三章 测量技术基础 一、概述一、概述 所谓所谓“测量测量”就是将被测的量与作为单位就是将被测的量与作为单位或标准的量，在量值上进行比较，从而确定二或标准的量，在量值上进行比较，从而确定二者比值的实验过程。者比值的实验过程。若若被被测测量量为为L，标标准准量量为为E，那那么么测测量量就就是是确确定定L是是E的的多多少少倍倍。即即确确定定比比值值q=L/E，最最后后获得被测量获得被测量L的量值，即的量值，即 L=qE。第三章第三章 测量技术基础测量技术基础 测量对象测量对象计量单位计量单位测量方法测量方法测量精确度（或准测量精确度（或准确度）确度）四个
2、要素四个要素一个完整的测量过程应包含一个完整的测量过程应包含:第三章第三章 测量技术基础测量技术基础1、测量对象测量对象 被检测的几何参数，包括零件的表面粗被检测的几何参数，包括零件的表面粗糙度，形状和位置误差。糙度，形状和位置误差。2、计量单位、计量单位 基本单位：米（基本单位：米（m）机械制造专业默认单位：毫米（机械制造专业默认单位：毫米（mm）公差配合常用单位：忽米（公差配合常用单位：忽米（0.01mm）微米微米(um)1um=0.001mm 第三章第三章 测量技术基础测量技术基础测量技术基础测量技术基础 测量方法：测量方法：依据测量原理，采用适当的计量器具，依据测量原理，采用适当的计量
3、器具，根据被测对象的特点及检测项目在合适且许根据被测对象的特点及检测项目在合适且许可的测量条件下所制定的检测方案。可的测量条件下所制定的检测方案。测量精确度（准确度）：测量精确度（准确度）：检测结果与真值的符合程度。实测值比检测结果与真值的符合程度。实测值比真值具有一定误差（常说真值具有一定误差（常说“真值不真真值不真”）。）。误差越少测量的精确度越高。误差越少测量的精确度越高。二、长度、角度量值的传递二、长度、角度量值的传递 1米的长度是多少？米的长度是多少？光在光在1/299792458秒所走过的距离。秒所走过的距离。A、量值传递的路径。、量值传递的路径。B、项目标准的建立，维护与检查验收
4、。、项目标准的建立，维护与检查验收。C、量块，量仪，通用量具。、量块，量仪，通用量具。第三章第三章 测量技术基础测量技术基础 第三章 测量技术基础测量技术基础1、量块、量块 量块的构成：量块的构成：它有两个测量面和四个非测量面。两相它有两个测量面和四个非测量面。两相互平行的测量面之间互平行的测量面之间 的距离为量块的工作的距离为量块的工作 长度，称为标称长度长度，称为标称长度（量块上标出的长度）（量块上标出的长度）L4L3L2L量块L1平晶第三章 测量技术基础测量技术基础 量块长度量块长度（Li）从量块一个测量面从量块一个测量面上任意点到与这个量块另一个测量面相研合上任意点到与这个量块另一个测
5、量面相研合的面的垂直距离。的面的垂直距离。中心长度中心长度（L）从量块一个测量面中从量块一个测量面中心点到与这个量块另一个测量面相研合的面心点到与这个量块另一个测量面相研合的面的垂直距离。的垂直距离。第三章 测量技术基础测量技术基础 量块的用途：量块的用途：量块在机械制造厂和各级计量部门中量块在机械制造厂和各级计量部门中应用较广，常作为尺寸传递的长度标准和应用较广，常作为尺寸传递的长度标准和计量仪器示值误差的检定标准，也可作为计量仪器示值误差的检定标准，也可作为精密机械零件测量、精密机床和夹具调整精密机械零件测量、精密机床和夹具调整时的尺寸基准。时的尺寸基准。第三章 测量技术基础测量技术基础量
6、块的精度（量块的精度（级级）：）：GB/T60932001按制造精度将量块分为按制造精度将量块分为00，0，1，2，3和和K级共级共6级，其中级，其中00级级精度最高，精度最高，3级精度最低，级精度最低，K级为校准级。级为校准级。以量块长度极限偏差、测量面的平面以量块长度极限偏差、测量面的平面度、粗糙度及量块的研合性等指标分级。度、粗糙度及量块的研合性等指标分级。量块按量块按“级级”使用时，以量块的标称使用时，以量块的标称长度为工作尺寸，该尺寸包含了量块的制长度为工作尺寸，该尺寸包含了量块的制造误差造误差使用时不需考虑修正值使用时不需考虑修正值。第三章第三章 测量技术基础测量技术基础量块的选用
7、：量块的选用：量块在使用时，常常用几个量块组合使用。量块在使用时，常常用几个量块组合使用。为了能用较少的块数组合成所需要的尺寸，量为了能用较少的块数组合成所需要的尺寸，量块应按一定的尺寸系列成套生产供应。块应按一定的尺寸系列成套生产供应。组合量块时，为减少量块组合的累积误差，组合量块时，为减少量块组合的累积误差，应尽量减少量块的组合块数，一般不超过应尽量减少量块的组合块数，一般不超过4块。块。选用量块时，应从所需组合尺寸的最后一位数选用量块时，应从所需组合尺寸的最后一位数开始，每选一块至少应减去所需尺寸的一位尾开始，每选一块至少应减去所需尺寸的一位尾数。数。1.005201.286.528.7
8、85第三章 测量技术基础测量技术基础量块使用的注意事情项量块使用的注意事情项：1.量块必须在使用有效期内，否则应量块必须在使用有效期内，否则应及时及时送送专业部门专业部门检定检定。2.使用环境良好，防止各种腐蚀性物质及灰使用环境良好，防止各种腐蚀性物质及灰尘对测量面的损伤，影响其粘合性。尘对测量面的损伤，影响其粘合性。3.分清量块的分清量块的“级级”与与“等等”，注意使用规，注意使用规则。则。4.所选量块应用航空汽油清洗、洁净软布擦所选量块应用航空汽油清洗、洁净软布擦干，待干，待量块温度与环境温度相同后方可使量块温度与环境温度相同后方可使用（用（计量室要达到恒温标准计量室要达到恒温标准）。）。
9、第三章 测量技术基础测量技术基础5.轻拿、轻放量块，杜绝磕碰、跌落等情况轻拿、轻放量块，杜绝磕碰、跌落等情况的发生。的发生。6.不得用手直接接触量块，以免造成汗液对不得用手直接接触量块，以免造成汗液对量块的腐蚀及手温对测量精确度的影响。量块的腐蚀及手温对测量精确度的影响。7.使用完毕，应用航空汽油清洗所用量块，使用完毕，应用航空汽油清洗所用量块，并擦干后涂上轻质防锈油（蓖麻油、缝纫并擦干后涂上轻质防锈油（蓖麻油、缝纫机油）存于干燥器皿内。机油）存于干燥器皿内。第三章 测量技术基础测量技术基础三、计量器具与测量方法三、计量器具与测量方法1、计量器具、计量器具 通用量具（游标卡尺，千分尺，表类）通
10、用量具（游标卡尺，千分尺，表类）专用量具（塞规，环规，卡规，块规）专用量具（塞规，环规，卡规，块规）量仪量仪 （工具显微镜，硬度计等）（工具显微镜，硬度计等）第三章 测量技术基础测量技术基础2、计量器具的技术指标、计量器具的技术指标 （1）分度值）分度值 （2）分辨力和灵敏度）分辨力和灵敏度 （3）示值误差与不确定度）示值误差与不确定度第三章 测量技术基础测量技术基础3、测量方法、测量方法 直接测量与间接测量直接测量与间接测量 绝对测量与相对测量绝对测量与相对测量 单项测量与综合测量单项测量与综合测量 静态测量与动态测量静态测量与动态测量第三章 测量技术基础测量技术基础四、测量误差四、测量误差
11、 误差的来源误差的来源 人的操作技术水平人的操作技术水平 量具固有的误差量具固有的误差 被测物的制造误差被测物的制造误差 测量方式不同带来的误差测量方式不同带来的误差 环境因素造成的误差环境因素造成的误差 随机因素出现的误差随机因素出现的误差 系统因素形成的误差系统因素形成的误差第三章 测量技术基础测量技术基础五、测量精度五、测量精度 正确度正确度固有因素的影响程度固有因素的影响程度 如：操作水平、习惯；系统性因素等。如：操作水平、习惯；系统性因素等。精密度精密度随机因素的影响程度随机因素的影响程度 如：量具技术状态；环境变化因素等。如：量具技术状态；环境变化因素等。准确度准确度正确度与精密度
12、的综合反映正确度与精密度的综合反映有正确度而没有精密度是什么原因造成？有正确度而没有精密度是什么原因造成？有精密度而没有正确度又是什么原因造成？有精密度而没有正确度又是什么原因造成？第三章 测量技术基础测量技术基础 光滑工件尺寸检测 一、确定验收极限一、确定验收极限 （一）验收极限的基本概念（一）验收极限的基本概念 不确定度不确定度直接导致检测的结果偏离真值直接导致检测的结果偏离真值甚至引起甚至引起“误收误收”或或“误废误废”。防止此类事件的发生保证互换性生产防止此类事件的发生保证互换性生产及装配，要求验收必须有一整套的标准。及装配，要求验收必须有一整套的标准。第三章 测量技术基础测量技术基础
13、一、验收方式的确定：一、验收方式的确定：1、内缩验收极限方式、内缩验收极限方式将设计给定的公将设计给定的公差量向内收缩两个安全裕度（差量向内收缩两个安全裕度（A）使得设计）使得设计公差转化为工件的生产公差，并以生产公公差转化为工件的生产公差，并以生产公差进行验收。差进行验收。这种方式能有效防止误收和误废现象的这种方式能有效防止误收和误废现象的出现。出现。第三章 测量技术基础测量技术基础（1）验收原则）验收原则所有的验收方法只允许所有的验收方法只允许 接受位于规定极限尺寸之内的零件。接受位于规定极限尺寸之内的零件。即：只即：只允许误废，不允许误收允许误废，不允许误收。（2）安全裕度安全裕度（A）
14、测量不确定度的允许值测量不确定度的允许值（尺寸公差的（尺寸公差的10%）第三章 测量技术基础测量技术基础包容要求时的验收极限：包容要求时的验收极限：Cp1 采用包容要求时采用包容要求时的的验收极限验收极限上验收极限下验收极限轴公差带dmax(M)Admin(L)dMDmax(L)ADmin(M)上验收极限下验收极限孔公差带DM第三章 测量技术基础测量技术基础2、不内缩验收方式、不内缩验收方式以零件设计给定的以零件设计给定的 公差作为生产公差，并以设定的公差进行公差作为生产公差，并以设定的公差进行验收。验收。这种方式不设安全裕度，容易引起误收这种方式不设安全裕度，容易引起误收误废，应注意适用的范
15、围。误废，应注意适用的范围。偏态分布时的验收极限偏态分布时的验收极限下验收极限上验收极限 Admindmax轴公差带上验收极限下验收极限 ADminDmax孔公差带第三章 测量技术基础测量技术基础a第三章 测量技术基础测量技术基础（3）验收极限）验收极限验收工件尺寸时判断合格验收工件尺寸时判断合格 与否的尺寸界限。与否的尺寸界限。验收极限的两种方式（验收极限的两种方式（内缩内缩及不内缩式）：及不内缩式）：1 1）上验收极限上验收极限上验收极限上验收极限 =最大极限尺寸最大极限尺寸最大极限尺寸最大极限尺寸 安全裕度（安全裕度（安全裕度（安全裕度（A A）下验收极限下验收极限下验收极限下验收极限
16、=最小极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸 +安全裕度（安全裕度（安全裕度（安全裕度（A A）2）上验收极限）上验收极限 =最大极限尺寸最大极限尺寸 下验收极限下验收极限=最小极限尺寸最小极限尺寸 安全裕度（安全裕度（A）=0 第三章 测量技术基础测量技术基础 用通用计量器具测量工件用通用计量器具测量工件 通常车间使用的普通计量器具在选用通常车间使用的普通计量器具在选用时，应使所选择的计量器具不确定度时，应使所选择的计量器具不确定度u 值值不不大于且接近于计量器具不确定度的允许值大于且接近于计量器具不确定度的允许值 u 1；验收极限可采用内缩和不内缩两种方验收极限可采用内缩和不内缩两种
17、方式来确定。式来确定。第三章 测量技术基础测量技术基础验收极限的确定确定验收极限的方式验收极限应用应用内缩方式将工件的验收极限从工件的极限尺寸向工件的公差带内缩一个安全裕度A上验收极限尺寸 最大极限尺寸A下验收极限尺寸 最小极限尺寸A主要用于采用包容要求的尺寸和公差等级较高的尺寸不内缩方式安全裕度A0上验收极限尺寸 最大极限尺寸下验收极限尺寸 最小极限尺寸主要用于非配合尺寸和一般公差尺寸第三章 测量技术基础测量技术基础（二）选择计量器具（二）选择计量器具 计量器具的不确定度是检测不确定度计量器具的不确定度是检测不确定度的主因的主因，依据（，依据（GB/T 3177-1997）所）所规定的不确定度的允许值规定的不确定度的允许值u1进行计量器具进行计量器具的选择。（优先采用的选择。（优先采用I系列）系列）在选择计量器具时，所选择的计量器在选择计量器具时，所选择的计量器具的不确定度应小于或等于计量器具不确具的不确定度应小于或等于计量器具不确定度的允许值定度的允许值u1。第三章 测量技术基础测量技术基础 安全裕度（安全裕度（A）与与计量器具的测量不确定度允许值（计量器具的测量不确定度允许值（u1）第三章 测量技术基础测量技术基础