極限配合與技術(shù)測量第三章--技術(shù)測量基礎(chǔ)課件

1、第三章 技術(shù)測量基礎(chǔ)第一節(jié)長度基準(zhǔn)和尺寸傳遞一、計量單位和長度基準(zhǔn)二、長度量值傳遞系統(tǒng)三、量塊圖3-1量塊的外形和名稱第一節(jié)長度基準(zhǔn)和尺寸傳遞表3-1成套量塊尺寸表(GB/T 60932001)(單位：mm)第一節(jié)長度基準(zhǔn)和尺寸傳遞圖3-2量塊附件第二節(jié)測量方法的分類及特點1.直接測量方法與間接測量方法2.絕對測量方法與相對測量方法3.接觸測量方法與非接觸測量方法4.綜合測量方法與單項測量方法5.靜態(tài)測量方法與動態(tài)測量方法6.被動測量方法與主動測量方法第三節(jié)計量器具的分類及其技術(shù)指標(biāo)一、計量器具的分類1.量具2.量儀3.極限量規(guī)4.計量裝置第三節(jié)計量器具的分類及其技術(shù)指標(biāo)二、計算器具的基本技術(shù)

2、指標(biāo)1.分度值2.示值3.示值范圍4.測量范圍5.靈敏度6.測量力7.儀器不確定度第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測一、孔、軸尺寸的檢測1.車間條件下的檢測(1)常用測量器具在車間條件下，常用游標(biāo)卡尺、千分尺、指示表等普通測量器具檢測生產(chǎn)中零件的幾何精度。第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測1)游標(biāo)量具。 原理與讀數(shù)。游標(biāo)量具是利用游標(biāo)讀數(shù)原理制成的一種常用量具。它具有結(jié)構(gòu)簡單,使用方便，測量范圍廣等特點。游標(biāo)卡尺的測量精度可分為0.1mm、0.05mm、0.02mm幾種。圖3-3游標(biāo)卡尺1下測量爪2上測量爪3鎖緊螺母4游標(biāo)尺5尺身第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測 使用方法。首先右手四指握住尺

3、身，拇指推動游標(biāo)尺上凸起的部分，使游標(biāo)尺能在尺身上靈活移動。 數(shù)讀方法。實際生產(chǎn)中，分度值為0.02mm的游標(biāo)卡尺應(yīng)用較多，如圖3-4所示。首先，根據(jù)游標(biāo)零線所處位置讀出主尺刻度數(shù)值，這個值就是整數(shù)部分。再判斷游標(biāo)第幾條刻線與主尺刻線對齊，由游標(biāo)尺對齊刻線直接讀出小數(shù)部分的讀數(shù)，把整數(shù)部分和小數(shù)部分相加，就是測量結(jié)果。圖3-4a所示的讀數(shù)為19.40mm，圖3-4b所示的讀數(shù)為16.44mm。第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測圖3-4分度值為0.02mm的游標(biāo)卡尺讀數(shù)第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測圖3-5游標(biāo)量具a)深度游標(biāo)卡尺b)高度游標(biāo)卡尺c)齒厚游標(biāo)卡尺第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的

4、檢測2)螺旋測微量具。 原理與讀數(shù)。外徑千分尺主要由尺架、量砧、固定套筒、微分筒、測力裝置(棘輪)等組成，如圖3-6和圖3-7所示。圖3-6025mm千分尺1尺架2活動量砧鎖緊手柄3測力裝置4微分筒5固定套筒6活動量砧7固定量砧第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測圖3-72550mm千分尺1尺架2活動量砧鎖緊手柄3測力裝置4微分筒5固定套筒6活動量砧7標(biāo)準(zhǔn)測棒8固定量砧第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測 使用方法。測量前要首先檢查微分筒的零線與固定套筒的主刻線是否對齊，如果沒有對齊，要進(jìn)行調(diào)整或在測量結(jié)果中加以修正。第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測 讀數(shù)方法。在固定套筒上讀出其與微分筒邊緣靠近

5、的刻線數(shù)值(包括整毫米數(shù)和0.5mm部分)，再從微分筒上讀出其與固定套筒的主刻線對齊的刻線數(shù)值，如果微分筒上沒有刻線對齊主刻線，這時可以估讀，估讀的這一位數(shù)字放在千分位，也是有效數(shù)字。三者相加，所得即為被測量值。圖3-8a所示的讀數(shù)為0mm，圖3-8b所示的讀數(shù)為5.400mm，圖3-8c所示的讀數(shù)為5.385mm，圖3-8d所示的讀數(shù)為5.885mm，其中圖3-8d比圖3-8c的讀數(shù)多0.5mm是因為螺母位置超過了主尺的半格刻線位置。第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測圖3-8分度值為0.01mm的千分尺讀數(shù)第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測圖3-9常用螺旋測微量具a)內(nèi)徑千分尺b)深度千分尺

6、c)公法線千分尺d)螺紋千分尺第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測3)百分表。 原理與讀數(shù)。百分表的工作原理是利用齒輪、齒條、杠桿或扭簧等機械傳動，將測量桿的微小位移轉(zhuǎn)變?yōu)橹羔樀钠D(zhuǎn)量顯示在表盤上，如圖3-10所示。目前國產(chǎn)百分表的常用測量范圍有03mm、05mm、010mm三種。第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測圖3-10百分表1測頭2測桿3表盤4大指針5小指針第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測圖3-11千分表1測頭2測桿3表盤4大指針5小指針6撥叉第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測 杠桿百分表。杠桿百分表是利用杠桿機構(gòu)把測頭的直線位移轉(zhuǎn)變?yōu)橹羔樤诒肀P上的角位移。在表盤的圓周上有均勻的刻度，分

7、度值一般圖3-12杠桿百分表1測頭2表盤3表架4轉(zhuǎn)向撥叉第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測 內(nèi)徑百分表。內(nèi)徑百分表用于比較法測量孔或鍵槽等內(nèi)尺寸。儀器備有一套長短不同的可換測頭，可根據(jù)被測孔徑大小選擇更換，其測量范圍由可換測量頭的長度實現(xiàn)，如圖3-13所示。第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測(2)光滑極限量規(guī)檢驗孔軸尺寸的合格性在車間條件下進(jìn)行成批大量生產(chǎn)時，常用光滑極限量規(guī)檢驗孔軸尺寸的合格性，如圖3-14所示。圖3-13內(nèi)徑百分表1百分表2鎖緊螺母3隔熱手柄4主體5定位裝置6活動測量頭7可換測量頭第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測圖3-14光滑極限量規(guī)第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測圖3

8、-15常見軸、孔用量規(guī)a)光滑孔用塞規(guī)b)光滑軸用卡規(guī)c)螺紋孔用塞規(guī)d)螺紋軸用環(huán)規(guī)第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測(3)光滑工件尺寸的檢驗車間條件下，用普通計量器具檢驗生產(chǎn)中常用精度的尺寸，判斷其是否在設(shè)計給定的極限尺寸范圍之內(nèi)。圖3-16測量誤差對測量結(jié)果的影響第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測圖3-17安全裕度和驗收極限第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測表3-2安全裕度A與計算器具的測量不確定度允許值(GB/T 31772009)(單位：m)第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測表3-2安全裕度A與計算器具的測量不確定度允許值(GB/T 31772009)(單位：m)第四節(jié)孔、軸尺寸與錐

9、度、角度的檢測表3-3游標(biāo)卡尺、千分尺不確定度數(shù)值(單位：mm)第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測表3-4指示表不確定度數(shù)值(單位：mm)第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測表3-5比較儀的不確定度數(shù)值(單位：mm)第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測(4)計量器具選擇實例某軸直徑為35h8(0)，試確定上、下驗收極限并選擇合適的計量器具。解根據(jù)公稱尺寸35和公差等級IT8，如u1按第一檔，從表3-2中可以查得第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測圖3-18立式光學(xué)比較儀1底座2粗調(diào)手輪3支臂4立柱5目鏡6光學(xué)計管7測頭8工作臺第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測2.計量室條件下孔、軸尺寸的測量(1)立

10、式光學(xué)比較儀立式光學(xué)比較儀是一種精度較高而結(jié)構(gòu)簡單的常用量儀，用量塊作為基準(zhǔn)，按相對法(比較方法)測量各種工件的外尺寸。圖3-19光學(xué)計管工作原理a)正切杠桿機構(gòu)b)水學(xué)原理圖c)目鏡分劃板第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測(2)機械比較儀機械比較儀是由杠桿式測微表及底座等組成的。(3)萬能測長儀萬能測長儀是由精密機械、光學(xué)系統(tǒng)和電氣部分相結(jié)合的長度測量儀器。圖3-20機械比較儀1工作臺2測頭3測微表4立拄5支臂6底座第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測圖3-21萬能測長儀1測座2工作臺3尾管4底座5手柄6一微分筒7手輪第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測圖3-22大型工具顯微鏡1底座2立柱和支臂

11、3目鏡4物鏡5坐標(biāo)工作臺第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測(4)工具顯微鏡工具顯微鏡是一種用影像法作為測量基礎(chǔ)的精密光學(xué)儀器。(5)其他精密量儀數(shù)字顯示技術(shù)在測量上得到了充分的應(yīng)用，提高了讀數(shù)精度與可靠性。圖3-23游標(biāo)萬能角度尺1游標(biāo)尺2主尺3角尺4直尺5夾子第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測二、錐度、角度的檢測1.角度的檢測(1)直角尺(90角尺)用于垂直畫線和檢驗零件相互垂直的位置。(2)游標(biāo)萬能角度尺游標(biāo)萬能角度尺是按游標(biāo)原理讀數(shù)的量儀，其結(jié)構(gòu)如圖3-23所示。圖3-24游標(biāo)萬能角度尺的組合形式第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測2.錐度的檢測(1)圓錐量規(guī)套規(guī)用于檢驗外錐體，小端有Z刻

12、線；塞規(guī)用于檢驗內(nèi)錐體，大端有Z刻線。圖3-25圓錐量規(guī)檢驗示意圖第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測(2)間接測量正弦規(guī)是利用三角學(xué)原理間接測量角度及錐度的一種常用量具，如圖 所示，利用正弦規(guī)測量角度和錐度時，測量精度可達(dá)31。第四節(jié)孔、軸尺寸與錐度、角度的檢測圖3-26正弦規(guī)a)正弦規(guī)b)正弦規(guī)使用1平板2被測圓錐塞規(guī)3指示表4正弦規(guī)5量塊第五節(jié)測量誤差基本知識一、測量誤差的基本概念1.絕對誤差2.相對誤差二、測量誤差產(chǎn)生的原因1.計量器具誤差2.方法誤差3.環(huán)境誤差4.人員誤差三、測量誤差的基本類型及處理原則1.隨機誤差的特性及處理方法2.系統(tǒng)誤差的特性與處理方法3.粗大誤差的特性及處理方

13、法4.等精度直接測量的數(shù)據(jù)處理 第五節(jié)測量誤差基本知識1.隨機誤差的特性及處理方法(1)隨機誤差的特性隨機誤差是指在同一條件下，多次重復(fù)測量同一量值時，誤差的絕對值大小和符號以不可預(yù)定的方式變化的誤差。表3-6多次重復(fù)測量的統(tǒng)計表(單位：mm)第五節(jié)測量誤差基本知識圖3-27統(tǒng)計直方圖和正態(tài)分布曲線a)統(tǒng)計直方圖b)正態(tài)分布曲線第五節(jié)測量誤差基本知識1)對稱性。2)單峰性。3)有界性。4)抵償性。(2)隨機誤差的評定指標(biāo)要確定隨機誤差的極限范圍，需要通過幾個特性指標(biāo)對測量列進(jìn)行定量的計算處理。1)算術(shù)平均值。2)殘余誤差i。 殘余誤差的代數(shù)和等于零，即第五節(jié)測量誤差基本知識 殘余誤差的平方和最

14、小，即3)標(biāo)準(zhǔn)偏差與實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差s。第五節(jié)測量誤差基本知識4)算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差,即(3)隨機誤差的處理方法隨機誤差的處理方法是利用測量列計算有關(guān)的評定指標(biāo)，確定出隨機誤差的極限范圍，得出測量結(jié)果。第五節(jié)測量誤差基本知識2.系統(tǒng)誤差的特性與處理方法(1)定值系統(tǒng)誤差定值系統(tǒng)誤差是指測量過程中誤差的絕對值大小和符號均保持不變的誤差。(2)變值系統(tǒng)誤差變值系統(tǒng)誤差是指測量過程中誤差的絕對值大小和符號是按某一確定的規(guī)律變化的誤差。3.粗大誤差的特性及處理方法第五節(jié)測量誤差基本知識4.等精度直接測量的數(shù)據(jù)處理 表3-7數(shù)據(jù)表第五節(jié)測量誤差基本知識2)列表計算殘余誤差，結(jié)果見表3-7。3)計算測量列單次測量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，即解：1)計算測量列的算術(shù)平均值，即第五節(jié)測量誤差基本知識5)計算單個測得值中隨機誤差極限值，即6)計算平均值的極限誤差，即7)測量結(jié)果。4)計算測量列算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差,即第五節(jié)測量誤差基本知識一、計量器具的檢定1.計量器具檢定的意義2.檢定規(guī)程第六節(jié)計量器具的維護(hù)與保養(yǎng)二、計量器具的維護(hù)與保養(yǎng)1)測量前應(yīng)將測量器具的工作面和被測表面擦拭干凈，以免臟物存在而影響測量精確度。2)溫度對計量器具影響很大，精密量儀應(yīng)放在恒