互換性與測(cè)量技術(shù)2

1、測(cè)量結(jié)果要令人信服測(cè)量結(jié)果要令人信服不能拘泥于文字的表達(dá)不能拘泥于文字的表達(dá)!光速光速: 3*exp(8) m/s在實(shí)際生產(chǎn)和科學(xué)在實(shí)際生產(chǎn)和科學(xué)研究中，不可能都研究中，不可能都直接利用直接利用激光輻射激光輻射的光波長(zhǎng)度基準(zhǔn)去的光波長(zhǎng)度基準(zhǔn)去校對(duì)測(cè)量器具或進(jìn)校對(duì)測(cè)量器具或進(jìn)行零件的尺寸測(cè)量，行零件的尺寸測(cè)量，要經(jīng)過(guò)工作基淮要經(jīng)過(guò)工作基淮線紋尺和量塊線紋尺和量塊，將長(zhǎng)度基準(zhǔn)的量值將長(zhǎng)度基準(zhǔn)的量值準(zhǔn)確地逐級(jí)傳遞到準(zhǔn)確地逐級(jí)傳遞到生產(chǎn)中應(yīng)用上去，生產(chǎn)中應(yīng)用上去，以保證量值的準(zhǔn)確以保證量值的準(zhǔn)確一致。一致。等于等于6呢呢?注意注意: : 一定一定”等等”只能從一定只能從一定”級(jí)級(jí)”中產(chǎn)生中產(chǎn)生3+49

2、+5+16+10=83表表2.1 成套量塊的組合尺寸成套量塊的組合尺寸為何選為何選1.32?1.32?不選不選1.121.12呢呢?塞塞 規(guī)規(guī)合格合格: :通端通，止端止通端通，止端止通規(guī)通規(guī): : 按最大實(shí)體尺寸設(shè)計(jì)按最大實(shí)體尺寸設(shè)計(jì)止規(guī)：按最小實(shí)體尺寸設(shè)計(jì)止規(guī)：按最小實(shí)體尺寸設(shè)計(jì)游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺用于一般機(jī)械加工中的測(cè)量，用于一般機(jī)械加工中的測(cè)量，可測(cè)量?jī)?nèi)、外尺寸、深度及臺(tái)階等?？蓽y(cè)量?jī)?nèi)、外尺寸、深度及臺(tái)階等。5050小格，每格小格，每格代表多少？代表多少？如何測(cè)深度？如何測(cè)深度？深度游標(biāo)卡尺深度游標(biāo)卡尺用于測(cè)量深度，臺(tái)階等。用于測(cè)量深度，臺(tái)階等。高度游標(biāo)高度游標(biāo)卡尺卡尺廣泛廣泛用于機(jī)械用于

3、機(jī)械加工中的加工中的高度測(cè)量、高度測(cè)量、劃線等。劃線等。為何彎一段為何彎一段?萬(wàn)能角度尺萬(wàn)能角度尺適用于機(jī)械加工中的內(nèi)、外角度測(cè)適用于機(jī)械加工中的內(nèi)、外角度測(cè)量，可測(cè)量，可測(cè)0320外角及外角及40130內(nèi)角。內(nèi)角。外徑千分尺外徑千分尺廣泛應(yīng)用于外尺寸的精密測(cè)量廣泛應(yīng)用于外尺寸的精密測(cè)量。測(cè)量范圍測(cè)量范圍?測(cè)量精度測(cè)量精度?生產(chǎn)廠家生產(chǎn)廠家?內(nèi)徑千分尺內(nèi)徑千分尺?讀數(shù)起點(diǎn)讀數(shù)起點(diǎn)?讀數(shù)是多少讀數(shù)是多少?旋轉(zhuǎn)到何時(shí)旋轉(zhuǎn)到何時(shí)?機(jī)械比較儀機(jī)械比較儀分度值分度值0.020.02游標(biāo)卡尺的不確定度是多少？游標(biāo)卡尺的不確定度是多少？所謂所謂“測(cè)量測(cè)量”就是將被測(cè)的量與作為單位或標(biāo)準(zhǔn)的量，就是將被測(cè)的量與

4、作為單位或標(biāo)準(zhǔn)的量，在量值上進(jìn)行比較，從而確定二者比值的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。在量值上進(jìn)行比較，從而確定二者比值的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。 若被測(cè)量為若被測(cè)量為L(zhǎng)，標(biāo)準(zhǔn)量為，標(biāo)準(zhǔn)量為E，那么測(cè)量就是確定，那么測(cè)量就是確定L是是E的多少的多少倍。即確定比值倍。即確定比值q = L / E，最后獲得被測(cè)量，最后獲得被測(cè)量L的量值，即的量值，即 L = qE。一個(gè)完整的測(cè)量過(guò)程應(yīng)包含一個(gè)完整的測(cè)量過(guò)程應(yīng)包含: :測(cè)量對(duì)象測(cè)量對(duì)象計(jì)量單位計(jì)量單位測(cè)量方法測(cè)量方法測(cè)量精確度（或準(zhǔn)確度）測(cè)量精確度（或準(zhǔn)確度）四個(gè)要素四個(gè)要素L4L3L2L量塊L1平晶圖3-4量塊量塊的選用量塊的選用：1.005201.286.528.785量塊使用

5、的注意事情項(xiàng)：量塊使用的注意事情項(xiàng)：二、隨機(jī)誤差1. 隨機(jī)誤差的分布規(guī)律及其特性 隨機(jī)誤差可用試驗(yàn)方法來(lái)確定。實(shí)踐表明，大多數(shù)情況下，隨機(jī)誤差符合正態(tài)分布。為便于理解，現(xiàn)舉例說(shuō)明。表2-2 測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表尺寸分組區(qū)間 / mm組號(hào)區(qū)間中心值/ mm每組出現(xiàn)的次數(shù)（頻數(shù)n i）頻率（n i / n）19.99019.99219.99219.99419.99419.99619.99619.99819.99820.00020.00020.00220.00220.00420.00420.00620.00620.00820.00820.01020.01020.012123456789101119.991

6、19.99319.99519.99719.99920.00120.00320.00520.00720.00920.0112410243745392312310.010.020.050.120.1850.2250.1950.1150.060.0150.005yO正態(tài)分布曲線教材圖3-9頻率直方圖和正態(tài)分布曲線19.99120.0070.2250.120.01x = 20.0 ni/n實(shí)際分布曲線從理論上講，正態(tài)分布中心位置的均值代表被測(cè)量的真值Q，標(biāo)準(zhǔn)偏差代表測(cè)得值的集中與分散程度。不同的對(duì)應(yīng)不同形狀的正態(tài)分布曲線，越小，ymax值越大，曲線越陡，隨機(jī)誤差越集中，即測(cè)得值分布越集中，測(cè)量精密度越

7、高；越大，ymax值越小，曲線越平坦，隨機(jī)誤差越分散，即測(cè)得值分布越分散，測(cè)量精密度越低。圖3-10所示為123S （3-22） 剔除具有粗大誤差的測(cè)量值后，應(yīng)根據(jù)剩下的測(cè)量值重新計(jì)算S，然后再根據(jù)3準(zhǔn)則去判斷剩下的測(cè)量值中是否還存在粗大誤差。每次只能剔除一個(gè)，直到剔除完為止。在測(cè)量次數(shù)較少(小于10次）的情況下，最好不用3準(zhǔn)則，而用其他準(zhǔn)則。通用計(jì)量器具測(cè)量工件通用計(jì)量器具測(cè)量工件 計(jì)量器具的極限誤差計(jì)量器具計(jì)量器具名名 稱(chēng)稱(chēng)分度分度值值mm所用量塊所用量塊尺寸范圍尺寸范圍 mm檢定檢定等別等別精度精度級(jí)別級(jí)別11010505080801201201 18018026002603603605

8、00測(cè)測(cè) 量量 極極 限限 誤誤 差差 立式臥式光學(xué)計(jì)測(cè)外尺寸0.00145120.40.70.61.00.81.31.01.61.21.81.82.52.53.53.04.5立式臥式測(cè)長(zhǎng)0.001絕對(duì)測(cè)量1.11.51.92.02.32.33.03.5儀測(cè)外尺寸臥式測(cè)長(zhǎng)儀0.001絕對(duì)測(cè)量2.53.03.33.53.84.24.8測(cè)內(nèi)尺寸測(cè)長(zhǎng)機(jī)0.001絕對(duì)測(cè)量1.01.31.62.02.54.05.06.0萬(wàn)能工具顯微鏡0.001絕對(duì)測(cè)量1.522.52.533.5大型工具顯微鏡0.01絕對(duì)測(cè)量55 接觸式干涉儀 0.1 通孔公差孔最小極限尺寸止孔最大極限尺寸軸公差軸最大極限尺寸通軸最小極

9、限尺寸止軸用卡規(guī)或環(huán)規(guī) 孔用塞規(guī) 25-0.0222-0.02460.080.0825-0.0386-0.04125f7 “Z”“T”0.080.0825+0.0033+0.006725+0.0296+0.033“T”25H8 “Z”量規(guī)工作圖圖3-23工作量規(guī)工作尺寸的標(biāo)注 量規(guī)形式及應(yīng)用范圍 止規(guī)通規(guī)3151850010002112片狀塞規(guī)全形塞規(guī)球端桿規(guī)不全形塞規(guī)a) 測(cè)孔量規(guī)的型式及應(yīng)用范圍 止規(guī)通規(guī)10050002112b) 測(cè)軸量規(guī)的型式及應(yīng)用范圍 環(huán)規(guī)卡規(guī)驗(yàn)收極限的確定驗(yàn)收極限的確定確定驗(yàn)收極限的方式確定驗(yàn)收極限的方式驗(yàn)收極限驗(yàn)收極限應(yīng)用應(yīng)用內(nèi)縮內(nèi)縮方式方式 將工件的驗(yàn)收極限從工

10、將工件的驗(yàn)收極限從工件的極限尺寸向工件的件的極限尺寸向工件的公差帶內(nèi)縮一個(gè)安全裕公差帶內(nèi)縮一個(gè)安全裕度度A A上驗(yàn)收極限尺寸上驗(yàn)收極限尺寸 上極限尺寸上極限尺寸A A下驗(yàn)收極限尺寸下驗(yàn)收極限尺寸 下極限尺寸下極限尺寸A A主要用于采用主要用于采用包容要求的尺寸包容要求的尺寸和公差等級(jí)較高和公差等級(jí)較高的尺寸的尺寸不內(nèi)不內(nèi)縮方縮方式式安全裕度安全裕度A0上驗(yàn)收極限尺寸上驗(yàn)收極限尺寸 上極限尺寸上極限尺寸下驗(yàn)收極限尺寸下驗(yàn)收極限尺寸 下極限尺寸下極限尺寸主要用于主要用于非配合尺寸非配合尺寸和一般公差尺寸和一般公差尺寸包容要求是要求高還是要求低？符號(hào)為包容要求是要求高還是要求低？符號(hào)為ECp1采用包

11、容要求時(shí)采用包容要求時(shí)的的驗(yàn)收極限驗(yàn)收極限 Dmax(L) ADmin(M)上驗(yàn)收極限上驗(yàn)收極限下驗(yàn)收極限下驗(yàn)收極限孔孔公公差差帶帶DM上驗(yàn)收極限上驗(yàn)收極限下驗(yàn)收極限下驗(yàn)收極限軸軸公公差差帶帶dmax(M) Admin(L)dM單邊單邊內(nèi)縮：內(nèi)縮：最大實(shí)體一側(cè)內(nèi)縮最大實(shí)體一側(cè)內(nèi)縮偏態(tài)分布時(shí)的驗(yàn)收極限偏態(tài)分布時(shí)的驗(yàn)收極限 下驗(yàn)收極限下驗(yàn)收極限上驗(yàn)收極限上驗(yàn)收極限 Admindmax軸軸公公差差帶帶上驗(yàn)收極限上驗(yàn)收極限下驗(yàn)收極限下驗(yàn)收極限 ADminDmax孔孔公公差差帶帶安全裕度（安全裕度（A）與測(cè)量不確定度允許值（）與測(cè)量不確定度允許值（u1） 注：注：u u1 1分分、檔，檔，一般情況下應(yīng)優(yōu)

12、先選用一般情況下應(yīng)優(yōu)先選用檔檔，其次選用，其次選用檔、檔、檔。檔。 例例1 1：被檢驗(yàn)零件尺寸為軸：被檢驗(yàn)零件尺寸為軸65e9 65e9 ，試確定驗(yàn)收極限、，試確定驗(yàn)收極限、選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)量器具。選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)量器具。 (Cp=1)(Cp=1)解：查得解：查得65e965e9的極限偏差為的極限偏差為6565（-0.134-0.134，-0.060-0.060）查得安全裕度：查得安全裕度：A=7.4mA=7.4m，測(cè)量不確定度允許值：，測(cè)量不確定度允許值：u1= 6.7 mu1= 6.7 m 。尺寸遵循包容要求，應(yīng)按照方法尺寸遵循包容要求，應(yīng)按照方法1 1的原則確定驗(yàn)收極限的原則確定驗(yàn)收極限上驗(yàn)收極

13、限上驗(yàn)收極限=65-0.060-0.0074=64.9326 mm=65-0.060-0.0074=64.9326 mm下驗(yàn)收極限下驗(yàn)收極限=65-0.134+0.0074=64.8934 mm=65-0.134+0.0074=64.8934 mm由表查得分度值為由表查得分度值為0.01mm0.01mm的外徑千分尺的外徑千分尺，在尺寸大于，在尺寸大于 5050100mm 100mm 內(nèi)，不確定度數(shù)內(nèi)，不確定度數(shù)u1=0.005mmu1=0.005mm，因因 0.0050.005 u1=0.0067u1=0.0067，故可滿(mǎn)足使用要求。，故可滿(mǎn)足使用要求。E 例例2 2：被檢驗(yàn)零件為孔：被檢驗(yàn)零

14、件為孔130H10 130H10 ，工藝能力指數(shù)，工藝能力指數(shù)Cp=1.2Cp=1.2，試確定驗(yàn)收極限，并選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)量器具。，試確定驗(yàn)收極限，并選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)量器具。 解解 ： 查得查得130H10130H10的極限偏差為的極限偏差為130H10130H10（0 0，0.160.16），），查得安全裕度查得安全裕度 A =16mA =16m ，查得計(jì)量器具不確定度允許值查得計(jì)量器具不確定度允許值u1=15mu1=15m 因因 Cp=1.2 Cp=1.2 1 1 ，其驗(yàn)收極限可以按方法，其驗(yàn)收極限可以按方法2 2確定，即一邊確定，即一邊A=0A=0，但因該零件尺寸遵循包容要求，因此但因該零件尺寸遵循包容要求，因此, ,其最大實(shí)體極限一邊的其最大實(shí)體極限一邊的驗(yàn)收極限仍按方法驗(yàn)收極限仍按方法1 1確定，則有：確定，則有： 上驗(yàn)收極限上驗(yàn)收極限=（130+0.16130+0.16）=130.16 mm=130.1