互換性與測量技術-第二章

1、2012年年9月月6日日slide 1第二章第二章 測量技術基礎測量技術基礎College of Material Engineering YANTAI NANSHAN UNIVERSITY 互換性與測量技術互換性與測量技術任課教師：閆芳任課教師：閆芳 電話：電話郵箱：郵箱：2012年年9月月6日日slide 2第二章第二章 測量技術基礎測量技術基礎焊接質量好焊接質量好概述概述長度基準與量值傳遞長度基準與量值傳遞計量器具計量器具測量方法測量方法測量誤差和數(shù)據(jù)處理測量誤差和數(shù)據(jù)處理2012年年9月月6日日slide 3第二章第二章 測量技術基礎測量技術基礎焊接質量好焊接

2、質量好2.1 概述概述問題的提出：問題的提出：完工后的零件是否滿足公差要求，要通過完工后的零件是否滿足公差要求，要通過檢測檢測加以判斷。加以判斷。 檢測包含檢測包含檢驗檢驗與與測量測量。2.1.12.1.1 檢測基本概念檢測基本概念 檢驗檢驗是確定零件的幾何參數(shù)是否在規(guī)定的極限范圍內(nèi)，并是確定零件的幾何參數(shù)是否在規(guī)定的極限范圍內(nèi)，并判斷其是否合格，可用計量器具也可用量規(guī)、樣板等專用定值判斷其是否合格，可用計量器具也可用量規(guī)、樣板等專用定值量具，量具，而不必得出被測量的具體數(shù)值。而不必得出被測量的具體數(shù)值。 測量測量是以是以確定量值確定量值為目的的全部操作。測量過程實際上就為目的的全部操作。測量

3、過程實際上就是一個比較過程，也就是將被測量與標準的單位量進行比較，是一個比較過程，也就是將被測量與標準的單位量進行比較，確定其比值的過程。確定其比值的過程。例例 若被測量為若被測量為L，計量單位為，計量單位為E，確定的比值為，確定的比值為q，則測量可表，則測量可表示為示為 L/E=q2012年年9月月6日日slide 4第二章第二章 測量技術基礎測量技術基礎 意義：意義：檢測不僅用來檢測不僅用來評定產(chǎn)品質量評定產(chǎn)品質量，而且用于，而且用于分析產(chǎn)分析產(chǎn)生不合格品的原因生不合格品的原因，及時調整生產(chǎn)，監(jiān)督工藝過程，預防，及時調整生產(chǎn)，監(jiān)督工藝過程，預防廢品產(chǎn)生。廢品產(chǎn)生。 檢測是機械制造的檢測是機

4、械制造的“眼睛眼睛”。產(chǎn)品質量的提高。產(chǎn)品質量的提高，除設計和加工精度的提高外，往往更有賴于檢測精度的除設計和加工精度的提高外，往往更有賴于檢測精度的提高。提高。所以，所以，合理地確定公差合理地確定公差與與正確進行檢測正確進行檢測，是保證產(chǎn)品質量、，是保證產(chǎn)品質量、實現(xiàn)互換性生產(chǎn)的兩個必不可少的條件和手段。實現(xiàn)互換性生產(chǎn)的兩個必不可少的條件和手段。2012年年9月月6日日slide 5第二章第二章 測量技術基礎測量技術基礎一個完整的測量過程應包含一個完整的測量過程應包含: :2.1.22.1.2 檢測基本概念檢測基本概念 被測對象被測對象 主要指幾何量，包括長度、角度、形狀、相對位主要指幾何量

5、，包括長度、角度、形狀、相對位置、表面粗糙度以及螺紋、齒輪等零件的幾何參數(shù)、置、表面粗糙度以及螺紋、齒輪等零件的幾何參數(shù)、 計量單位計量單位采用法定計量單位。采用法定計量單位。我國基本計量制度是米制（公制）我國基本計量制度是米制（公制）長度長度m、mm、um、nm角度、弧度角度、弧度rad 度度( (), ), 分分(), (), 秒秒()()2012年年9月月6日日slide 6第二章第二章 測量技術基礎測量技術基礎2.1.22.1.2 檢測基本概念檢測基本概念 測量方法測量方法測量時所采用的測量原理、計量器具和測量條件測量時所采用的測量原理、計量器具和測量條件的總和。的總和。 測量精度測量

6、精度測量結果與被測量真值的一致程度。測量結果與被測量真值的一致程度。2012年年9月月6日日slide 7第二章第二章 測量技術基礎測量技術基礎2.1.32.1.3 檢測技術的基本要求檢測技術的基本要求 被測對象被測對象 計量單位計量單位 單位統(tǒng)一。單位統(tǒng)一。 測量方法測量方法 正確、經(jīng)濟合理地選擇計量器具和測量方法。正確、經(jīng)濟合理地選擇計量器具和測量方法。 測量精度測量精度 測量誤差控制在允許范圍內(nèi)，保證測量結果的精測量誤差控制在允許范圍內(nèi)，保證測量結果的精度。度。2012年年9月月6日日slide 8第二章第二章 測量技術基礎測量技術基礎引入：引入： 實際生產(chǎn)和科學研究中，用各種計量器具進

7、行測量實際生產(chǎn)和科學研究中，用各種計量器具進行測量 為了保證零件在國內(nèi)外具有互換性，必須保證量值的統(tǒng)一為了保證零件在國內(nèi)外具有互換性，必須保證量值的統(tǒng)一2.2 長度基準與量值傳遞長度基準與量值傳遞2.2.12.2.1 長度基準和傳遞系統(tǒng)長度基準和傳遞系統(tǒng) 米是光在真空中米是光在真空中1/299 792 458秒時間間隔內(nèi)的行程長度秒時間間隔內(nèi)的行程長度由長度的最高基準過渡到國家基準、工作基準、工作器具、由長度的最高基準過渡到國家基準、工作基準、工作器具、被測對象被測對象機械制造中實用的長度基準是機械制造中實用的長度基準是量塊系統(tǒng)量塊系統(tǒng)和和線紋尺系統(tǒng)線紋尺系統(tǒng)，其中，其中量塊系統(tǒng)應用較廣量塊系

8、統(tǒng)應用較廣2012年年9月月6日日slide 9第二章第二章 測量技術基礎測量技術基礎2.2 長度基準與量值傳遞長度基準與量值傳遞2.2.22.2.2 量塊量塊 特點特點 無刻度無刻度 形狀形狀 長方六面體，有長方六面體，有2個個相相互平行的極為光滑平整互平行的極為光滑平整的測量的測量面面和和4個非測量面，兩個非測量面，兩測量面測量面之之間具有精確的工作尺寸（如圖間具有精確的工作尺寸（如圖中的中的L1,L2,L3,L4,L）。）。 標稱長度標稱長度 兩相互平行的測量兩相互平行的測量面之間的距離面之間的距離 L4L3L2L量塊量塊L1輔助體輔助體 測量面測量面（上工作面（上工作面) 測量面測量面

9、（下工作面）（下工作面）2012年年9月月6日日slide 10第二章第二章 測量技術基礎測量技術基礎2.2 長度基準與量值傳遞長度基準與量值傳遞2.2.22.2.2 量塊量塊 材料材料 耐磨材料（特殊合金鋼）耐磨材料（特殊合金鋼） 作用作用 作為長度尺寸傳遞的實物基準，廣泛用于計量器具作為長度尺寸傳遞的實物基準，廣泛用于計量器具的校準和檢定，的校準和檢定， 精密設備的調整、精密劃線和精密工件的測量精密設備的調整、精密劃線和精密工件的測量2012年年9月月6日日slide 11第二章第二章 測量技術基礎測量技術基礎2.2 長度基準與量值傳遞長度基準與量值傳遞 量塊的一個測量面與另一量量塊的一個

10、測量面與另一量 塊的測量面或另一經(jīng)精密加工塊的測量面或另一經(jīng)精密加工的類似的平面，通過分子吸力的類似的平面，通過分子吸力作用而粘合的性能作用而粘合的性能量塊的工作面是經(jīng)過超精研量塊的工作面是經(jīng)過超精研磨制造的。測量表面留有一層磨制造的。測量表面留有一層極薄的油膜（約極薄的油膜（約0.02m），），切向推合力作用，牢固聯(lián)接切向推合力作用，牢固聯(lián)接1、量塊的研合性、量塊的研合性L4L3L2L量塊量塊L1輔助體輔助體 測量面測量面（上工作面（上工作面) 測量面測量面（下工作面）（下工作面）2012年年9月月6日日slide 12第二章第二章 測量技術基礎測量技術基礎2.2 長度基準與量值傳遞長度基準

11、與量值傳遞2、量塊的相關術語、量塊的相關術語 量塊的長度量塊的長度是量塊一個是量塊一個測量面上的任意點測量面上的任意點到與其相對的另到與其相對的另一測量面相研和的輔助體表面之間的垂直距離。一測量面相研和的輔助體表面之間的垂直距離。 量塊的中心長度量塊的中心長度是指對應于量塊的一個測量面中點與另一是指對應于量塊的一個測量面中點與另一測量面相研合的輔助體表面之間的垂直距離。測量面相研合的輔助體表面之間的垂直距離。 量塊的標稱長度量塊的標稱長度是指標記在量塊上的尺寸。是指標記在量塊上的尺寸。 任意點的量塊長度偏差任意點的量塊長度偏差任意點的量塊長度任意點的量塊長度- -標稱長度標稱長度 量塊的長度變

12、動量量塊的長度變動量量塊測量面上任意點中的最大長度量塊測量面上任意點中的最大長度- -最小最小長度長度2012年年9月月6日日slide 13第二章第二章 測量技術基礎測量技術基礎2.2 長度基準與量值傳遞長度基準與量值傳遞3、量塊的精度、量塊的精度國家標準對量塊規(guī)定了國家標準對量塊規(guī)定了級級和和等等兩個精度劃分。兩個精度劃分。1、量塊的精度（量塊的精度（級級）：）： 0級級精度最高精度最高 1級級 2 2級級 3級級精度最低精度最低 K級級 校準級校準級2、量塊的精度（量塊的精度（等等）：）： 1等等精度最高精度最高 2等等 3 3等等 4等等 5等等精度最低精度最低以量塊的以量塊的標稱長度

13、標稱長度為工作尺寸，使用方為工作尺寸，使用方便；但包含了制造誤便；但包含了制造誤差，因此測量精度不差，因此測量精度不高，高，以以實際中心長度實際中心長度作為作為工作尺寸，忽略了制工作尺寸，忽略了制造誤差，包含測量誤造誤差，包含測量誤差，由于測量誤差比差，由于測量誤差比制造誤差小得多，故制造誤差小得多，故測量精度高測量精度高2012年年9月月6日日slide 14第二章第二章 測量技術基礎測量技術基礎量塊在使用時，常常用幾個量塊組合使用。為了能用較少的量塊在使用時，常常用幾個量塊組合使用。為了能用較少的塊數(shù)組合成所需要的尺寸，量塊應按一定的尺寸系列成套生塊數(shù)組合成所需要的尺寸，量塊應按一定的尺寸

14、系列成套生產(chǎn)供應。國家標準共規(guī)定產(chǎn)供應。國家標準共規(guī)定了了17種種系列的成套量塊。組合量塊系列的成套量塊。組合量塊時，為減少量塊組合的累積誤差，應盡量減少量塊的組合塊時，為減少量塊組合的累積誤差，應盡量減少量塊的組合塊數(shù)，數(shù)，一般不超過一般不超過4 4塊塊。選用原則選用原則：選用量塊時，應從所需組合尺寸的：選用量塊時，應從所需組合尺寸的最后一位數(shù)最后一位數(shù)開開始，每選一塊始，每選一塊至少應減去所需尺寸的一位尾數(shù)至少應減去所需尺寸的一位尾數(shù)。 4、量塊的應用量塊的應用2012年年9月月6日日slide 15第二章第二章 測量技術基礎測量技術基礎1.005201.286.528.785例例1：83

15、塊一套的量塊組塊一套的量塊組成所需尺寸成所需尺寸28.785。2012年年9月月6日日slide 16第二章第二章 測量技術基礎測量技術基礎練習：練習：83塊一套的量塊組成所需尺寸塊一套的量塊組成所需尺寸51.995。2012年年9月月6日日slide 17第二章第二章 測量技術基礎測量技術基礎1. 1. 量塊必須在使用有效期內(nèi)，否則應及時送專業(yè)部門檢定量塊必須在使用有效期內(nèi)，否則應及時送專業(yè)部門檢定2. 2. 使用環(huán)境良好，防止各種腐蝕性物質及灰塵對測量面的損傷，影響其粘合性。使用環(huán)境良好，防止各種腐蝕性物質及灰塵對測量面的損傷，影響其粘合性。3. 3. 分清量塊的分清量塊的“級級”與與“等

16、等”，注意使用規(guī)則。，注意使用規(guī)則。4. 4. 所選量塊應用航空汽油清洗、潔凈軟布擦干，待量塊溫度與環(huán)境溫度相同后方可使所選量塊應用航空汽油清洗、潔凈軟布擦干，待量塊溫度與環(huán)境溫度相同后方可使用用5. 5. 輕拿、輕放量塊，杜絕磕碰、跌落等情況的發(fā)生。輕拿、輕放量塊，杜絕磕碰、跌落等情況的發(fā)生。6. 6. 不得用手直接接觸量塊，以免造成汗液對量塊的腐蝕及手溫對測量精確度的影響。不得用手直接接觸量塊，以免造成汗液對量塊的腐蝕及手溫對測量精確度的影響。7. 7. 使用完畢，應用航空汽油清洗所用量塊，并擦干后涂上防銹脂存于干燥處。使用完畢，應用航空汽油清洗所用量塊，并擦干后涂上防銹脂存于干燥處。 5

17、、量塊使用的注意事項：、量塊使用的注意事項：2012年年9月月6日日slide 18第二章第二章 測量技術基礎測量技術基礎2.3 計量器具計量器具2.3.12.3.1 定義定義量具、量規(guī)、量儀和其他用于測量的裝置的總稱。量具、量規(guī)、量儀和其他用于測量的裝置的總稱。2.3.2 2.3.2 分類分類 量具量具以固定形式復現(xiàn)量值的計量器具。分單值量具和多值量具以固定形式復現(xiàn)量值的計量器具。分單值量具和多值量具 量規(guī)量規(guī) 沒有刻度，只能判斷工件是否合格，而不能獲得具體數(shù)值沒有刻度，只能判斷工件是否合格，而不能獲得具體數(shù)值圖圖 塞規(guī)和卡規(guī)塞規(guī)和卡規(guī)光滑極限量規(guī)光滑極限量規(guī)2012年年9月月6日日slid

18、e 19第二章第二章 測量技術基礎測量技術基礎2.3 計量器具計量器具 量儀量儀 有指示放大系統(tǒng)，機械量儀，光學量儀，電動量儀、氣動量儀有指示放大系統(tǒng)，機械量儀，光學量儀，電動量儀、氣動量儀 測量裝置測量裝置能測量較多的幾何參數(shù)和較復雜的工件能測量較多的幾何參數(shù)和較復雜的工件圖圖 光學量儀光學量儀2012年年9月月6日日slide 20第二章第二章 測量技術基礎測量技術基礎2.3 計量器具計量器具2.3.32.3.3 度量指標度量指標定義：定義：選擇、使用和研究計量器具的依據(jù)。選擇、使用和研究計量器具的依據(jù)。度量指標：度量指標： 分度間距分度間距 分度值分度值 示值范圍示值范圍 測量范圍測量范圍 示值誤差示值誤差 示值變動性示值變動性 靈敏度靈敏度 靈敏限靈敏限 回程誤差回程誤差 測量力測量力 修正值修正值 計量器具的不確定度計量器具的不確定度2012年年9月月6日日