第3章 技術(shù)測(cè)量

1、測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) 測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)n意義：意義：測(cè)量與檢測(cè)不僅用來評(píng)定產(chǎn)品質(zhì)量，而測(cè)量與檢測(cè)不僅用來評(píng)定產(chǎn)品質(zhì)量，而且用于分析產(chǎn)生不合格品的原因，及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)，且用于分析產(chǎn)生不合格品的原因，及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)，監(jiān)督工藝過程，預(yù)防廢品產(chǎn)生。監(jiān)督工藝過程，預(yù)防廢品產(chǎn)生。n測(cè)量檢測(cè)是機(jī)械制造的測(cè)量檢測(cè)是機(jī)械制造的“眼睛眼睛”。產(chǎn)品質(zhì)量的。產(chǎn)品質(zhì)量的提高，除設(shè)計(jì)和加工精度的提高外，往往更有賴提高，除設(shè)計(jì)和加工精度的提高外，往往更有賴于檢測(cè)精度的提高。所以，合理地確定公差與正于檢測(cè)精度的提高。所以，合理地確定公差與正確進(jìn)行檢測(cè)，是保證產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)互換性生產(chǎn)確進(jìn)行檢測(cè)，是保證產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)互換性生產(chǎn)的兩個(gè)

2、必不可少的條件和手段。的兩個(gè)必不可少的條件和手段?；緝?nèi)容n概述：檢測(cè)與測(cè)量的意義、測(cè)量的基本要素、檢測(cè)的一般步驟 n計(jì)量單位與量值傳遞 ：長度單位及其基準(zhǔn) 、量塊、長度的量值傳遞n 測(cè)量器具與測(cè)量方法 ： 測(cè)量器具的分類、 測(cè)量器具的技術(shù)性能指標(biāo) 、 測(cè)量方法分類n測(cè)量誤差 ：測(cè)量誤差及表達(dá)式 、誤差的分類 、 誤差的來源及減小其影響的措施、測(cè)量不確定度、 測(cè)量數(shù)據(jù)的處理 n為了滿足機(jī)械產(chǎn)品的功能要求，在正確合理地完成了可為了滿足機(jī)械產(chǎn)品的功能要求，在正確合理地完成了可靠性、使用壽命、運(yùn)動(dòng)精度等方面的設(shè)計(jì)以后，還須進(jìn)靠性、使用壽命、運(yùn)動(dòng)精度等方面的設(shè)計(jì)以后，還須進(jìn)行加工和裝配過程的制造工藝設(shè)

3、計(jì)，即確定加工方法、行加工和裝配過程的制造工藝設(shè)計(jì)，即確定加工方法、加工設(shè)備、工藝參數(shù)、生產(chǎn)流程及檢測(cè)手段。其中，特加工設(shè)備、工藝參數(shù)、生產(chǎn)流程及檢測(cè)手段。其中，特別重要的環(huán)節(jié)就是質(zhì)量保證措施中的精度檢測(cè)。別重要的環(huán)節(jié)就是質(zhì)量保證措施中的精度檢測(cè)。n“檢測(cè)檢測(cè)”就是確定產(chǎn)品是否滿足設(shè)計(jì)要求的過程，即判就是確定產(chǎn)品是否滿足設(shè)計(jì)要求的過程，即判斷產(chǎn)品合格性的過程。檢測(cè)的方法可以分為兩類：斷產(chǎn)品合格性的過程。檢測(cè)的方法可以分為兩類：定性定性檢驗(yàn)檢驗(yàn)和和定量測(cè)試定量測(cè)試。定性檢驗(yàn)的方法只能得到被檢驗(yàn)對(duì)象。定性檢驗(yàn)的方法只能得到被檢驗(yàn)對(duì)象合格與否的結(jié)論，而不能得到其具體的量值。因其檢驗(yàn)合格與否的結(jié)論，而

4、不能得到其具體的量值。因其檢驗(yàn)效率高、檢驗(yàn)成本低而在大批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。效率高、檢驗(yàn)成本低而在大批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。定量測(cè)試的方法是在對(duì)被檢驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行測(cè)量后，得到其定量測(cè)試的方法是在對(duì)被檢驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行測(cè)量后，得到其實(shí)際值并判斷其是否合格的方法。實(shí)際值并判斷其是否合格的方法。一、測(cè)量與檢驗(yàn)的概念一、測(cè)量與檢驗(yàn)的概念 1、 測(cè)量測(cè)量：是將被測(cè)量與作為計(jì)量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行是將被測(cè)量與作為計(jì)量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，以確定被測(cè)量的具體數(shù)值的過程。就是比較，以確定被測(cè)量的具體數(shù)值的過程。就是確定被確定被測(cè)量量值的過程測(cè)量量值的過程 2、檢驗(yàn)檢驗(yàn)：確定被測(cè)量是否規(guī)定的極限范圍之內(nèi)，從確定被測(cè)量是否規(guī)

5、定的極限范圍之內(nèi)，從而判斷產(chǎn)品是否合格而判斷產(chǎn)品是否合格。 例如：用塞規(guī)檢驗(yàn)孔的尺寸：通端過，止端不過例如：用塞規(guī)檢驗(yàn)孔的尺寸：通端過，止端不過 為合格為合格 1、測(cè)量的基本要素n“測(cè)量測(cè)量”是以確定量值為目的的全部操作。測(cè)量是以確定量值為目的的全部操作。測(cè)量過程實(shí)際上就是一個(gè)比較過程，也就是將被測(cè)過程實(shí)際上就是一個(gè)比較過程，也就是將被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)的單位量進(jìn)行比較，確定其比值的過量與標(biāo)準(zhǔn)的單位量進(jìn)行比較，確定其比值的過程。若被測(cè)量為程。若被測(cè)量為L L，計(jì)量單位為，計(jì)量單位為E E，確定的比值，確定的比值為為q q，則測(cè)量可表示為，則測(cè)量可表示為nL=qEn一個(gè)完整的測(cè)量過程應(yīng)包含被測(cè)量、計(jì)量單

6、位、被測(cè)量、計(jì)量單位、測(cè)量方法（含測(cè)量器具）和測(cè)量精度測(cè)量方法（含測(cè)量器具）和測(cè)量精度等四個(gè)要素。被測(cè)量n被測(cè)量在機(jī)械精度的檢測(cè)中主要是有關(guān)幾何精度方面被測(cè)量在機(jī)械精度的檢測(cè)中主要是有關(guān)幾何精度方面的參數(shù)量，其基本對(duì)象是長度和角度。的參數(shù)量，其基本對(duì)象是長度和角度。n但是，長度量和角度量在各種機(jī)械零件上的表現(xiàn)形式但是，長度量和角度量在各種機(jī)械零件上的表現(xiàn)形式卻是多種多樣的，表達(dá)被測(cè)對(duì)象性能的特征參數(shù)也可卻是多種多樣的，表達(dá)被測(cè)對(duì)象性能的特征參數(shù)也可能是相當(dāng)復(fù)雜的。因此，認(rèn)真分析被測(cè)對(duì)象的特性，能是相當(dāng)復(fù)雜的。因此，認(rèn)真分析被測(cè)對(duì)象的特性，研究被測(cè)對(duì)象的含義是十分重要的。研究被測(cè)對(duì)象的含義是十分

7、重要的。n例如，表面粗糙度的各種評(píng)定參數(shù)，齒輪的各種誤差例如，表面粗糙度的各種評(píng)定參數(shù)，齒輪的各種誤差項(xiàng)目，尺寸公差與形位公差之間的獨(dú)立與相關(guān)關(guān)系等項(xiàng)目，尺寸公差與形位公差之間的獨(dú)立與相關(guān)關(guān)系等等。等。 計(jì)量單位n計(jì)量單位（簡稱單位）是數(shù)值為一的的特定物理量。計(jì)量單位（簡稱單位）是數(shù)值為一的的特定物理量。我國規(guī)定采用以國際單位制（我國規(guī)定采用以國際單位制（SISI）為基礎(chǔ)的）為基礎(chǔ)的“法定計(jì)法定計(jì)量單位制量單位制”。n它是由一組選定的基本單位和由定義公式與比例因數(shù)它是由一組選定的基本單位和由定義公式與比例因數(shù)確定的導(dǎo)出單位所組成的。如確定的導(dǎo)出單位所組成的。如“米米”、“千克千克”、“秒秒”、

8、“安安”等為基本單位。等為基本單位。機(jī)械工程中常用的長機(jī)械工程中常用的長度單位有度單位有“毫米毫米”、“微米微米” ” 和和“納米納米” ，常用的，常用的角度單位是非國際單位制的單位角度單位是非國際單位制的單位“度度”、“分分”、“秒秒”和國際單位制的輔助單位和國際單位制的輔助單位“弧度弧度”、“球面球面度度” ” 。n在測(cè)量過程中，計(jì)量單位必須以物質(zhì)形式來體現(xiàn)，量在測(cè)量過程中，計(jì)量單位必須以物質(zhì)形式來體現(xiàn)，量值穩(wěn)定，能夠復(fù)現(xiàn)的，傳遞的。如光波波長、精密量值穩(wěn)定，能夠復(fù)現(xiàn)的，傳遞的。如光波波長、精密量塊、線紋尺、各種圓分度盤等。塊、線紋尺、各種圓分度盤等。 測(cè)量方法測(cè)量方法n測(cè)量方法是根據(jù)一定

9、的測(cè)量原理，在實(shí)施測(cè)量測(cè)量方法是根據(jù)一定的測(cè)量原理，在實(shí)施測(cè)量過程中對(duì)測(cè)量原理的運(yùn)用及其實(shí)際操作。過程中對(duì)測(cè)量原理的運(yùn)用及其實(shí)際操作。n廣義地說，廣義地說，測(cè)量方法可以理解為測(cè)量原理、測(cè)測(cè)量方法可以理解為測(cè)量原理、測(cè)量器具（計(jì)量器具）和測(cè)量條件（環(huán)境和操作量器具（計(jì)量器具）和測(cè)量條件（環(huán)境和操作者）的總和。者）的總和。n在實(shí)施測(cè)量過程中，應(yīng)該根據(jù)被測(cè)對(duì)象的特點(diǎn)在實(shí)施測(cè)量過程中，應(yīng)該根據(jù)被測(cè)對(duì)象的特點(diǎn)（如材料硬度、外形尺寸、生產(chǎn)批量、制造精（如材料硬度、外形尺寸、生產(chǎn)批量、制造精度、測(cè)量目的等）和被測(cè)參數(shù)的定義來擬定測(cè)度、測(cè)量目的等）和被測(cè)參數(shù)的定義來擬定測(cè)量方案、選擇測(cè)量器具和規(guī)定測(cè)量條件，合

10、理量方案、選擇測(cè)量器具和規(guī)定測(cè)量條件，合理地獲得可靠的測(cè)量結(jié)果。地獲得可靠的測(cè)量結(jié)果。 測(cè)量精度測(cè)量精度n測(cè)量結(jié)果與真值的一致程度。測(cè)量結(jié)果與真值的一致程度。 n真值的定義為：當(dāng)某量能被完善地確定真值的定義為：當(dāng)某量能被完善地確定并能排除所有測(cè)量上的缺陷時(shí)，通過測(cè)并能排除所有測(cè)量上的缺陷時(shí)，通過測(cè)量所得到的量值。量所得到的量值。n由于測(cè)量會(huì)受到許多因素的影響，其過由于測(cè)量會(huì)受到許多因素的影響，其過程總是不完善的，即任何測(cè)量都不可能程總是不完善的，即任何測(cè)量都不可能沒有誤差。沒有誤差。對(duì)于每一個(gè)測(cè)量值都應(yīng)給出對(duì)于每一個(gè)測(cè)量值都應(yīng)給出相應(yīng)的測(cè)量誤差范圍相應(yīng)的測(cè)量誤差范圍，說明其可信度。，說明其可信

11、度。2 2、長度單位與計(jì)量基準(zhǔn)、長度單位與計(jì)量基準(zhǔn)n在國際單位制及我國法定計(jì)量單位中，長度的基本單位在國際單位制及我國法定計(jì)量單位中，長度的基本單位名稱是名稱是“米米”，其單位符號(hào)為，其單位符號(hào)為“m”“m”。 n“米米”的定義于的定義于1818世紀(jì)末始于法國，當(dāng)時(shí)規(guī)定世紀(jì)末始于法國，當(dāng)時(shí)規(guī)定“米等于米等于經(jīng)過巴黎的地球子午線的四千萬分之一經(jīng)過巴黎的地球子午線的四千萬分之一”。1919世紀(jì)世紀(jì)“米米”逐漸成為國際通用的長度單位。逐漸成為國際通用的長度單位。18891889年在法國巴黎召開年在法國巴黎召開了第一屆國際計(jì)量大會(huì)，從國際計(jì)量局訂制的了第一屆國際計(jì)量大會(huì)，從國際計(jì)量局訂制的3030根米

12、尺根米尺中，選出了作為統(tǒng)一國際長度單位量值的一根米尺，把中，選出了作為統(tǒng)一國際長度單位量值的一根米尺，把它稱之為它稱之為“國際米原器國際米原器”。 n19831983年第年第1717屆國際計(jì)量大會(huì)又更新了米的定義，規(guī)定：屆國際計(jì)量大會(huì)又更新了米的定義，規(guī)定：“米米”是在真空中在是在真空中在1/299792458s1/299792458s的時(shí)間間隔內(nèi)行進(jìn)路的時(shí)間間隔內(nèi)行進(jìn)路程的長度程的長度。 長度量值傳遞系統(tǒng)： 理論上的長度基準(zhǔn)，不是在實(shí)踐中直接應(yīng)用 一般長度量值通過兩個(gè)平行的系統(tǒng)向下傳遞 量塊（塊規(guī)）和線紋尺量塊（塊規(guī)）和線紋尺。 3、長度量值傳遞系統(tǒng)長度的量值傳遞長度的量值傳遞n量值傳遞是量

13、值傳遞是“將國家計(jì)量基準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的計(jì)量值，將國家計(jì)量基準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的計(jì)量值，通過檢定（或其它方法）傳遞給下一等級(jí)的計(jì)通過檢定（或其它方法）傳遞給下一等級(jí)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（器），并依次逐級(jí)傳遞到工作計(jì)量器量標(biāo)準(zhǔn)（器），并依次逐級(jí)傳遞到工作計(jì)量器具上，以保證被測(cè)對(duì)象的量值準(zhǔn)確一致的方具上，以保證被測(cè)對(duì)象的量值準(zhǔn)確一致的方式式”。n我國長度量值傳遞系統(tǒng)如圖所示，從最高基準(zhǔn)我國長度量值傳遞系統(tǒng)如圖所示，從最高基準(zhǔn)譜線向下傳遞，有兩個(gè)平等的系統(tǒng)，即端面量譜線向下傳遞，有兩個(gè)平等的系統(tǒng)，即端面量具（量塊）和刻線量具（線紋尺）系統(tǒng)。其中具（量塊）和刻線量具（線紋尺）系統(tǒng)。其中尤以量塊傳遞系統(tǒng)應(yīng)用最廣。尤以量塊傳遞系統(tǒng)應(yīng)

14、用最廣。n量值系統(tǒng)的建立和執(zhí)行，保證了國家計(jì)量行政機(jī)關(guān)自上量值系統(tǒng)的建立和執(zhí)行，保證了國家計(jì)量行政機(jī)關(guān)自上而下的對(duì)量值進(jìn)行合理的統(tǒng)一控制。企業(yè)要確保產(chǎn)品質(zhì)而下的對(duì)量值進(jìn)行合理的統(tǒng)一控制。企業(yè)要確保產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭力，必須主動(dòng)采取措施，保證量值的量，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭力，必須主動(dòng)采取措施，保證量值的可靠。因此，在可靠。因此，在GB/T9000“GB/T9000“質(zhì)量管理和質(zhì)量保證質(zhì)量管理和質(zhì)量保證”系列系列標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)企業(yè)的測(cè)量設(shè)備（器具）提出了標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)企業(yè)的測(cè)量設(shè)備（器具）提出了“溯源性溯源性”的要求，即測(cè)量結(jié)果必須具有能與國家計(jì)量基準(zhǔn)或國際的要求，即測(cè)量結(jié)果必須具有能與國家計(jì)量基準(zhǔn)或國際計(jì)量

15、基準(zhǔn)相聯(lián)系的特性。所用計(jì)量器具要獲得這一特性，計(jì)量基準(zhǔn)相聯(lián)系的特性。所用計(jì)量器具要獲得這一特性，就必須經(jīng)過具有較高準(zhǔn)確度的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的檢定，而該計(jì)就必須經(jīng)過具有較高準(zhǔn)確度的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的檢定，而該計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)又需受到上一級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的檢定，逐級(jí)往上溯源，量標(biāo)準(zhǔn)又需受到上一級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的檢定，逐級(jí)往上溯源，直至國家計(jì)量基準(zhǔn)或國際計(jì)量基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的量值在直至國家計(jì)量基準(zhǔn)或國際計(jì)量基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的量值在國際范圍內(nèi)的合理的統(tǒng)一國際范圍內(nèi)的合理的統(tǒng)一。（1）量塊n使用波長作為長度基準(zhǔn)，雖然可以達(dá)到足夠的精確度，但因?qū)?fù)現(xiàn)的條件有很高的要求，不便在生產(chǎn)中直接用于尺寸的測(cè)量。因此，需要將基準(zhǔn)的量值按照定義的規(guī)定，復(fù)現(xiàn)在

16、實(shí)物計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器上。常見的實(shí)物計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器有量塊（塊規(guī)）和線紋尺。 n量塊用鉻錳鋼等特殊合金鋼或線膨脹系數(shù)小、性質(zhì)穩(wěn)定、耐磨以及不易變形的其它材料制成。其形狀有長方體和圓柱體兩種，常用的是長方體。 量塊的構(gòu)成n長方體的量塊有兩個(gè)平行的測(cè)長方體的量塊有兩個(gè)平行的測(cè)量面，其余為非測(cè)量面。測(cè)量量面，其余為非測(cè)量面。測(cè)量面極為光滑、平整，其表面粗面極為光滑、平整，其表面粗糙度糙度RaRa值達(dá)值達(dá)0.012m0.012m以上，兩以上，兩測(cè)量面之間的距離即為量塊的測(cè)量面之間的距離即為量塊的工作長度（標(biāo)稱長度）。標(biāo)稱工作長度（標(biāo)稱長度）。標(biāo)稱長度到長度到5.5mm5.5mm的量塊，其公稱的量塊，其公稱值刻印在上

17、測(cè)量面上；標(biāo)稱長值刻印在上測(cè)量面上；標(biāo)稱長度大于度大于5.5mm5.5mm的量塊，其公稱的量塊，其公稱長度值刻印在上測(cè)量面左側(cè)較長度值刻印在上測(cè)量面左側(cè)較寬的一個(gè)非測(cè)量面上寬的一個(gè)非測(cè)量面上 1、量塊的用途n作為長度尺寸標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)物載體，將國家的長度基準(zhǔn)按照一定的規(guī)范逐級(jí)傳遞到機(jī)械產(chǎn)品制造環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)量值統(tǒng)一。n作為標(biāo)準(zhǔn)長度標(biāo)定量儀，檢定量儀的示值誤差。n相對(duì)測(cè)量時(shí)以量塊為標(biāo)準(zhǔn)，用測(cè)量器具比較量塊與被測(cè)尺寸的差值。n也可直接用于精密測(cè)量、精密劃線和精密機(jī)床的調(diào)整。 2、量塊的精度等級(jí)： 制造精度：00級(jí)、0級(jí)、1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)、K級(jí)。 檢驗(yàn)精度：1、2、3、4、5、6六個(gè)等級(jí)。 3、量塊的組合 例

18、：組合尺寸36.375mm，83塊的一套量塊所需 1.005一塊、1.37一塊、4一塊、30一塊。 為了減少積累誤差,量塊數(shù)量應(yīng)盡量少,一般不超過 4塊。量塊的精度（級(jí)） n按國標(biāo)GB6093-85，量塊按制造精度分6級(jí)，即00、0、1、2、3和K級(jí)，其中00級(jí)精度最高，3級(jí)最低，K級(jí)為校準(zhǔn)級(jí)，主要根據(jù)量塊長度極限偏差、測(cè)量面的平面度、粗糙度及量塊的研合性等指標(biāo)來劃分的。n量塊生產(chǎn)企業(yè)大都按量塊生產(chǎn)企業(yè)大都按“級(jí)級(jí)”向市場(chǎng)銷售量塊向市場(chǎng)銷售量塊。用量塊長度極限偏差（中心長度與標(biāo)稱長度允許的最大誤差）控制一批相同規(guī)格量塊的長度變動(dòng)范圍；用量塊長度變動(dòng)量（量塊最大長度與最小長度之差）控制每一個(gè)量塊

19、兩測(cè)量面間各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的長度變動(dòng)范圍。用戶則按量塊的標(biāo)稱尺寸使用量塊。因此，按“級(jí)”使用量塊必然受到量塊長度制造偏差的影響，將把制造誤差帶入測(cè)量結(jié)果。量塊的精度（等）n制造高精度的量塊的工藝要求高、成本也高，而制造高精度的量塊的工藝要求高、成本也高，而且即使制造成高精度量塊，在使用一段時(shí)間后，且即使制造成高精度量塊，在使用一段時(shí)間后，也會(huì)因磨損而引起尺寸減小，使其原有的精度級(jí)也會(huì)因磨損而引起尺寸減小，使其原有的精度級(jí)別降低。因此，經(jīng)過維修或使用一段時(shí)間后的量別降低。因此，經(jīng)過維修或使用一段時(shí)間后的量塊，要定期送專業(yè)部門按照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其各項(xiàng)精度指塊，要定期送專業(yè)部門按照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其各項(xiàng)精度指標(biāo)進(jìn)行檢定，確定

20、符合哪一標(biāo)進(jìn)行檢定，確定符合哪一“等等”，并在檢定證，并在檢定證書中給出的標(biāo)稱尺寸的修正值。書中給出的標(biāo)稱尺寸的修正值。 n標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了量塊按其檢定精度分為六等，即標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了量塊按其檢定精度分為六等，即1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6等，其中等，其中1 1等精度最高，等精度最高，6 6等精度最低，等精度最低，“等等”主要依據(jù)量塊中心長度測(cè)量的極限偏差和主要依據(jù)量塊中心長度測(cè)量的極限偏差和平面平行性允許偏差來劃分的。平面平行性允許偏差來劃分的。量塊的“級(jí)”與“等”n量塊的量塊的“級(jí)級(jí)”和和“等等”是從成批制造和單個(gè)檢定兩種不是從成批制造和單個(gè)檢定兩種不同的角度出發(fā)，對(duì)其精度進(jìn)行劃分的

21、兩種形式。同的角度出發(fā)，對(duì)其精度進(jìn)行劃分的兩種形式。n按按“級(jí)級(jí)”使用使用時(shí)，以標(biāo)記在量塊上的標(biāo)稱尺寸作為工作時(shí)，以標(biāo)記在量塊上的標(biāo)稱尺寸作為工作尺寸，該尺寸尺寸，該尺寸包含其制造誤差包含其制造誤差。n按按“等等”使用使用時(shí)，必須以檢定后的實(shí)際尺寸作為工作尺時(shí)，必須以檢定后的實(shí)際尺寸作為工作尺寸，該尺寸不包含制造誤差，但寸，該尺寸不包含制造誤差，但包含了檢定時(shí)的測(cè)量誤包含了檢定時(shí)的測(cè)量誤差差。n就同一量塊而言，檢定時(shí)的測(cè)量誤差要比制造誤差小得就同一量塊而言，檢定時(shí)的測(cè)量誤差要比制造誤差小得多。所以，多。所以，量塊按量塊按“等等”使用時(shí)其精度比按使用時(shí)其精度比按“級(jí)級(jí)”使用使用要高要高，且能在保

22、持量塊原有使用精度的基礎(chǔ)上延長其使，且能在保持量塊原有使用精度的基礎(chǔ)上延長其使用壽命。用壽命。（2）線紋尺n金屬線紋尺是在金屬材料上標(biāo)刻線紋及數(shù)字金屬線紋尺是在金屬材料上標(biāo)刻線紋及數(shù)字, ,金屬材料金屬材料分為不銹鋼、彈簧鋼、分為不銹鋼、彈簧鋼、45#45#鋼等鋼等, ,也可根據(jù)用戶需要也可根據(jù)用戶需要.基準(zhǔn)線紋尺基準(zhǔn)線紋尺: :用于計(jì)量室檢測(cè)鋼卷尺、鋼直尺等。用于計(jì)量室檢測(cè)鋼卷尺、鋼直尺等。 精精密線紋尺密線紋尺: :用于精度要求較高場(chǎng)合測(cè)量用。用于精度要求較高場(chǎng)合測(cè)量用。 4、角度的量值傳遞n角度基準(zhǔn)與長度基準(zhǔn)有本質(zhì)的區(qū)別。角度的自然基準(zhǔn)是客觀存在的，不需要建立，因?yàn)橐粋€(gè)整圓所對(duì)應(yīng)的圓心角

23、是定值（2rad或360）。因此，將整圓任意等分得到的角度的實(shí)際大小，可以通過各角度相互比較，利用圓周角的封閉性求出，實(shí)現(xiàn)對(duì)角度基準(zhǔn)的復(fù)現(xiàn)。n為了檢定和測(cè)量需要，仍然要建立角度度量的基準(zhǔn) 。二、測(cè)量器具的分類二、測(cè)量器具的分類n以下幾類：標(biāo)準(zhǔn)量具、極限量具、標(biāo)準(zhǔn)儀器、計(jì)量裝置n單值量具 只能體現(xiàn)一個(gè)單一量值的量具。可來校對(duì)和調(diào)整其它測(cè)量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)量與被測(cè)量直接進(jìn)行比較。如量塊、角度量塊等。n多值量具 可體現(xiàn)一組同類量值的量具。同樣能校對(duì)和調(diào)整其它測(cè)量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)量與被測(cè)量直接進(jìn)行比較。如線紋尺、90角尺等。測(cè)量器具的分類（續(xù)）n專用量具 專門用來檢驗(yàn)?zāi)撤N特定參數(shù)的量專門用來檢驗(yàn)?zāi)撤N特定參

24、數(shù)的量具。常見的有：檢驗(yàn)光滑圓柱孔或軸的光滑極具。常見的有：檢驗(yàn)光滑圓柱孔或軸的光滑極限量規(guī)，判斷內(nèi)螺紋或外螺紋合格性的螺紋量限量規(guī)，判斷內(nèi)螺紋或外螺紋合格性的螺紋量規(guī)，判斷復(fù)雜形狀的表面輪廓合格性的檢驗(yàn)樣規(guī)，判斷復(fù)雜形狀的表面輪廓合格性的檢驗(yàn)樣板，用模擬裝配通過性來檢驗(yàn)裝配精度的功能板，用模擬裝配通過性來檢驗(yàn)裝配精度的功能量規(guī)等等。量規(guī)等等。n通用量具 我國習(xí)慣上將結(jié)構(gòu)比較簡單的測(cè)我國習(xí)慣上將結(jié)構(gòu)比較簡單的測(cè)量儀器稱為通用量具。如游標(biāo)卡尺、外徑千分量儀器稱為通用量具。如游標(biāo)卡尺、外徑千分尺、百分表等。尺、百分表等。測(cè)量器具的分類（續(xù)）n量規(guī) 無刻度，用以檢驗(yàn)零件尺寸或形狀。如：光滑極限量規(guī)、

25、螺紋量規(guī)。 量儀 將被測(cè)值轉(zhuǎn)換成指示值的儀器。.偶然誤差偶然誤差隨機(jī)性隨機(jī)性螺旋測(cè)微器測(cè)鋼絲直徑螺旋測(cè)微器測(cè)鋼絲直徑特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1、測(cè)量器具的技術(shù)性能指標(biāo)n量具的標(biāo)稱值標(biāo)稱值 標(biāo)注在量具上用以標(biāo)明其特性或指導(dǎo)其使用的量值。如標(biāo)在量塊上的尺寸，標(biāo)在刻線尺上的尺寸，標(biāo)在角度量塊上的角度等。n刻線間距刻線間距 標(biāo)尺或刻度盤上兩相鄰刻線中心間的距離。為標(biāo)尺或刻度盤上兩相鄰刻線中心間的距離。為便于讀數(shù)，一般做成刻線間距為便于讀數(shù)，一般做成刻線間距為0.750.752.5mm2.5mm的等距離刻的等距離刻線。線。n分度值分度值 標(biāo)尺上，相鄰兩刻線所代表的被測(cè)量值。如一外標(biāo)尺上，相鄰兩刻線所代表的被測(cè)量值

26、。如一外徑千分尺的微分筒上相鄰兩刻線所代表的量值之差為徑千分尺的微分筒上相鄰兩刻線所代表的量值之差為0.01mm0.01mm，則該測(cè)量器具的分度值為，則該測(cè)量器具的分度值為0.01mm0.01mm。分度值是一。分度值是一種測(cè)量器具所能直接讀出的最小單位量值，它反映了讀種測(cè)量器具所能直接讀出的最小單位量值，它反映了讀數(shù)精度的高低，從一個(gè)側(cè)面說明了該測(cè)量器具的測(cè)量精數(shù)精度的高低，從一個(gè)側(cè)面說明了該測(cè)量器具的測(cè)量精度高低。度高低。數(shù)字秒表數(shù)字秒表: :最小分度最小分度=0.01s=0.01sC.C.未給出儀器誤差時(shí)未給出儀器誤差時(shí)非連續(xù)可讀儀器非連續(xù)可讀儀器 測(cè)量器具的技術(shù)性能指標(biāo)（續(xù)）n示值范圍示

27、值范圍 由測(cè)量器具所顯示或指示的最低值到最高值由測(cè)量器具所顯示或指示的最低值到最高值的范圍。如機(jī)械式比較儀的示值范圍為的范圍。如機(jī)械式比較儀的示值范圍為-0.1-0.1+0.1mm+0.1mm（或（或0.1mm0.1mm）。n測(cè)量范圍測(cè)量范圍 在允許不確定度內(nèi)，測(cè)量器具所能測(cè)量的在允許不確定度內(nèi)，測(cè)量器具所能測(cè)量的被測(cè)量值的下限值至上限值的范圍。例如，外徑千分尺被測(cè)量值的下限值至上限值的范圍。例如，外徑千分尺的測(cè)量范圍有的測(cè)量范圍有0 025mm25mm、252550mm50mm等，機(jī)械式比較儀的等，機(jī)械式比較儀的測(cè)量范圍為測(cè)量范圍為0 0180mm180mm，如圖所示，如圖所示。n測(cè)量力測(cè)量

28、力 在接觸式測(cè)量過程中，測(cè)量器具測(cè)頭與被測(cè)在接觸式測(cè)量過程中，測(cè)量器具測(cè)頭與被測(cè)量面間的接觸壓力。測(cè)量力太大會(huì)引起彈性變形，測(cè)量量面間的接觸壓力。測(cè)量力太大會(huì)引起彈性變形，測(cè)量力太小會(huì)影響接觸的穩(wěn)定性。力太小會(huì)影響接觸的穩(wěn)定性。 測(cè)量器具的技術(shù)性能指標(biāo)（續(xù)）n靈敏度靈敏度 計(jì)量器具反映被測(cè)幾何量微小變化的能力。如計(jì)量器具反映被測(cè)幾何量微小變化的能力。如果被測(cè)參數(shù)的變化量為果被測(cè)參數(shù)的變化量為LL，引起測(cè)量器具示值變化量，引起測(cè)量器具示值變化量為為xx，則靈敏度，則靈敏度S=x/LS=x/L。當(dāng)分子分母為同一類量時(shí)，。當(dāng)分子分母為同一類量時(shí)，靈敏度又稱放大比靈敏度又稱放大比K K。n示值誤差示值

29、誤差 測(cè)量儀器的示值與被測(cè)量的真值之差。示值測(cè)量儀器的示值與被測(cè)量的真值之差。示值誤差是測(cè)量儀器本身各種誤差的綜合反映。因此，儀器誤差是測(cè)量儀器本身各種誤差的綜合反映。因此，儀器示值范圍內(nèi)的不同工作點(diǎn)，示值誤差是不相同的。一般示值范圍內(nèi)的不同工作點(diǎn)，示值誤差是不相同的。一般可用適當(dāng)精度的量塊或其它計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器，來檢定測(cè)量器可用適當(dāng)精度的量塊或其它計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器，來檢定測(cè)量器具的示值誤差具的示值誤差三、測(cè)量方法分類三、測(cè)量方法分類 n1、按所測(cè)得的量（參數(shù)）是否為欲測(cè)之量分類n直接測(cè)量 從測(cè)量器具的讀數(shù)裝置上得到欲測(cè)之量的數(shù)值或?qū)?biāo)準(zhǔn)值的偏差。例如用游標(biāo)卡尺、外徑千分尺測(cè)量外圓直徑，用比較儀測(cè)量長度尺

30、寸等。n間接測(cè)量 先測(cè)出與欲測(cè)之量有一定函數(shù)關(guān)系的相關(guān)量，然后按相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式，求得欲測(cè)之量的測(cè)量結(jié)果。 測(cè)量測(cè)量直接測(cè)量直接測(cè)量間接測(cè)量間接測(cè)量15. 3 Lcm15. 3 L數(shù)值數(shù)值單位單位hrm2 相對(duì)法測(cè)量舉例n例如用“弦高法”測(cè)量大尺寸圓柱體的直徑，由弦長S與弦高H的測(cè)量結(jié)果，可求得直徑D的實(shí)際值，如圖所示。由圖可得n對(duì)上式微分后，得到測(cè)量結(jié)果的測(cè)量誤差為n式中 dS弦長S的測(cè)量誤差ndH弦高H的測(cè)量誤差。 HHSD42dHHSdSHSdD22412n2、按測(cè)量結(jié)果的讀數(shù)值不同分類n絕對(duì)測(cè)量 從測(cè)量器具上直接得到被測(cè)參數(shù)的整個(gè)量值的測(cè)量。例如用游標(biāo)卡尺測(cè)量零件軸徑值。n相對(duì)測(cè)量 將

31、被測(cè)量和與其量值只有微小差別的同一種已知量（一般為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)量）相比較，得到被測(cè)量與已知量的相對(duì)偏差。例如比較儀用量塊調(diào)零后，測(cè)量軸的直徑，比較儀的示值就是量塊與軸徑的量值之差。 n3、按被測(cè)件表面與測(cè)量器具測(cè)頭是否有機(jī)械接觸分類n接觸測(cè)量 測(cè)量器具的測(cè)頭與零件被測(cè)表面接觸后有機(jī)械作用力的測(cè)量。如用外徑千分尺、游標(biāo)卡尺測(cè)量零件等。為了保證接觸的可靠性，測(cè)量力是必要的，但它可能使測(cè)量器具及被測(cè)件發(fā)生變形而產(chǎn)生測(cè)量誤差，還可能造成對(duì)零件被測(cè)表面質(zhì)量的損壞。n非接觸測(cè)量 測(cè)量器具的感應(yīng)元件與被測(cè)零件表面不直接接觸，因而不存在機(jī)械作用的測(cè)量力。屬于非接觸測(cè)量的儀器主要是利用光、氣、電、磁等作為感應(yīng)元件與

32、被測(cè)件表面聯(lián)系。如干涉顯微鏡、磁力測(cè)厚儀、氣動(dòng)量儀等。n4、按測(cè)量在工藝過程中所起作用分類n主動(dòng)測(cè)量 在加工過程中進(jìn)行的測(cè)量。其測(cè)量結(jié)果直接用來控制零件的加工過程，決定是否繼續(xù)加工或判斷工藝過程是否正常、是否需要進(jìn)行調(diào)整，故能及時(shí)防止廢品的發(fā)生，所以又稱為積極測(cè)量。n被動(dòng)測(cè)量 加工完成后進(jìn)行的測(cè)量。其結(jié)果僅用于發(fā)現(xiàn)并剔除廢品，所以被動(dòng)測(cè)量又稱消極測(cè)量。n5、按零件上同時(shí)被測(cè)參數(shù)的多少分類n單項(xiàng)測(cè)量 單獨(dú)地、彼此沒有聯(lián)系地測(cè)量零件的單項(xiàng)參數(shù)。如分別測(cè)量齒輪的齒厚、齒形、齒距等。這種方法一般用于量規(guī)的檢定、工序間的測(cè)量，或?yàn)榱斯に嚪治?、調(diào)整機(jī)床等目的。n綜合測(cè)量 檢測(cè)零件幾個(gè)相關(guān)參數(shù)的綜合效應(yīng)或綜

33、合參數(shù)，從而綜合判斷零件的合格性。例如齒輪運(yùn)動(dòng)誤差的綜合測(cè)量、用螺紋量規(guī)檢驗(yàn)螺紋的作用中徑等。綜合測(cè)量一般用于終結(jié)檢驗(yàn)，其測(cè)量效率高，能有效保證互換性，在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。n6、按被測(cè)工件在測(cè)量時(shí)所處狀態(tài)分類n靜態(tài)測(cè)量 測(cè)量時(shí)被測(cè)件表面與測(cè)量器具測(cè)頭處于靜止?fàn)顟B(tài)。例如用外徑千分尺測(cè)量軸徑、用齒距儀測(cè)量齒輪齒距等。n動(dòng)態(tài)測(cè)量 測(cè)量時(shí)被測(cè)零件表面與測(cè)量器具測(cè)頭處于相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，或測(cè)量過程是模擬零件在工作或加工時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，它能反映生產(chǎn)過程中被測(cè)參數(shù)的變化過程。例如用激光比長儀測(cè)量精密線紋尺，用電動(dòng)輪廓儀測(cè)量表面粗糙度等。測(cè)量方法分類 （續(xù)）n7、按測(cè)量中測(cè)量因素是否變化分類n等精度測(cè)量 在測(cè)量

34、過程中，決定測(cè)量精度的全部因素或條件不變。例如，由同一個(gè)人，用同一臺(tái)儀器，在同樣的環(huán)境中，以同樣方法，同樣仔細(xì)地測(cè)量同一個(gè)量。在一般情況下，為了簡化測(cè)量結(jié)果的處理，大都采用等精度測(cè)量。實(shí)際上，絕對(duì)的等精度測(cè)量是做不到的。n不等精度測(cè)量 在測(cè)量過程中，決定測(cè)量精度的全部因素或條件可能完全改變或部分改變。由于不等精度測(cè)量的數(shù)據(jù)處理比較麻煩，因此一般用于重要的科研實(shí)驗(yàn)中的高精度測(cè)量。 2. 2. 誤差的分類誤差的分類隨機(jī)誤差隨機(jī)誤差隨機(jī)性隨機(jī)性可通過多次測(cè)量來減小可通過多次測(cè)量來減小系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差確定性確定性可用特定方法來消除可用特定方法來消除一、量塊一、量塊 量塊是沒有刻度的平行端面量具，也稱量

35、規(guī)。量塊是沒有刻度的平行端面量具，也稱量規(guī)。二、游標(biāo)卡尺二、游標(biāo)卡尺 1、游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)和用法、游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)和用法 尺身尺身游標(biāo)游標(biāo)緊固螺釘緊固螺釘深度尺深度尺內(nèi)測(cè)量爪內(nèi)測(cè)量爪外測(cè)量爪外測(cè)量爪游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)圖 2、游標(biāo)卡尺的刻線原理和讀數(shù)方法、游標(biāo)卡尺的刻線原理和讀數(shù)方法 （1）、10分度游標(biāo)卡尺度數(shù)原理： 主尺是一般的刻度尺，它的讀數(shù)和我們平常的刻度尺的讀法是一樣的。10分度的卡尺的游標(biāo)尺上有10個(gè)小的等分刻度，他們的總長等于9mm，即每個(gè)小格都比正常的1mm小0.1mm。左右測(cè)量爪合在一起時(shí)，游標(biāo)尺的零刻度與主尺的零刻度重合時(shí)，只有游標(biāo)尺的第10刻度線與主尺的9mm刻度線重合，其余的刻度

36、線都不重合。如下圖所示。 0（2） 、20分度的游標(biāo)卡尺 這種游標(biāo)卡尺，主尺的最小刻度為1mm，游標(biāo)尺上有20個(gè)小的等分刻度，他們的總長等于19mm，因此游標(biāo)尺的每一分度都比正常的1mm小0.05mm。左右測(cè)量爪合在一起時(shí)，游標(biāo)尺的零刻度與主尺的零刻度重合時(shí)，只有游標(biāo)尺的第20刻度線與主尺的19mm刻度線重合，其余的刻度線都不重合。這種游標(biāo)卡尺可以精確到0.05mm，它的讀數(shù)方法與10分度游標(biāo)卡尺相同。 如下圖所示，主尺讀數(shù)為14mm，游標(biāo)尺的第17條刻度限與主尺的某一刻讀線重合，所以，游表的讀數(shù)為170.05=0.85mm，最終讀數(shù)為14+0.85=14.85mm或1.485cm。（3）、50分度游標(biāo)卡尺讀數(shù)原理 這種游標(biāo)卡尺，主尺的最小刻度為1mm，游標(biāo)尺上有50個(gè)小的等分刻度，他們的總長等于49mm，因此游標(biāo)尺的每一分度都比正常的1mm小0.02mm。左右測(cè)量爪合在一起時(shí)，游標(biāo)尺的零刻度與主尺的零刻度重合時(shí)，只有游標(biāo)尺的第第50刻度線與主尺的49mm刻度線重合，其余的刻度線都不重合。這種游標(biāo)卡尺可以精確到0.02mm，它的讀數(shù)方法與10分度游標(biāo)卡尺、20分度游標(biāo)卡尺相同