機(jī)械精度設(shè)計(jì)與基礎(chǔ)檢測(cè)第七版

1、機(jī)械精度設(shè)計(jì)與基礎(chǔ)檢測(cè)第七版2. 測(cè)量的四個(gè)要素測(cè)量的四個(gè)要素 （1 1）被測(cè)對(duì)象）被測(cè)對(duì)象 所研究的幾何量，包括長(zhǎng)度、角度、形狀和位置誤差、表面粗糙度以零件的其它幾何參數(shù)。 （2 2mrad）及度（）分（）秒（）。 （3 3）測(cè)量方法）測(cè)量方法 進(jìn)行測(cè)量時(shí)所采用的測(cè)量原理、計(jì)量器具和測(cè)量條件的綜合。 （4 4）測(cè)量精度）測(cè)量精度 測(cè)量結(jié)果和真值的接近程度。偏離遠(yuǎn)，測(cè)量誤差大，測(cè)量精度低；反之，其測(cè)量精度高。 3. 檢驗(yàn)和檢定檢驗(yàn)和檢定 檢驗(yàn)是判斷被檢對(duì)象是否合格。一般用通用計(jì)量器具進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)量值與給定值進(jìn)行比較，從而做出合格與否的結(jié)論。 檢定是指為評(píng)定計(jì)量器具的精度指標(biāo)評(píng)定計(jì)量器具的精度

2、指標(biāo)是否合乎該計(jì)量器具的檢定規(guī)程的全部過(guò)程。2.1.2 測(cè)量基準(zhǔn)和尺寸傳遞系統(tǒng)測(cè)量基準(zhǔn)和尺寸傳遞系統(tǒng)1 . 長(zhǎng)度基準(zhǔn)和傳遞系統(tǒng)長(zhǎng)度基準(zhǔn)和傳遞系統(tǒng) 目前在使用的長(zhǎng)度單位有米制（公制）和英制，我國(guó)是公制國(guó)家公制國(guó)家。長(zhǎng)度基準(zhǔn)：長(zhǎng)度基準(zhǔn)：為保證量值的統(tǒng)一和準(zhǔn)確性，規(guī)定一個(gè)基本的客觀(guān)標(biāo)準(zhǔn)。米的定義米的定義 米的最初定義是由1791年法國(guó)國(guó)民代表大會(huì)確定的，一米等于地球子午線(xiàn)1/4長(zhǎng)度的一千萬(wàn)分之一。 1889年第一次國(guó)際計(jì)量會(huì)議通過(guò)：一米的長(zhǎng)度為通過(guò)巴黎地球子午線(xiàn)的四千萬(wàn)分之一。以此長(zhǎng)度用90%鉑和10%銥的合金制成基本米尺“米原器 ”，各國(guó)復(fù)制一把副尺作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 1983年第17屆國(guó)際計(jì)量會(huì)議通

3、過(guò)米的新定義：一米是光在真空中在1/299792458 秒時(shí)間進(jìn)行的路程長(zhǎng)度 1985年3月起，我國(guó)用碘吸收穩(wěn)頻的氦氖激光輻射波長(zhǎng)作為國(guó)家長(zhǎng)度基準(zhǔn)，其頻率穩(wěn)定度為1*10(-9)，國(guó)際上少數(shù)國(guó)家已將頻率穩(wěn)定度提高到1*10(-14)，我國(guó)于20世紀(jì)90年代采用單粒子存貯技術(shù)，已將輻射頻率穩(wěn)定度提高到1*10(-17)。傳遞系統(tǒng)傳遞系統(tǒng) 由于不能直接使用米的定義來(lái)測(cè)量零件尺寸，所需要一套長(zhǎng)度的最高其準(zhǔn)到被測(cè)零件的嚴(yán)密的尺寸。主基準(zhǔn)（副基準(zhǔn)）工作基準(zhǔn)工作器具被測(cè)對(duì)象主基準(zhǔn)：在一定范圍內(nèi)具有最高計(jì)量特性的基準(zhǔn)。副基準(zhǔn)：為了復(fù)現(xiàn)“米”，需建立副基準(zhǔn)。工作基準(zhǔn)：用來(lái)檢定較低準(zhǔn)確度確定基準(zhǔn)或檢定工作器具的

4、計(jì)量器具。工作器具：測(cè)量零件所用的計(jì)量器具。2 角度基準(zhǔn)和傳遞系統(tǒng) 角度計(jì)量也屬于長(zhǎng)度計(jì)量范疇，弧度可用長(zhǎng)度比值求得，一個(gè)圓周角定義為360度所以不必建立一個(gè)自然基準(zhǔn)。2.1.3 定值的長(zhǎng)度和角度基準(zhǔn) 1. 量塊量塊 量塊是平面平行端面的簡(jiǎn)稱(chēng)，用工具鋼或鉻合金鋼制成。一般為長(zhǎng)方形，其中有兩個(gè)互相平行的測(cè)量面，其中心點(diǎn)間的距離為量塊的工作尺寸。 量塊的作用：主要用作尺寸傳遞系統(tǒng)中的中間標(biāo)準(zhǔn)量具，或在相對(duì)法測(cè)量時(shí)作為標(biāo)準(zhǔn)個(gè)調(diào)整儀器的零位，也可用它直接測(cè)量零件。 量塊按一定的尺寸系列生產(chǎn)，國(guó)標(biāo)量塊標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了17種成套量塊系列。下圖為成套量塊的尺寸。 量塊的使用：利用量塊的可粘合性將量塊組合成不同尺

5、寸的量塊組合。為了獲得較高的尺寸精度，應(yīng)該以最少的量塊數(shù)目組成所需尺寸。 選取量塊組合的方法：為了使得量塊數(shù)目最小應(yīng)使每個(gè)量塊的尺寸盡可能的大。選取時(shí)應(yīng)該首先選取能滿(mǎn)足尾數(shù)的量塊。例：對(duì)于尺寸若使用83塊一套的量塊，則選取的量塊組合為，1.005 1.49 9.5 40練習(xí)：試選擇組成尺寸的量塊組合（使用46塊量塊）。101.5-1.5=100（1）量塊的精度指標(biāo) 尺寸精度 平面平行度 表面粗糙度 研合性（2）量塊的精度劃分分級(jí)：分級(jí)：按制造精度分為00，0， K ,1，2，3，六級(jí)。00級(jí)最高，3級(jí)最低。使用時(shí)，按基本尺寸，忽略制造誤差。分等：分等：按量塊檢定時(shí)的測(cè)量誤差，將量塊分為1，2，

6、3，4，5，6六等，精度依次降低。按“等”使用時(shí)忽略其測(cè)量誤差。由于檢定時(shí)的測(cè)量誤差小于制造誤差，所以量塊按“等”使用比按“級(jí)”使用更準(zhǔn)確。2. 多面棱體 多面棱體是用特殊合金鋼或石黃玻璃經(jīng)精細(xì)加工制成的多面棱體。常見(jiàn)的有4、6、8、12、24、36、72面體。2.2 計(jì)量器具和測(cè)量方法計(jì)量器具和測(cè)量方法2.2.1 計(jì)量器具計(jì)量器具計(jì)量器具的分類(lèi) 依結(jié)構(gòu)，原理，用途可分為：（1）基準(zhǔn)量具；（2）通用量具； （3）極限量規(guī)； （4）檢驗(yàn)夾具。計(jì)量器具的度量指標(biāo) （1）分度值（i）（7）測(cè)量力 （2）刻度間距（a）（8）示值誤差 （3）示值范圍（9）示值變動(dòng)性 （4）測(cè)量范圍（10）回程誤差 （5

7、）靈敏度（k=a/i）（11）修正值1. （6）靈敏限（12）不確定度2.2.1 測(cè)量方法分類(lèi)及其特點(diǎn)測(cè)量方法分類(lèi)及其特點(diǎn)1. 絕對(duì)測(cè)量和相對(duì)測(cè)量法絕對(duì)測(cè)量相對(duì)測(cè)量直接測(cè)量和間接測(cè)量法間接測(cè)量直接測(cè)量單項(xiàng)測(cè)量和綜合測(cè)量法單項(xiàng)測(cè)量和綜合測(cè)量法 單項(xiàng)：對(duì)被測(cè)件的個(gè)別參數(shù)分 別進(jìn)行測(cè)量。 綜合：對(duì)被測(cè)件某些相關(guān)聯(lián)參數(shù)的綜合效果進(jìn)行檢驗(yàn)，以判斷綜合結(jié)果是否合格。靜態(tài)測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量法靜態(tài)測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量法靜態(tài)：對(duì)被測(cè)件在靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行的測(cè)量。動(dòng)態(tài)：對(duì)被測(cè)件在其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)量。等精度測(cè)量和不等精度測(cè)量法等精度測(cè)量和不等精度測(cè)量法等精度：在等精度：在測(cè)量過(guò)程中，影響測(cè)量精度的各因素不改變。不等精度不等精度

8、：在測(cè)量過(guò)程中，影響量精度的各因素全部或部分改變。接觸測(cè)量和非接觸測(cè)量法接觸測(cè)量和非接觸測(cè)量法接觸：計(jì)量器具的測(cè)頭與被測(cè)件表面相接觸的測(cè)量。非接觸：計(jì)量器具的測(cè)頭與被測(cè)件表面不接觸的測(cè)量。2.3 測(cè)量誤差與數(shù)據(jù)處理測(cè)量誤差與數(shù)據(jù)處理(measurement error and data processing )2.3.1 測(cè)量誤差及其表示方法測(cè)量誤差及其表示方法1. 測(cè)量誤差的含義：被測(cè)量的測(cè)得值與真值之差，即： = l - L其中 - 測(cè)量誤差， l - 測(cè)量值， L - 被測(cè)量的真值2. 表示測(cè)量誤差的方法1）絕對(duì)誤差：用來(lái)比較相同物理量的測(cè)量精度。2）相對(duì)誤差：如式 = / L / l

9、所示，常用來(lái)比較不同物理量的測(cè)量精度。2.3.2 測(cè)量誤差的來(lái)源與減小方法測(cè)量誤差的來(lái)源與減小方法1.計(jì)量器具誤差（1）原理誤差：器具的測(cè)量原理與結(jié)構(gòu)布置不合理造成的誤差。（2）阿貝誤差：應(yīng)將被測(cè)量長(zhǎng)度與儀器的基準(zhǔn)長(zhǎng)度安置在同一條直線(xiàn)上。（3）儀器基準(zhǔn)件誤差阿貝原則及阿貝誤差2.3.2 測(cè)量誤差的來(lái)源與減小方法測(cè)量誤差的來(lái)源與減小方法2.相對(duì)測(cè)量法中的標(biāo)準(zhǔn)件誤差3.測(cè)量方法誤差（1）測(cè)量基準(zhǔn)不統(tǒng)一而引起的誤差（2）被測(cè)件安裝、定位不正確而引起的誤差（3）測(cè)量力引起的誤差（4）測(cè)量條件誤差2.3.3 測(cè)量誤差的分類(lèi)、特性及其處理原則測(cè)量誤差的分類(lèi)、特性及其處理原則1.隨機(jī)誤差的評(píng)定及其計(jì)算隨機(jī)誤

10、差：在一定的測(cè)量條件下，多次測(cè)量同一量值時(shí)，測(cè)量誤差的絕對(duì)值和符號(hào)以不可預(yù)知道的方式變化的誤差。特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1）單峰性；（2）對(duì)稱(chēng)性；（3）有界性；（4）抵償性。1)(112nxxnniiniixnx11等精度直接測(cè)量等精度直接測(cè)量的數(shù)據(jù)處理步驟：求平均值求殘余誤差求標(biāo)準(zhǔn)偏差判斷是否有粗大誤差求算數(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差求極限誤差 給出測(cè)量結(jié)果2.3.3 測(cè)量誤差的分類(lèi)、特性及其處理原則測(cè)量誤差的分類(lèi)、特性及其處理原則2.系統(tǒng)誤差及消除系統(tǒng)誤差：在一定的測(cè)量條件下，多次測(cè)量同一量值時(shí)，測(cè)量誤差的大小和符號(hào)固定不變或按一定規(guī)律變化的誤差。（1）從產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的根源消除）從產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的根源消除（2）用加修正值的方法消除）用加修正值的方法消除（3）用兩次讀數(shù)法消除）用兩次讀數(shù)法消除（4）利用被測(cè)量之間的內(nèi)在聯(lián)系消除）利用被測(cè)量之間的內(nèi)在聯(lián)系消除3.粗大誤差及其剔除 粗大誤差：超出在規(guī)定條件下預(yù)期的誤差。對(duì)于粗大誤差一般按3準(zhǔn)則進(jìn)行剔除。2.3.3 測(cè)量誤差的分類(lèi)、特性及其處理原則測(cè)量誤差的分類(lèi)、特性及其處理原則4. 測(cè)量精度的分類(lèi)（1）精密度：表示測(cè)量結(jié)果中隨機(jī)誤差的影響程度。）精密度：表示測(cè)量結(jié)果中隨機(jī)誤差的影響程度。（2）正確度：表示測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差的影響程度。）正確度：表示測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差的影響程度