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1、YCF（中职）极限配合与测量技术第二章 技术测量基础电子课件第二章第二章 技术测量基础技术测量基础第一节第一节 技术测量的一般概念技术测量的一般概念第二节第二节 测量方法分类测量方法分类第三节第三节 计量器具的分类及其技术指标计量器具的分类及其技术指标第四节第四节 测量误差的基本知识测量误差的基本知识第五节第五节 孔、轴尺寸与锥度、角度的检测孔、轴尺寸与锥度、角度的检测第一节第一节 技术测量的一般概念技术测量的一般概念技术测量主要是研究对零件几何参数进行测量和检验的问题。技术测量主要是研究对零件几何参数进行测量和检验的问题。所谓的测量，就是把被测量的量与有计量单位的量进行比较，所谓的测量，就是
2、把被测量的量与有计量单位的量进行比较，从而确定被测量的量值。从而确定被测量的量值。测量过程应包括测量对象、计量单位、测量方法及测量精度测量过程应包括测量对象、计量单位、测量方法及测量精度四个要素。四个要素。1.1.测量对象测量对象 测量对象主要指几何量，包括长度、角度、表面粗糙度测量对象主要指几何量，包括长度、角度、表面粗糙度及形位误差。及形位误差。2.2.计量单位计量单位国际制的基本长度单位为米国际制的基本长度单位为米(m)(m)，1 1米为米为10001000毫米毫米(mm)1(mm)1毫米为毫米为10001000微米微米(m)m)。在机械零件的精密测量工作中，常常以微米。在机械零件的精密
3、测量工作中，常常以微米为单位。为单位。下一页下一页第一节第一节 技术测量的一般概念技术测量的一般概念 3.3.测量方法测量方法 测量方法是指测量时所采用的计量器具和测量条件的综测量方法是指测量时所采用的计量器具和测量条件的综合。测量前，应根据被测对象的特点，如精度、形状、重量、合。测量前，应根据被测对象的特点，如精度、形状、重量、材质和数量等来确定需用的计量器具，分析研究被测参数的材质和数量等来确定需用的计量器具，分析研究被测参数的特特点及与其他参数的关系，以确定最佳的测量方法。点及与其他参数的关系，以确定最佳的测量方法。4.4.测量精度测量精度 测量精度是指测量结果与真值的一致程度。任何测量
4、过测量精度是指测量结果与真值的一致程度。任何测量过程不可避免会出现误差。程不可避免会出现误差。上一页上一页返返 回回第二节第二节 测量方法分类测量方法分类 1.1.直接测量方法和间接测量方法直接测量方法和间接测量方法 根据获得测量结果的方法不同，可分为直接测量和间接根据获得测量结果的方法不同，可分为直接测量和间接测量。测量。(1)(1)直接测量直接用量具和量仪测出零件尺寸的量值直接测量直接用量具和量仪测出零件尺寸的量值(绝绝对的或相对的对的或相对的)的方法称为直接测量。例如用游标卡尺、比较的方法称为直接测量。例如用游标卡尺、比较仪直接测量轴的直径。仪直接测量轴的直径。(2)(2)间接测量通过测
5、量与被测尺寸有一定函数关系的其他尺间接测量通过测量与被测尺寸有一定函数关系的其他尺寸，经过计算获得被测尺寸量值的方法称为间接测量。寸，经过计算获得被测尺寸量值的方法称为间接测量。下一页下一页第二节第二节 测量方法分类测量方法分类 2.2.绝对测量方法和相对测量方法绝对测量方法和相对测量方法 根据测量结果是直接由计量器具读数装置中获得，还是根据测量结果是直接由计量器具读数装置中获得，还是通过对某个标准值的偏差值计算得到，测量方法可以分为绝通过对某个标准值的偏差值计算得到，测量方法可以分为绝对测量和相对测量。对测量和相对测量。(1)(1)绝对测量如用游标卡尺、外径千分尺测量工件的轴径绝对测量如用游
6、标卡尺、外径千分尺测量工件的轴径时，得到的读数是轴径的实际尺寸。时，得到的读数是轴径的实际尺寸。(2)(2)相对测量如用比较仪测量工件的轴径，得到的读数并相对测量如用比较仪测量工件的轴径，得到的读数并非轴径实际尺寸，而是相对于标准件非轴径实际尺寸，而是相对于标准件(量块或标准轴量块或标准轴)的偏差的偏差值，而轴的实际尺寸等于标准值与偏差值的代数和。值，而轴的实际尺寸等于标准值与偏差值的代数和。下一页下一页上一页上一页第二节第二节 测量方法分类测量方法分类3.3.主动测量方法和被动测量方法主动测量方法和被动测量方法 根据测量在制造工艺过程中的作用，测量方法分为主动根据测量在制造工艺过程中的作用，
7、测量方法分为主动测量和被动测量。测量和被动测量。(1)(1)主动测量是指在加工过程中对工件的测量，同时按测量主动测量是指在加工过程中对工件的测量，同时按测量结果直接控制零件加工过程，能防止产生废品和缩短零件的结果直接控制零件加工过程，能防止产生废品和缩短零件的生产周期。生产周期。(2)(2)被动测量是指工件完工后进行的测量，测量的目的是发被动测量是指工件完工后进行的测量，测量的目的是发现并剔除废品。现并剔除废品。4.4.动态测量方法和静态测量方法动态测量方法和静态测量方法 根据测量时工件是否运动，测量方法分为动态测量和静根据测量时工件是否运动，测量方法分为动态测量和静态测量。态测量。下一页下一
8、页上一页上一页第二节第二节 测量方法分类测量方法分类 (1)(1)静态测量在测量过程中，工件被测表面与计量器具元件静态测量在测量过程中，工件被测表面与计量器具元件处于相对静止状态。如用游标卡尺测量轴径。处于相对静止状态。如用游标卡尺测量轴径。(2)(2)动态测量在测量过程中，工件被测表面与计量器具元件动态测量在测量过程中，工件被测表面与计量器具元件处于相对运动状态。如对跳动误差的测量。动态测量可测出处于相对运动状态。如对跳动误差的测量。动态测量可测出工件某些参数连续变化的情况，经常用于测量工件的运工件某些参数连续变化的情况，经常用于测量工件的运动精度参数。动精度参数。5.5.接触测量方法和非接
9、触测量方法接触测量方法和非接触测量方法 根据被测工件表面是否与计量器具的测量元件接触，测根据被测工件表面是否与计量器具的测量元件接触，测量方法分为接触测量与非接触测量。量方法分为接触测量与非接触测量。上一页上一页下一页下一页第二节第二节 测量方法分类测量方法分类 (1)(1)接触测量量具测头与被测表面直接接触，并有机械作用接触测量量具测头与被测表面直接接触，并有机械作用的测量力。的测量力。(2)(2)非接触测量量具测头与被测表面不直接接触，无机械作非接触测量量具测头与被测表面不直接接触，无机械作用的测量力。用的测量力。6.6.单项测量方法和综合测量方法单项测量方法和综合测量方法 根据测量结果反
10、映工件参数的多少，测量方法可分为单项根据测量结果反映工件参数的多少，测量方法可分为单项测量和综合测量。测量和综合测量。(1)(1)单项测量是对工件参数分别测量，一次测量结果仅表征单项测量是对工件参数分别测量，一次测量结果仅表征工件的某一项参数数值。工件的某一项参数数值。(2)(2)综合测量测量结果是许多单项参数数值的综合反映。综合测量测量结果是许多单项参数数值的综合反映。上一页上一页返返 回回第三节第三节 计量器具的分类及其技术指计量器具的分类及其技术指标标一、计量器具分类一、计量器具分类 通常把没有传动放大系统的计量器具称为量具通常把没有传动放大系统的计量器具称为量具;把具有传把具有传动放大
11、系统的计量器具称为量仪、按照计量器具的特点和构动放大系统的计量器具称为量仪、按照计量器具的特点和构浩可以将他们分为四类。浩可以将他们分为四类。1.1.标准量具标准量具 标准量具是按基准复制出来的代表某个固定尺寸的量具。标准量具是按基准复制出来的代表某个固定尺寸的量具。用它可以校正或调整其他计量器具，也可用于精密测量，如用它可以校正或调整其他计量器具，也可用于精密测量，如量块、角度块等。量块、角度块等。2.2.通用量具和量仪通用量具和量仪 通用量具和量仪可以测量一定范围内的数值，测量数值通用量具和量仪可以测量一定范围内的数值，测量数值的连续程度取决于量具或量仪的精度。的连续程度取决于量具或量仪的
12、精度。下一页下一页第三节第三节 计量器具的分类及其技术指计量器具的分类及其技术指标标 3.3.极限量规极限量规 极限量规是无刻度的专用量具，它无法测量工件的实际极限量规是无刻度的专用量具，它无法测量工件的实际尺寸，但可以检验工件尺寸是否超过某一极限，以判断工件尺寸，但可以检验工件尺寸是否超过某一极限，以判断工件是否合格。是否合格。4.4.检验夹具检验夹具 检验夹具是量具、量仪及一些定位元件的组合体，一般检验夹具是量具、量仪及一些定位元件的组合体，一般应用于大批量生产中，以提高测量效率和测量精度。应用于大批量生产中，以提高测量效率和测量精度。二、计量器具性能指标二、计量器具性能指标 1.1.分度
13、值分度值(刻度值刻度值)分度值是指分度标尺上相邻两线间的距离所代表的数值。分度值是指分度标尺上相邻两线间的距离所代表的数值。一般分度值常为一般分度值常为0.01m0.01m和和0.001 mm0.001 mm。下一页下一页上一页上一页第三节第三节 计量器具的分类及其技术指计量器具的分类及其技术指标标2.2.示值范围示值范围 示值范围即分度标尺的示值范围，是指计量器具指示的示值范围即分度标尺的示值范围，是指计量器具指示的起始值到终止值的范围。起始值到终止值的范围。3.3.测量范围测量范围 测量范围就是计量器具能够测出被测尺寸的最大与最小测量范围就是计量器具能够测出被测尺寸的最大与最小值值.4 4
14、.校正值校正值 为消除示值误差引起的测量误差，在测量结果中加一与为消除示值误差引起的测量误差，在测量结果中加一与示值误差大小相等符号相反的量值，该量值就称为校正值。示值误差大小相等符号相反的量值，该量值就称为校正值。5.5.灵敏度灵敏度 灵敏度指计量器具反映被测量变化的能力灵敏度指计量器具反映被测量变化的能力下一页下一页上一页上一页第三节第三节 计量器具的分类及其技术指计量器具的分类及其技术指标标6.6.示值误差示值误差 示值误差是指计量器具的指示值与被测尺寸真值之差。示值误差是指计量器具的指示值与被测尺寸真值之差。示值误差由仪器设计原理误差、分度误差、传动机构的示值误差由仪器设计原理误差、分
15、度误差、传动机构的失真等因素产生，可通过对计量器具的校验测得。失真等因素产生，可通过对计量器具的校验测得。7.7.示值稳定性示值稳定性 在工作条件一定的情况下，对同一参数进行多次测量，在工作条件一定的情况下，对同一参数进行多次测量，示值的最大变化范围称为示值稳定性。示值的最大变化范围称为示值稳定性。8.8.测量力测量力 测量力是指计量器具的测量元件与被测工件表面接触时测量力是指计量器具的测量元件与被测工件表面接触时产生的机械力。测量力过大会引起被测工件和测量元件的变产生的机械力。测量力过大会引起被测工件和测量元件的变形，从而在一定程度上降低测量精度形，从而在一定程度上降低测量精度;但测量力也不
16、能过小，但测量力也不能过小，否则会降低接触的可靠性而引起测量误差。因此，在测量时否则会降低接触的可靠性而引起测量误差。因此，在测量时下一页下一页上一页上一页第三节第三节 计量器具的分类及其技术指计量器具的分类及其技术指标标要合要合理控制测量力的大小。理控制测量力的大小。9.9.灵敏闺灵敏闺 能够引起计量器具示值变动的被测尺寸的最小变动量称能够引起计量器具示值变动的被测尺寸的最小变动量称为该器具的灵敏为该器具的灵敏1717。灵敏。灵敏1717的高低取决于计量器具自身的反的高低取决于计量器具自身的反应能力。应能力。上一页上一页返返 回回第四节第四节 测量误差的基本知识测量误差的基本知识一、测量误差
17、的基本概念一、测量误差的基本概念测量误差常用绝对误差和相对误差两种指标评定。测量误差常用绝对误差和相对误差两种指标评定。1.1.绝对误差绝对误差2.2.相对误差相对误差二、测量误差的基本类型及处理原则二、测量误差的基本类型及处理原则1.1.随机误差的特性及处理方法随机误差的特性及处理方法(1)(1)随机误差的特性随机误差的特性(2)(2)随机误差的评定指标随机误差的评定指标(3)(3)随机误差的处理方法随机误差的处理方法下一页下一页第四节第四节 测量误差的基本知识测量误差的基本知识2.2.系统误差的特性与处理方法系统误差的特性与处理方法 (1)(1)定值系统误差定值系统误差 (2)(2)变值系
18、统误差变值系统误差3.3.粗大误差的特性及处理办法粗大误差的特性及处理办法 粗大误差是由某种不正常的原因造成的，如测量人员粗粗大误差是由某种不正常的原因造成的，如测量人员粗心大意造成的读数误差或记录误差、突然振动引起的误差等。心大意造成的读数误差或记录误差、突然振动引起的误差等。粗大误差会显著影响测量结果，应从测量结果中予以剔除。粗大误差会显著影响测量结果，应从测量结果中予以剔除。4.4.等精度直接测量的数据处理等精度直接测量的数据处理 在测量列的测量值中，可能同时包含系统误差、随机误在测量列的测量值中，可能同时包含系统误差、随机误差和粗大误差，为获得可靠的测量结果，对测量列应按上述差和粗大误
19、差，为获得可靠的测量结果，对测量列应按上述误差分析方法进行处理。误差分析方法进行处理。上一页上一页返返 回回第五节第五节 孔、釉尺寸与锥度、角度的孔、釉尺寸与锥度、角度的检测检测一、孔、轴尺寸的检测一、孔、轴尺寸的检测1.1.车间条件下的检测车间条件下的检测 (1)(1)光滑极限量规检验孔轴尺寸的合格性车间条件下常用光滑极限量规检验孔轴尺寸的合格性车间条件下常用光滑极限量规检验孔轴尺寸的合格性。如光滑极限量规检验孔轴尺寸的合格性。如图图2-42-4所示。所示。根据量规的不同用途，分为工作量规、验收量规和校对量规根据量规的不同用途，分为工作量规、验收量规和校对量规三类。三类。(2)(2)用普通测
20、量器具检测孔、轴尺寸在车间条件下，常用用普通测量器具检测孔、轴尺寸在车间条件下，常用游标卡尺、千分尺、指示表、比较仪等普通计量器具检验生游标卡尺、千分尺、指示表、比较仪等普通计量器具检验生产中常用精度的尺寸。对此产中常用精度的尺寸。对此GB/T3177GB/T3177一一19971997光滑工件尺寸光滑工件尺寸的检验的检验规定了有关验收方法及要求。规定了有关验收方法及要求。在验收产品时，测量误差的影响主要有两种在验收产品时，测量误差的影响主要有两种:一是把超出公差一是把超出公差界限的废品误判为合格品而接收，称为误收界限的废品误判为合格品而接收，称为误收;另一种是将接近另一种是将接近公差界限的合
21、格品误判为废品而报废，称为误废。公差界限的合格品误判为废品而报废，称为误废。下一页下一页第五节第五节 孔、釉尺寸与锥度、角度的孔、釉尺寸与锥度、角度的检测检测2.2.计量室条件下孔、轴尺寸的测量计量室条件下孔、轴尺寸的测量 计量室是专门从事计量测试、计量管理、标准量值传递、计量室是专门从事计量测试、计量管理、标准量值传递、车间用计量器具的检定与维修等工作的部门。计量室的常用车间用计量器具的检定与维修等工作的部门。计量室的常用量仪有以下几种量仪有以下几种:(1)(1)立式光学比较仪立式光学比较仪 (2)(2)机械比较仪机械比较仪 (3)(3)万能测长仪万能测长仪 (4)(4)工具显微镜工具显微镜
22、 (5)(5)精密量仪精密量仪上一页上一页下一页下一页第五节第五节 孔、釉尺寸与锥度、角度的孔、釉尺寸与锥度、角度的检测检测二、锥度、角度的检测二、锥度、角度的检测1.1.角度的检测角度的检测 角度检测根据角度检测根据GB/T 157GB/T 157一一1989,GB/T 40961989,GB/T 4096一一1983,1983,GB/T 11335GB/T 11335一一19891989标准进行。进行测量的器具有标准进行。进行测量的器具有:(1)(1)直角尺直角尺 (2)(2)万能角度尺万能角度尺2.2.锥度的检测锥度的检测 (1)(1)圆锥量规圆锥量规 (2)(2)间接测量间接测量上一页上一页返返 回回图图2-4 光滑极限量规光滑极限量规返返 回回