第三章 測量技術基礎及光滑工件尺寸檢測上.

1、第三章 測量技術基礎及光滑工件尺寸檢測總要求：本章學習的目的是了解測量技術的基本知識，了解計量器具的分類、選擇，了解各種測量方法的基本特征，通過對隨機誤差分布規(guī)律及特點的分析，掌握測量結果的數據處理方法，了解測量誤差的來源及其防止措施。3-1 測量的基本概念 測量是指為確定被測對象的量值而進行的一系列實驗過程，該過程就是將一個被測量與作為單位或標準的量進行比較，從而確定比值。 一個完整的測量過程包括被測對象、測量單位、測量方法和測量精確度等四方面:測量過程四要素。 機械行業(yè)中的技術測量，主要指幾何參數的測量，包括長度、角度、表面粗糙度、形位誤差等的測量。2-2 長度和角度計量單位與尺寸傳遞一、

2、長度和角度計量單位二、長度和角度量值傳遞系統(tǒng) 長度量值通過兩個平行系統(tǒng)逐級傳遞到計量器具和工件：一為端面量具（量塊），一為線紋量具（線紋尺）。如圖3-1。 角度標準是角度量塊、測角儀或分度頭。量值傳遞系統(tǒng)如圖3-3。國 家 基 準 波 長工作基準器激光干涉比長儀或雙頻激光干涉儀工作基準器激 光 光 波 干 涉 儀工 作 基 準 米 尺1 等 線 紋 尺2 等 線 紋 尺3 等 線 紋 尺精密機床用類工作計量器具普 通 尺 類 工 作 計 量 器 具工作尺寸線紋量具比較測量法比較測量法比較測量法直接測量法直接測量法1 等 量 塊2 等 量 塊3 等 量 塊4 等 量 塊5 等 量 塊6 等 量

3、塊各種計量器具端面量具絕對測量法比較測量法比/直測量法比/直測量法比/直測量法普 通 計 量 器 具 示 值比較測量法工 作 尺 寸高精度計量器具示值較高精度計量器具示值比較測量法角度量值傳遞系統(tǒng) value transmission system實物基準:特殊合金鋼或石英制成的多面棱體。角度量值傳遞系統(tǒng)012060180240300基準多面棱體自準直儀多 面 棱 體工 作 基 準標準測角儀直接測量法角度量塊各種角度量具光隙法比較測量法直接測量法三、量塊gauge block量塊是由特殊的合金鋼制成的六面體。線脹系數小，性能穩(wěn)定，不易變形，耐磨性好，具研合性。量塊長度length of gau

4、ge block ：一測量面任意點到另一測量面垂直距離Li。中心長度length of gauge block in center：一測量面中心點到另一測量面垂直距離L。量塊長度變動量： Lv Lmax-Lmin量塊長度偏差deviation of gauge block length ：實測值-標稱值量塊等級劃分classing and grading of gauge block分級grading ：按制造精度分為00、0、k、1、2、3六級，00級最高，3級最低。量塊按級使用時，以其標稱值作為工作尺寸,包含了量塊的制造誤差;依據according to：量塊長度極限偏差和量塊長度變動量允

5、許值。分等classing ：按檢定精度分為1、2、3、4、5、6六等，1等最高，6等最低。按等使用時,剔除了制造誤差的影響,僅含檢定時較小的測量誤差。因此，量塊按等使用比按級使用的測量精度高。依據according to ：量塊測量的不確定度和量塊長度變動量允許值。量塊包括長度量塊和角度量塊。量塊的組合combination of gauge blocks 在一定尺寸范圍內，將不同尺寸的量塊進行組合而形成所需工作尺寸。成套量塊有91、83、46、38等幾種規(guī)格。量塊組合從消除尾數開始,逐級向前進行。最多不能超過4塊。83塊一套量塊的尺寸組成1.01-1.49 間隔0.01 共49塊1.5-1

6、.9 間隔0. 1 共 5 塊2.0-9.5 間隔0.5 共16塊10-100 間隔10 共10塊1、0.5、1.005 各1塊例題: 38.785 - 1.005 (1) 37.78 - 1.28 (2) 36.5 - 6.5 (3) 30 (4)33 計量器具分類及主要技術指標一、計量器具分類標準量具：以固定形式復現量值。分單值和多值兩種。如量塊、角尺等極限量規(guī)：無刻度專用計量器具。綜合檢驗用。計量儀器：將被測幾何量量值轉換成直接觀測值。有機械、光學、電動、氣動等各式量儀。計量裝置：為確定被測幾何量所必需的計量器具和輔助設備的總體。二、主要技術指標刻度間距scale spacing：相鄰兩

7、刻線間距或圓弧長度分度值value of scale division：每一刻線間距所代表量值示值范圍nominal range：所能顯示或指示被測量起終值范圍測量范圍measuring range：所能測出被測量下限值上限值范圍靈敏度sensitivity：器具對被測量變化x的響應變化L能力S= L/ x示值誤差error of indication：器具示值與被測量真值之差不確定度uncertainty：因測量誤差而對被測量值不能肯定的程度34測量方法measuring method一、測量方法分類直接與間接測量-實測量是否為被測量；絕對與相對測量-示值是否為被測量值；接觸與非接觸測量-測

8、頭是否與被測面接觸；單項測量與綜合測量-是否同時測量多個量；主動測量與被動測量-是否在加工同時測量；等精度測量與不等精度測量-測量因素或條件是否改變。二、測量基本原則1.阿貝原則:標準長度量與被測長度量共線2.圓周封閉原則：圓周分度首尾相接誤差總和為03.最短尺寸鏈原則：盡量減少測量鏈組成環(huán)q35 測量誤差與數據處理一、概述1.絕對誤差: ，適于評定相同尺寸幾何量的測量精度。相對誤差： ，適于評定不同尺寸幾何量的測量精度。2.測量誤差來源origin of measuring error計量器具的誤差方法誤差環(huán)境誤差人員誤差QxxQ3.測量誤差的分類classification of meas

9、uring error 變值：條件同，被測量同，x的絕對值和符號按規(guī)律變化定值：條件同，被測量同，x的絕對值和符號保持不變Systematic errorParasitic error測量誤差 隨機誤差：條件同，被測量同，x的絕對值和 Random error 符號在單次測量中以不可預定的方式變化多次測量結果符合一定的概率統(tǒng)計規(guī)律粗大誤差：人為因素所致系統(tǒng)誤差4.測量精度measurement accuracy正確度correctness:測量結果中系統(tǒng)誤差的大小特性.若系統(tǒng)誤差小,則正確度高.精密度precision:測量結果中隨機誤差的分散特性.若隨機誤差小,則精密度高.準確度(準確度-精

10、度)accuracy:測量結果中系統(tǒng)誤差和隨機誤差綜合特性.若兩者皆小,則正確度高.二、隨機誤差random error1.隨機誤差分布規(guī)律及特性多次N重復測量,將測得值分組,各組內測得值出現次數頻率ni/N為縱坐標,測得值為橫坐標,作直方圖-連線為實際分布曲線.Nni7.9998.0008.0018.0020.0050.010.030.100.180.0300.200.110.050.010.005x大量實驗結果分布曲線基本相似,若無系統(tǒng)誤差和粗大誤差,則以 代替x,則xxxxx0隨機誤差的特性單峰性、對稱性、有界性、相消性。 當 ,實際分布曲線呈連續(xù)光滑曲線,符合正態(tài)分布,其解析式如下:N

11、xxeyeyi202)()(212均方根差標準偏差真差隨機誤差自然對數的底隨機誤差概率密度0 當 ,y=ymax=1/( ),2度的參數是表征隨機誤差分散程曲線平坦。曲線陡峭；,maxmaxyy0,xNy2理論上,標準偏差可按下式計算2.隨機誤差的極限值如果隨機誤差落在 之間，則其概率令 則 概率值達到99.73%時的極限誤差為NN22221tttteyPd21d2),(23lim)(3t3.隨機誤差的處理理論上,標準偏差可按下式計算NN22221實際上,真值是未知的,無法按上式計算,通常采用殘差估算的方法，具體步驟如下：1 求算術平均值2 計算殘差3 計算標準偏差4 計算算術平均值的標準偏差：5