第3章++測量技術(shù)基礎(chǔ)

1、第3章測量技術(shù)基礎(chǔ)一、測量測量是將被測量和一個具有測量單位的標準量進行比較過程。一個完整的測量過程應(yīng)包括：四要素：測量對象、測量單位、測量方法和測量精度。1被測對象：幾何量：長度、角度、表面粗糙度、幾何形狀和相互位置等。2計量單位：長度單位：米（m） 毫米（mm） 微米（m）角度單位：弧度（rad）度（）分（）秒（）3測量方法：測量時所采用的測量原理、計量器具、測量條件的總和。4測量精度：測量結(jié)果與真值的一致程度。與之相對的概念即測量誤差。二、檢驗指確定零件的實際幾何參數(shù)是否在規(guī)定的公差范圍之內(nèi)，從而判斷是否合格。檢驗特點：不能測得被測量的實際數(shù)值，只能確定被測量是否在兩極限尺寸之間。第一節(jié)

2、長度計量單位和基準量值的傳遞一、長度計量單位基準1米（m）=1000毫米（mm）1毫米（mm）=1000微米（um）二、量值傳遞系統(tǒng)傳遞系統(tǒng)：長度基準、測量器具、工件尺寸。我國尺寸傳遞機構(gòu)：國家計量局、各地區(qū)的省市計量機構(gòu) 、工廠的中心計量室、車間計量站三、量塊（又名塊規(guī)）是由兩個相互平行的測量面之間的距離來確定其工作長度的一種高精度量具。1、量塊的特性：穩(wěn)定性、準確性和粘合性是量塊的重要特性，利用它可從成套量塊中選擇適當(dāng)?shù)牧繅K組合成各種尺寸。2、方法：（1）首先去除尾數(shù)（從最后一位數(shù)字開始選擇量塊）（2）總塊數(shù)力求不超過45塊，以減少測量誤差。3、量塊精度的劃分兩種方法：（1）按中心長度的制

3、造偏差分為五級： 0，1，2，3、4 0級精度最高 ，4級精度 最低。 （2）按中心長度的檢定精度分為六級： 1，2，3，4，5，6 1級精度最高w 例1：從83塊一套的量塊中組合成66.765mm尺寸.w 方法如下：w 1）1.005 第一塊 w 65.76w 2）1.26 第二塊w 64.5w 3） 4.5 第三塊 w 60 w 4） 第四塊w 66.7651.0051.264.560 w 四塊粘合而成.w 例2：38塊一套的量塊中組合成53.025mm尺寸。w 方法如下：w 1） 1 第一塊 w 52.025w 2）1.005 第二塊w 51.02w 3）1.02 第三塊 w 50 w

4、第四塊w 53.02511.0051.0250 w 四塊粘合而成。 第二節(jié) 測量器具和 測量方法一、測量器具和測量方法的分類一、測量器具和測量方法的分類 1、測量器具的分類：、測量器具的分類：量具：以固定形式復(fù)現(xiàn)一給定量的一個或多量具：以固定形式復(fù)現(xiàn)一給定量的一個或多個已知值的一種測量器具個已知值的一種測量器具 。量儀：將被測的量值轉(zhuǎn)換成可直接觀察指示量儀：將被測的量值轉(zhuǎn)換成可直接觀察指示值或等效信息。值或等效信息。按測量器具的結(jié)構(gòu)特點和用途分：1）基準量具和量儀:測量中用作基準的量具。2）極限量規(guī)：沒有刻度的專用檢驗工具。3）通用量具和量儀：有刻度并能量出具體數(shù)字值的量具和量儀。4）檢測裝置

5、：量具、量儀和定位元件等構(gòu)成的組合體，是一種專用檢驗工具。2、測量方法的分類1）按測量值取得方法不同）按測量值取得方法不同分：分：直接測量：直接測量被測參數(shù)來獲 得被測尺寸。 間接測量：測量與被測尺寸有關(guān)的幾何參數(shù)，經(jīng)過計算獲得被測尺寸。（例右圖圓弧直徑的獲得）例右圖圓弧直徑的獲得）2）按量具量儀的讀數(shù)值是否直接表示被測尺寸的數(shù)值可分為：絕對測量：讀數(shù)值直接表示被測尺寸的大小。相對測量：讀數(shù)值只表示被測尺寸相對于標準量的偏差。3）按有無機械測量力可分為：接觸測量：測量頭與被測零件表面接觸，并有機械作用的測量力存在。非接觸測量：測量頭不與被測零件表面接觸。4）按測量參數(shù)指標多少可分： 單項測量：

6、對被測零件的每個參數(shù)分別單獨測量。 綜合測量：測量反映零件有關(guān)參數(shù)的綜合指標。5）按測量在加工過程中所起的作用分：主動測量 ：零件在加工過程中進行測量，其結(jié)果直接用來控制零件的加工過程，防止廢品的產(chǎn)生。被動測量：零件加工后進行的測量。6）按工件在測量過程中的狀態(tài)分： 動態(tài)測量：測量時被測表面與測量頭模擬工作狀態(tài)中相對運動。靜態(tài)測量：測量相對靜止。二、測量器具的基本度量指標度量指標是合理選擇和使用測量器具的主要指標。1、分度值：2標尺間距：3、測量范圍：4、示值范圍：5靈敏度：6、測量力：7示值誤差： 8、回程誤差： 三、常用測量器具的測量原理、基本結(jié)構(gòu)與使用方法（一）游標類量具：是利用游標讀數(shù)

7、原理制成的一種常用量具，它具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、測量范圍大等特點。種類：游標卡尺、深度游標尺、高度游標尺游標卡尺讀數(shù)原理（ 二）螺旋測微類量具利用螺旋副運動原理進行測量和讀數(shù)的裝置按用途分有：外徑千分尺、內(nèi)徑千分尺、深度千分尺。結(jié)構(gòu)讀數(shù)原理三、機械量儀利用機械結(jié)構(gòu)將直線位移經(jīng)傳動放大后，通過讀數(shù)裝置表示出來的一種測量器具。常見的種類：百分表 、內(nèi)徑百分表、杠桿百分表、扭簧比較儀機械比較儀等1、百分表的結(jié)構(gòu)2、百分表的特點和用途：特點:傳動比大，結(jié)構(gòu)簡單、使用方便等。用于:機械零件的長度尺寸、形狀和位置偏差的絕對測量和相對測量，也能在某些機床或測量裝置中作定位和指示用。3、百分表的量程： 百分

8、表的分度值為0.01mm表盤上有100條等分刻線。百分表的齒輪傳動系統(tǒng)應(yīng)使測量桿移動1mm，指針回轉(zhuǎn)一圈。其測量范圍一般有:03mm、05mm 、0 10mm，特殊情況下有:0 20mm、0 100mm大量程的表。四、光學(xué)量儀利用光學(xué)原理制成的光學(xué)測量儀，在長度測量中應(yīng)用比較廣泛。立式光學(xué)計、萬能測長儀等。光學(xué)計工作原理1、立式光學(xué)計光學(xué)系統(tǒng)立式光學(xué)計2、萬能測長儀：是一種精密量儀，它是利用光學(xué)系統(tǒng)和電氣部分相結(jié)合的長度測量儀器。萬能測長儀五、三坐標測量機1、主要功能：2 2、分類：、分類：（1）按其工作方式分為：點位測量方式和連續(xù)掃描測量方式 （2）按測量范圍可分為大型、中型和小型。 （3）

9、按其精度可分為兩類：一類是精密型，一般放在有恒溫條件的計量室，用于生產(chǎn)精密測量，另一類為生產(chǎn)型。 3、三坐標測量儀的構(gòu)成：（1）主體（2）三坐標測量機的測量系統(tǒng) 測頭的類型 ：接觸式和非接觸式。電氣接觸式開關(guān)測頭 ：電觸開關(guān)式單測頭及測頭座（3）三坐標測量機的計算機系統(tǒng)和軟件通用程序 公差比較程序 輪廓測量程序 自學(xué)習(xí)零件檢測程序的生成程序、統(tǒng)計計算程序、計算機輔助編程程序等 （4）三坐標測量機的測量方式 直接測量方式 程序測量方式 自學(xué)習(xí)測量方式 （5）三坐標測量機的應(yīng)用（對于在數(shù)控機床上加工的形狀復(fù)雜的零件，當(dāng)其形狀難于建立數(shù)學(xué)模型時程序編制困難，常?？梢越柚跍y量機。輕型加工 多種幾何量

10、的測量觸頭的定義和校驗零件的找正 六、電動量儀將工件被測尺寸的變動量轉(zhuǎn)換為電量變化（電感、電容），經(jīng)過電路的放大、整流、運算等變換后，用指示表指示。五、氣動量儀將工件被測尺寸的變化量轉(zhuǎn)換成空氣壓力或流量的變化，用壓力計或流量計顯示量值。第三節(jié) 測量誤差的基本知識一、測量誤差的概念（ ） ：任何測量結(jié)果都不可能絕對精確，只能在某種程度上近似于被測量的真值，它們之間的差值稱為測量誤差。（1）絕對誤差 （2）相對誤差例3：測量一個長100mm尺寸 誤差為0.01mm; 測量另一個長1000mm尺寸 誤差也為0.01mm,求:測量誤差。（用相對誤差表示）二測量誤差的來源：1、測量器具誤差：設(shè)計原理、制

11、造、裝配和 使調(diào)整不準確而引起誤差。2、測量方法誤差：選擇的測量方法和定位方 式完善引起的誤差。3、環(huán)境影響：溫度、濕度、振動等。4、人為誤差：由于人為的原因所引起的測量 誤差。三測量誤差的分類1) 隨機誤差：在相同條件下，多次重復(fù)測量時絕對值和符號以不可預(yù)定的方式變化的誤差。2) 系統(tǒng)誤差：在相同條件下，多次重復(fù)測量時絕對值和符號保持不變或按一定規(guī)律變化的誤差。3) 粗大誤差：由于測量者主觀上的疏忽或客觀條件的劇變所造成的誤差。四、隨機誤差的特性：1、對稱性2、單峰性3、有界性4、抵償性第四節(jié) 測量器具的選擇一、測量器具選擇時應(yīng)考慮的因素：1、與被測工件的外形、位置、尺寸的大小相適應(yīng)。2、與被測工件的尺寸公差相適應(yīng)。二、普通測量器具的選擇：1、檢驗條件的要求（1）工件尺寸是否合格只按一次測量結(jié)果來判斷。（2）考慮到普通測量器具的