測量基礎(chǔ)理論

［全］測量基礎(chǔ)理論

L測量的定義

2.測量基礎(chǔ)理論知識

3.測量的表現(xiàn)條件

4.條件分析

5.案例欣賞

01、測量的定義

1).何為測量？？？

定義：

★測量是按照某種規(guī)律，用數(shù)據(jù)來描述觀察到的現(xiàn)象，即對事物作出量化描述。

測量是對非量化實物的量化過程。

★在機械工程里面，測量指將被測量與具有計量單位的標準量在數(shù)值上進行比較，

從而確定二者比值的實驗認識工程。

★測量是以確定量值為目的的全部操作。

★一個完整的測量過程應(yīng)包含測量對象、計量單位、測量方法（含測量器具）

和測量精度等四個要素。

★電工測量，是指把被測的電量或磁量直接或間接地與作為測量單位的同類物量

（或者可以推算出被測量的異類物理量）進行比較的過程。

2）.測量的四要素

1.測量的客體即測量對象：

主要指幾何量，包括長度、面積、形狀、高程、角度、表面粗糙度以及形位誤差等。由于幾何量的特點是種類繁多，形狀又各式

各樣，因此對于他們的特性，被測參數(shù)的定義，以及標準等都必須加以研究和熟悉，以便進行測量。

2.計量單位：

我國國務(wù)院于1977年5月27日重申："我國的基本計量制度是米制（即公制），逐步采用國際單位制。"1984年2月27日

正式公布中華人民共和國法定計量單位，確定米制為我國的基本計量制度。在長度計量中單位為米（m）,其他常用單位有毫米

（）和微米（）在角度測量中以度、分、秒為單位。

mm|jmo

3.測量方法：

指在進行測量時所用的按類敘述的一組操作邏輯次序。對幾何量的測量而言，則是根據(jù)被測參數(shù)的特點，如公差值、大小、輕重、

材質(zhì)、數(shù)量等，并分析研究該參數(shù)與其他參數(shù)的關(guān)系，最后確定對該參數(shù)如何進行測量的操作方法。

4.測量的準確度：

指測量結(jié)果與真值的一致程度。由于任何測量過程總不可避免地會出現(xiàn)測量誤差,誤差大說明測量結(jié)果離真值遠，準確度低。因

此，準確度和誤差是兩個相對的概念。由于存在測量誤差，任何測量結(jié)果都是以一近似值來表示。

3）.測量撤出理論知識

L坐標測量概述（坐標系）參考文獻《坐標測量概述》

2.計量基礎(chǔ)（誤差）參考文獻《計量基礎(chǔ)》

3.定位理論（自由度）參考文獻《定位理論》

4.幾何特征測量（擬合）參考文獻《幾何特征測量》

5.精度與安全（測量精度）參考文獻《精度與安全》

6.矢量理論（矢量）參考文獻《矢量理論》

7.形位公差（GD&T）參考文獻《GD&T》

02.測量的表現(xiàn)條件

所謂測量，實際上就是操作人員在正確的環(huán)境下，用合適的機器以正確的手法，

對良好的產(chǎn)品進行檢測，并輸出正確數(shù)據(jù)的過程！

人一—^TL~—米斗—;去一-環(huán)

(/

任

確

數(shù)

據(jù)

的

導(dǎo)

史

一

03.條件分析

人

即指操作人員、測量人員.

這就要求我們的測量人員，不止要有專業(yè)的測量知識和技術(shù)，還要有較高的品質(zhì)意識才行。

何為精密的觀念？

1作.為檢測人員，數(shù)據(jù)的品質(zhì)應(yīng)該被放在第T立；

2如.果數(shù)據(jù)不準確，就會導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量判斷失誤，或者導(dǎo)致加工者加工錯誤；

3.如果數(shù)據(jù)不準確，就算測量的再快，得到的也是一堆垃圾數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)

除了提高公司成本,沒有其他作用，還不如不測。

?人員的教育訓(xùn)練>

職業(yè)資格認證

￡“X人員經(jīng)驗閱歷

機

即指測量設(shè)備、測量工具。

圖例所示尺寸，可以選取以上哪種設(shè)備進行測量?

料

即指物料、產(chǎn)品、樣例件，被測產(chǎn)品的優(yōu)劣狀態(tài)是決定被測結(jié)果的重要因素。

產(chǎn)品的哪些狀態(tài)會影響測量結(jié)果？

L產(chǎn)品溫度（檢測室外溫度一般高于檢測室內(nèi)，產(chǎn)品溫度較高，

需在測量環(huán)境下至少靜放2H后才能測量）;

2.產(chǎn)品表面油污/毛刺；

3.產(chǎn)品表面的光潔度；

4.被測產(chǎn)品與理論圖檔相符。

物料本身的誤差

手動去除毛刺依待測產(chǎn)品的特性

選中跆適的量具

法

指的是用正確的方法來對產(chǎn)品進行測量。

正確的方法包括：

1.產(chǎn)品的正確裝夾方式；

2.基準的正確選擇；

3.選擇合適的量具進行測量；

4.正確的評價百；

5.其他。

光源對產(chǎn)品的影響：

評價方式：

Point

Max.Width

Width>

c-Min.Widtht

.875

距離

?直線的垂線

量測方法誤差

程序編寫驗證

鼻~＞測i趣點.是示

一*量具的選擇

環(huán)

指的是環(huán)境，只有在正確、良好的環(huán)境下，測量出的數(shù)據(jù)才有保證。

影響環(huán)境的因素：

1.溫度/濕度過高或過低；

2.空氣潔凈度；

3.周圍噪音的影響；

4.地面振動過大；

5.氣體的純凈度；

6.光源的明亮度。

■

求簡單高度距離:

測量設(shè)備欣賞：

塞規(guī)測試與影像量測儀數(shù)據(jù)分析

A九塞規(guī)測試數(shù)據(jù)的=影像設(shè)備型42.塞規(guī)測試數(shù)據(jù)的>影像設(shè)備網(wǎng)/

當(dāng)產(chǎn)品均勻?qū)ΨQ變形時A=B當(dāng)產(chǎn)品局部or單邊變形時A>B

A況塞規(guī)測試數(shù)據(jù)的〈影像設(shè)備包

結(jié)論：

塞規(guī)只能評估產(chǎn)品局部與實配件

多間的縫隙大?。ㄈ鐖D）.影像量測儀

評估的是整個產(chǎn)品平面相對理想面

而波動大小,?

當(dāng)產(chǎn)品均勻凹凸散布時A<B所以塞規(guī)不能用于管控產(chǎn)品平面度;

一、形位公差符號

二、通用公差符號

三、形位公差詳解

L形位公差符號

公差分類幾何特征名稱幾何特征符號涉及基準與否

直線度—否

形狀平面度O否

圓度0否

圓柱度Q否

形狀或位置線輪廓度是「否

面輪廓度d是否

平行度是

定向//

垂直度1是

傾斜度是

位z

置位置度4-是，否

定位

同軸度◎是

對稱度是

跳動圓跳動/是

全跳動是

2.通用公差符號

通用尺寸公差符號

-——SymbolforSymbol

基本形體DatumFeatureHEI

尺寸起始符號DimensionOrigin(A

A

椎度ConicalTaper

斜度Slope0

沉頭孔/半沉頭孔Counterbore/SpotfeiceLJ

椎形沉頭孔CountersinkV

潦度Depth/DeepT

方形Square□

尺寸9E形比例不符DimensionsNottoScale10

RepetitiveFeaturesor

更復(fù)形體或尺寸4X

Dimensions

UnequalorUnilateral

雙向不等公差

Tolerance?

耳準移動符號DatumTranslation

TERMSYMBOL

ATMAXIMUMMATERIALCONDITION?最大實體要求

ATLEASTMATERIALCONDITION?最小實體要求

PROJECTEDTOLERANCEZONE延伸公差帶

FREESTATE?自由狀態(tài)條件

TANGENTPLANE?正切平面

DIAMETER0直徑

SPHERICALDIAMETERS0球直徑

RADIUSR半徑

SPHERICALRADIUSSR球半徑

CONTROLLEDRADIUSCR受控半徑

REFERENCE()參考

ARCLENGTH弧長

STATISTICALTOLERANCE回統(tǒng)計公差

BETWEEN?-A范圍

3.直線度

在給定平面內(nèi)，公差帶是距離為被測表面的素線必須位于平行于圖樣

公差值t的兩平行直線之間的區(qū)域所示投影面而且距離為公差值0.1的兩平

行直線內(nèi)

在給定方向上公差帶是距離為公被測圓柱面的任一素線必須位

差值t的兩平行平面之間的區(qū)域于距離為公差值0.1的兩平行平面之

間

0.1

3

如在公差值前加注。，則公差被測圓柱面的軸線必須位于直徑

帶是直徑為t的圓柱面內(nèi)的區(qū)域為公差值。0.08的圓柱面內(nèi)

o0.()8

THISONTHEDRAWING全長上直線度

g(16h11)公差0.4。

00."1

00.1/251

''-每25內(nèi)直線

__度公差0.1。

影響直線度因素：

1.測量的直線的長短；

2.構(gòu)造直線的點數(shù)；

4.平面度

公差帶是距離為公差值t的兩平行

平面之間的區(qū)域

實現(xiàn)方式:

CMM、OMM、HG、千分表等；

擬合平面基準

+0.06

+

-0X)3

平面度值=最大正值-最小負值

Flatness=0.06-（-0.03）

=0.09

并且，所有正值之和+所有負值之和=0（在構(gòu)成擬合平面基準的前提下）

5.圓度（真圓度）

公差帶是在同一正截面上，

半徑差為公差值t的兩同心圓之間

的區(qū)域

最小二乘［?

6.圓柱度

公差帶是半徑差為公差值t的兩同

軸圓柱面之間的區(qū)域

7傾斜度

線對線傾斜度公差

被測線和基準線在同一平面

內(nèi)：公差帶是距離為公差值t且

與基準線成一給定角度的兩平行

平面之間的區(qū)域

基準線

被測線與基準線不在同一平

面內(nèi)：公差帶是距離為公差值t且

與基準成一給定角度的兩平行平

面之間的區(qū)域如被測線與基準

不在同一平面內(nèi),則被測線應(yīng)投

影到包含基準軸線并平行于被測

軸線的平面上.公差帶是相對于

投影到該平面的線而言

被測軸線投影到包含基準軸線的平面

上，它必須位于距離為公差值0.08并與

A-B公共基準線成理論正確角度60的兩

平行平面之間

8.垂直度

線對線垂百席公差

公差帶是距離為公差值t且垂直于基

準線的兩平行平面之間的區(qū)域

如公差值前加注0,則公差帶是直徑

為公差值為t且垂直于基準面的圓柱面內(nèi)

的區(qū)域

9.平行度

線對線平行度公差

公差帶是距離為公差值t且平行于

基準線、位于給定方向上的兩平行平面

之間的區(qū)域

基準線

如在公差值前加注0,公差帶是直

徑為公差值t且平行于基準線的圓柱面

內(nèi)的區(qū)域

10.圓跳動

圓跳動公差是被測要素某一固定參

考點圍繞基準軸線旋轉(zhuǎn)一周時（零件和

測量儀器間無軸向位移）允許的最大變

動量3圓跳動公差適用于每一個不同的

測量位置

注：圓跳動可能包括圓度、同軸

度、垂直度或平面度誤差，這些誤差的

總值不能超過給定的圓跳動公差

一般來說，圓跳動可以當(dāng)做同心度來測量！

徑向圓跳動公差

公差帶是在垂直于基準軸線的任一測

量平面內(nèi)、半徑差為公差值t且圓心在基

準軸線上的兩同心圓之間的區(qū)域

跳動通常是圍繞軸線旋轉(zhuǎn)一整周，一

也可對部分圓周進行限制

端面圓跳動公差

公差帶是在與基準同軸的任一

半徑位置的測量圓柱面上距離為t

的兩圓之間的區(qū)域

11.全跳動

被測要素繞公共基準線A-B作若干

次旋轉(zhuǎn)，并在測量儀器與工件同時作軸向

的相對移動時,被測要素上各點間的示值

差均不得大于0.1測量儀器或工件必須

沿著基準軸線方向并相對于公共基準軸線

A-B移動

一般來說，全跳動可以當(dāng)做同軸度來測量！

12同心（軸）度

點的同心度公差

公差帶是直徑為公差值01且與基準

圓心同心的圓內(nèi)的區(qū)域

同心度：等同于位置度的計算

軸線的同軸度公差

公差帶是直徑為公差值0t的圓柱面

內(nèi)的區(qū)域，該圓柱面的軸線與基準軸線

同軸

基準軸線

13.對稱度

*3畿混篇

可以間接計算.

L2

LIL2

△L

△L=L1-L2

14.線輪廓度

公差帶是包絡(luò)一系列直徑為公差值

t的圓的兩包絡(luò)線之間的區(qū)域諸圓的

圓心位于具有理論正確幾何形狀的線上

無基準要求的線輪廓度公差見圖a);

有基準要求的線輪廓度公差見圖b)

在平行于圖樣所示投影面的任一截

面上，被測輪廓線必須位于包絡(luò)一系列

直徑為公差值0.04且圓心位于具有理論

正確幾何形狀的線上的兩包絡(luò)線之間

15.面輪廓度

公差帶是包絡(luò)一系列直徑為公差值t

的球的兩包絡(luò)面之間的區(qū)域，諸球的球心

應(yīng)位于具有理論正確幾何形狀的面上

無基準要求的面輪廓度公差見圖a);

有基準要求的面輪廓度公差見圖b)

被測輪廓面必須位于包絡(luò)一系列球

的兩包絡(luò)面之間，諸球的直徑為公差值

0.02,且球心位于具有理論正確幾何形

狀的面上的兩包絡(luò)面之間

形狀管控形位管控

報告格式：

FAI1-UP

T〃值計算原理：

T值：

指產(chǎn)品具體點位上,實際值與理論值的差異大小，它與矢量方向有關(guān)，

是通過X、Y、Z實際坐標、理論坐標和理論矢量計算而來。

即，在理論矢量上的投影距離。

面輪廓度計算方式：

FAll-Down

Profile=2*|最大數(shù)值|

故，輪廓度值=2*|-0.029|=0.058mm[-0.029的絕對值為0.029（數(shù)值最大）】

輪廓度值計算方式（二）：

Profile4最大正數(shù)|+|最小負數(shù)|

故，輪廓度值=|0.017|+k0.029|=0.046mm【最大正數(shù)與最小負數(shù)絕對值之和】

兩國的有關(guān)標準：

中國GB/T1182-96形狀和位置公差通則、定義、符號和圖樣表示法

GB/T13319-03幾何公差位置度公差注法

GB/T16671-96形狀和位置公差最大實體要求、最小實體要求和

可逆要求

GB/T16892?97形狀和位置公差非剛性零件注法

GB/T17780-02幾何公差位置度公差注法

美國ASMEY14.5M?82（舊）DimensioningandTolerancing

ASMEY14.5M?94（新）DimensioningandTolerancing

4

通用A-91-89（IB）DimensioningandTolerancing

GlobalDimensioningandTolerancingAddendum-97/01/04

注：97/01版本為通用/福特/克萊斯勒一起發(fā)布，04版本為通用單獨發(fā)布。

相應(yīng)的國際標準有：

ISO1101-83,ISO5459-81,ISO8015-85,ISO2692-88,

ISO10579-92.ISO10579-93等。

面輪廓度的測量方式及表現(xiàn)形式：

0.200

?0289-0201-0225-01150.190

0.180

0.170

0.160

0.150

-02530.140

0.130

02160.120

0.110

-02250.100

0.050

0.2980.000

-0.050

-0.100

-0.110

-0.120

-0.130

-0.140

-0.150

-0.160

-0.170

-0.180

-0.190

-0.200

G

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