機(jī)械計(jì)量基礎(chǔ)

機(jī)械計(jì)量基礎(chǔ)第1頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一機(jī)械計(jì)量管理第一章機(jī)械計(jì)量的基礎(chǔ)第二章誤差與數(shù)字修約規(guī)則第三章標(biāo)準(zhǔn)測量儀器第四章長度測量儀器第2頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一

一.管理的必要性二.計(jì)量單位三.形位公差四.表面粗糙度的定義與表示第一章.機(jī)械計(jì)量的基礎(chǔ)第3頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一

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)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。

“檢測”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。檢測的方法可以分為兩類：定性檢驗(yàn)和定量測試。定性檢驗(yàn)的方法只能得到被檢驗(yàn)對象合格與否的結(jié)論，而不能得到其具體的量值。因其檢驗(yàn)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。定量測試的方法是在對被檢驗(yàn)對象進(jìn)行測量后，得到其實(shí)際值并判斷其是否合格的方法。

一.管理的必要性第4頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一二.計(jì)量單位國際單位制（SI）SI基本單位：七個(gè)物理量單位---相互獨(dú)立長度質(zhì)量時(shí)間電流熱力學(xué)溫度物質(zhì)的量光量（m）（kg）（s）（A）（K）（mol）（cd）第5頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一長度單位：米的定義我國和國際的長度單位是米。在1983年第十七屆國際計(jì)量大會上正式通過米的新定義如下：米是光在真空中1／299792458秒的時(shí)間內(nèi)所經(jīng)過的距離。第6頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一米原器第7頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一

（1）度分秒制1圓周角=360?，1?=60′，1′=60″（2）弧度制

弧長等于圓半徑的圓弧長度所對的圓心角，稱為一個(gè)弧度，用ρ表示。1圓周角=2π1弧度==57.3?=3438′=206265″角度單位第8頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一1、定義

形位公差：是指零件的實(shí)際形狀和實(shí)際位置對理想形狀和理想位置的允許變動量。2、形狀和位置公差的分類

形位公差：形狀公差：A：直線度；B：平面度；C：圓度；D：圓柱度；E：線輪廓度；F：面輪廓度。

位置公差：A：定向公差：a:平行度；b:垂直度c:傾斜度。B：定位公差：a:同軸度；b:位置度；c:對稱度C：跳動：a:圓跳動；b:全跳動。三.形狀公差和位置公差第9頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一面輪廓度線輪廓度圓柱度圓度平面度直線度形狀公差符號名稱分類全跳動圓跳動跳動位置度對稱度同軸度定位傾斜度垂直度平行度定向位置公差符號名稱分類分類第10頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一3.形位公差代號、基準(zhǔn)代號

公差框格公差要求在矩形框格中給出，必須按標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注。φ0.05A基準(zhǔn)代號字母形位公差數(shù)值公差帶的形狀形位公差符號指引線形位公差代號框格高度為框格中字體高度的2倍第11頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一1、定義：直線度是用來限制被測實(shí)際直線形狀誤差的一項(xiàng)指標(biāo)。2、平面上的直線度公差帶是夾在距離為公差值的兩條理想的平行線之間的區(qū)域。0.01f＝0.01直線度公差第12頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一3、空間的直線度公差帶：是直徑為公差值Ф0.04mm的圓柱面內(nèi)區(qū)域。?0.04?0.04空間的直線度第13頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一1、定義：平面度是用來限制實(shí)際平面形狀誤差的一項(xiàng)指標(biāo)。0.01f＝0.012、平面度公差帶：是距離為公差值0.01mm的兩平行平面間的區(qū)域。平面度公差第14頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一

1、定義：圓度是限制回轉(zhuǎn)體的正截面或過球心的任意截面輪廓圓形狀誤差的一項(xiàng)指標(biāo)。0.05f＝0.052、公差帶是半徑差為公差值0.05mm的兩同心圓之間區(qū)域。園度公差第15頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一

1、定義：圓柱度是綜合限制圓柱體正截面和縱截面的圓柱形狀誤差的一項(xiàng)指標(biāo)。0.050.05

2、圓柱度公差帶：是半徑差為公差值0.05mm的兩同軸圓柱面之間區(qū)域。圓柱度公差第16頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一線輪廓度公差1、定義：是限制平面曲線形狀誤差的一項(xiàng)指標(biāo)。0.04f＝0.042、其公差帶是包絡(luò)一系列直徑為公差值0.04mm的園的兩包絡(luò)線之間的區(qū)域。且圓心在理想輪廓線上。第17頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一面輪廓度公差1、定義：面輪廓度是限制空間曲面輪廓形狀的一項(xiàng)指標(biāo)。0.04f＝0.042、其公差帶是包絡(luò)一系列直徑為公差值0.04mm，的球的兩包絡(luò)面之間的區(qū)域，且球心在理想輪廓面上。第18頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一位置公差

位置公差的分類、特點(diǎn)：

1、定向公差：平行度、垂直度、傾斜度

特點(diǎn)：都是關(guān)聯(lián)要素，有基準(zhǔn)，公差帶位置都是浮動的，方向都為框格指引線所指的方向。

2、定位公差：同軸度、對稱度、位置度

特點(diǎn)：都是關(guān)聯(lián)要素，有基準(zhǔn)，公差帶位置都是固定的，方向都為框格指引線所指的方向。

3、跳動：園跳動、全跳動。特點(diǎn)：都是關(guān)聯(lián)要素，有基準(zhǔn)，公差帶位置都是固定的，方向都為框格指引線所指的方向。第19頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一平行度公差1、定義：平行度是限制實(shí)際要素對基準(zhǔn)在平行方向上的變動量的一項(xiàng)指標(biāo)。A0.01AAf＝0.012、其公差帶為距離為公差值0.01mm，且平行于基準(zhǔn)A的兩平行平面間區(qū)域。第20頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一垂直度公差1、定義：垂直度是限制實(shí)際要素對基準(zhǔn)在垂直方向上變動量的一項(xiàng)指標(biāo)。?0.01AAf＝?0.01基準(zhǔn)2、垂直度的公差帶是直徑等于公差值?0.01mm，且于基準(zhǔn)垂直的圓柱體內(nèi)的區(qū)域。第21頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一傾斜度公差1、定義：傾斜度是限制實(shí)際要素對基準(zhǔn)在傾斜方向上變動量的一項(xiàng)指標(biāo)。0.02AA0.022、公差帶是距離為公差值0.02mm的兩平行平面之間區(qū)域，且平行平面與基準(zhǔn)成理論正確角度。第22頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一同軸度公差1、定義：同軸度是限制被測軸線偏離基準(zhǔn)軸線的一項(xiàng)指標(biāo)。?0.01AA?0.012、同軸度公差帶是直徑為公差值?0.01mm，且與基準(zhǔn)軸線同軸的圓柱面內(nèi)區(qū)域。第23頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一對稱度公差1、定義：對稱度是限制被測中心要素偏離基準(zhǔn)中心要素的一項(xiàng)指標(biāo)。0.01AA?輔助平面基準(zhǔn)軸線f＝0.012、對稱度的公差帶是距離為公差值0.01mm，且相對基準(zhǔn)軸線對稱配置的兩平行平面之間的區(qū)域。第24頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一位置度公差1、定義：位置度是限制被測點(diǎn)線面的實(shí)際位置對其理想位置變動量的一項(xiàng)指標(biāo)。?0.01ABC4-?ABCACB?0.012、線的位置度公差帶是直徑為公差值?0.01mm，且以線的理想位置為軸線的圓柱面內(nèi)的區(qū)域。第25頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一園跳動公差1、定義：園跳動是限制指定測量面內(nèi)被測要素輪廓園的跳動的一項(xiàng)指標(biāo)。0.05AA0.052、是在垂直于基準(zhǔn)軸線的任一測量平面內(nèi)，半徑差為公差值0.05mm，且圓心在基準(zhǔn)軸線上的兩個(gè)同心園之間的區(qū)域。第26頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一全跳動公差1、定義：全跳動是限制整個(gè)被測表面跳動的一項(xiàng)指標(biāo)。A-B0.05??AB基準(zhǔn)A-B0.052、公差帶是半徑差為公差值0.05mm，且于基準(zhǔn)軸線同軸的兩圓柱面之間的區(qū)域。第27頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一四.表面粗糙度的定義與表示

表示零件表面具有較小間距和峰谷所組成的微觀幾何形狀特性，稱為表面粗糙度。

表面粗糙度對零件的配合性質(zhì)、耐磨性、強(qiáng)度、抗腐性、密封性、外觀要求等影響很大，因此，零件表面的粗糙度的要求也有不同。一般說來，凡零件上有配合要求或有相對運(yùn)動的表面，表面粗糙度參數(shù)值要小。第28頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一評定表面粗糙度的參數(shù)★輪廓算術(shù)平均偏差——Ra★微觀不平度十點(diǎn)高度——Rz★輪廓最大高度——Ry優(yōu)先選用輪廓算術(shù)平均偏差Ra第29頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一l輪廓谷底線輪廓峰頂線中線yyRyYvRa輪廓算術(shù)平均偏差:微觀不平度十點(diǎn)高度:輪廓最大高度:第30頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一第二章

誤差與數(shù)字修約規(guī)則一.有關(guān)誤差的幾個(gè)概念二.誤差的分類三.溫度的影響四.測量力的變形五.結(jié)構(gòu)誤差六.數(shù)字修約規(guī)則第31頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一一.有關(guān)誤差的幾個(gè)概念儀表指示裝置所顯示的被測值稱為示值，它是被測真值的反應(yīng)。實(shí)際中常將用適當(dāng)精度的儀表測出的或者用特定的方法確定的約定真值代替真值。例如：用國家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量機(jī)構(gòu)標(biāo)定過的標(biāo)準(zhǔn)儀表進(jìn)行測量，其測量值既可作為約定真值。誤差公理:一切測量都具有誤差，誤差自始至終存在于所有科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程之中第32頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一絕對誤差和修正值示值與公認(rèn)的約定真值之差成為絕對誤差絕對誤差=示值－約定真值絕對誤差簡稱為誤差。誤差為正時(shí)，示值偏大，反之偏小。絕對誤差的負(fù)值稱為修正值

第33頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一例題1

某電流表的量程為1mA，通過檢定知其修正值為－0.02mA。用該電流表測量某一電流，示值為0.78mA，試問被測電流的實(shí)際值和測量中存在的絕對誤差各為多少？

解：求被測電流的實(shí)際值A(chǔ)0=C+Ax=－0.02+0.78=0.76mA求絕對誤差 △A=0.78-0.76=0.02mA本例中，絕對誤差也可以由修正值直接求得，即△A=－C=0.02mA。第34頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一相對誤差和引用誤差絕對誤差與約定真值之比成為相對誤差。

相對誤差=如果用量程取代約定真值，得到引用誤差。引用誤差=第35頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一最大引用誤差考慮整個(gè)量程范圍內(nèi)的最大絕對誤差與量程的比值，則得到最大引用誤差。最大引用誤差=最大引用誤差與儀表的具體示值無關(guān)，可以更好地說明儀表測量的準(zhǔn)確程度。它是儀表基本誤差的主要形式，是儀表的主要性能指標(biāo)之一。第36頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一允許誤差儀表出廠時(shí)要規(guī)定引用誤差的允許值，稱為允許誤差。如將允許誤差記為Q，最大引用誤差記為Qmax，那么Q和Qmax在大小上應(yīng)該滿足什么關(guān)系?Qmax≤Q第37頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一基本誤差和附加誤差任何測量都是與環(huán)境條件相關(guān)的，這些條件包括環(huán)境溫度、相對濕度、電源電壓和安裝方式等多方面的因素。儀表嚴(yán)格按照規(guī)定的環(huán)境條件（即參比工作條件）工作時(shí)，此時(shí)獲得的誤差稱為基本誤差；如果在非參比工作條件進(jìn)行測量，還會產(chǎn)生額外的誤差成為附加誤差。誤差=基本誤差+附加誤差第38頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一準(zhǔn)確度的表示儀表的準(zhǔn)確度通常是用允許的最大引用誤差去掉百分號后的數(shù)字來衡量。按儀表工業(yè)規(guī)定，儀表的準(zhǔn)確度化分成若干等級，簡稱精度等級，如0.1級、0.2級、0.5級、1.0級、1.5級、2.0級等。等級的數(shù)字越小，精度越高。精度等級0.5級：基本誤差不超過量程的±0.5%第39頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一二.測量誤差的分類測量誤差一般按其性質(zhì)分為1.系統(tǒng)誤差2.隨機(jī)誤差3.粗大誤差第40頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一1.系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差的定義是在重復(fù)條件下，對同一被測量進(jìn)行無限多次測量所得結(jié)果的平均值與被測量的真值之差。在實(shí)際應(yīng)用中，真值是用約定真值和相對真值來代替的，系統(tǒng)誤差只能是近似估計(jì)。

系統(tǒng)誤差的性質(zhì)是大小、方向恒定不變或按一定規(guī)律變化。前者為已定系統(tǒng)誤差，在誤差處理中是可被修正的；后者為未定系統(tǒng)誤差，在實(shí)際測量工作中方向往往是不確定的，在誤差估計(jì)時(shí)可歸結(jié)為測量不確定度。

系統(tǒng)誤差的來源包括測量設(shè)備的基本誤差、偏離額定工作條件多而產(chǎn)生的附加誤差、測量方法理論不完善所帶來的方法誤差及試驗(yàn)人員測量素質(zhì)不高產(chǎn)生的人身誤差。第41頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一系統(tǒng)誤差的消除方法⑴從產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的來源上消除

選擇準(zhǔn)確度等級高的儀器設(shè)備以消除儀器的基本誤差使儀器設(shè)備工作在其規(guī)定的工作條件下，使用前正確調(diào)零、預(yù)熱以消除儀器設(shè)備的附加誤差選擇合理的測量方法。提高測量人員的測量素質(zhì)，改善測量條件以消除人身誤差。第42頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一系統(tǒng)誤差的消除方法⑵利用修正的方法來消除從有關(guān)資料中查取通過理論推導(dǎo)求取通過實(shí)驗(yàn)求取第43頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一系統(tǒng)誤差的消除方法⑶利用特殊的測量方法來消除

系統(tǒng)誤差的特點(diǎn)是大小方向恒定不變、具有可預(yù)見性，所以，可選用特殊的測量方法予以消除。(1)替代法(2)差值法(3)正負(fù)誤差補(bǔ)償法(4)對稱觀測法第44頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一2.隨機(jī)誤差隨機(jī)誤差的定義測量結(jié)果與在重復(fù)條件下，對同一被測量進(jìn)行無限多次測量所得結(jié)果的平均值之差。

隨機(jī)誤差產(chǎn)生于實(shí)驗(yàn)條件的微小變化，如溫度波動、電磁場擾動、地面振動等。由于這些因素互不相關(guān)，人們難以預(yù)料和控制，所以隨機(jī)誤差的大小、方向隨機(jī)不定，不可預(yù)見，不可修正。因?yàn)闇y量只能進(jìn)行有限次數(shù)，故可能確定的只是隨機(jī)誤差的估計(jì)值。誤差=隨機(jī)誤差+系統(tǒng)誤差第45頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一

可以預(yù)計(jì)，當(dāng)測量次數(shù)無限增多時(shí)，曲線將表現(xiàn)為單峰、有界、嚴(yán)格對稱的特征。在有限次測量下，得到的所有曲線，是以對稱曲線為中心，左右擺動的曲線族。nxi30次60次100次第46頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一3.粗大誤差粗大誤差是明顯超出規(guī)定條件下預(yù)期的誤差，它是統(tǒng)計(jì)異常值。也就是說含有粗大誤差的測量結(jié)果明顯偏離被測量的期望值。產(chǎn)生粗大誤差的原因有讀錯(cuò)或記錯(cuò)數(shù)據(jù)，使用有缺陷的計(jì)量器具，實(shí)驗(yàn)條件的突然變化等。顯然，含有粗大誤差的測量值是對被測量的歪曲，故應(yīng)從測量數(shù)據(jù)中刪除。第47頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一三.溫度帶來的長度測量誤差

物體隨溫度“熱脹冷縮”是物理常識?；鶞?zhǔn)器長度和機(jī)械零件圖紙所標(biāo)注長度的溫度條件默認(rèn)值是20℃。物理材料的熱膨脹系數(shù)是影響長度變化的主要參數(shù)。它的定義是：溫度每變化1℃，物體在單位長度上的伸長量。系數(shù)的單位是1/℃。材料的熱膨脹系數(shù)表見P26-表2-4

第48頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一溫度引起的誤差計(jì)算被測體和標(biāo)準(zhǔn)置于同一室內(nèi)，盡管溫度相同，但溫度偏離20℃，如果二者線膨脹系數(shù)不同，伸長量會不同，也將造成測量誤差△L：

ΔL=L×（Τ－20）×（αb－αj）(溫度相同)

式中：T：二者實(shí)際實(shí)際溫度；αb：被測件材料膨脹系數(shù)；αj：儀器基準(zhǔn)尺材料膨脹系數(shù)；L：被測長度。例1：萬工顯和被測件溫度同為T=25℃；萬工顯基準(zhǔn)尺材料線膨脹系數(shù)αj=10×10-6；被測件（鋼）的線膨脹系數(shù)αb=11.2×10-6；被測長度L=200。則可以算出所造成的測量誤差ΔL：ΔL=200×(25－20)×(11.2×10-6－10×10-6)=0.0012mm。

第49頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一溫度引起的誤差計(jì)算如果在被測件和標(biāo)準(zhǔn)器溫度不等和條件下進(jìn)行測量，所造成的測量誤差按下式計(jì)算：

ΔL=L×［（Τb－20）×αb－（Τj－20）×αj］(溫度不同)

例2：在上例中：如果被測件Τb=25℃；基準(zhǔn)尺溫度Τj=20℃，其它條件不變，則所造成的測量誤差ΔL：

ΔL=200×［（25－20）×11.2×10-6－（20－20）×10×10-6］=0.0112mm。

例2比例1的結(jié)果大10倍。

要減小溫度對測量結(jié)果和影響，一是被測件要與儀器基準(zhǔn)尺充分等溫，二是要進(jìn)行實(shí)際測溫，通過上述計(jì)算對誤差進(jìn)行修正。

第50頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一四.測量力的變形測量值的壓縮變形(虎克定律Hooke)在彈性限度內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力與形變成正比。彎曲面的接觸(赫茲定律Hertz)

第51頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一虎克定律公式推導(dǎo)

拉（壓）桿的虎克定律E

—彈性模量(楊氏模量)ppdll1d1第52頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一

阿貝原則：在長度測量時(shí)，為了保證測量的準(zhǔn)確，應(yīng)使被測零件的尺寸線(簡稱被測線)和量儀中作為標(biāo)準(zhǔn)的刻度尺(簡稱標(biāo)準(zhǔn)線)重合或順次排成一條直線。符合阿貝原則的測量，可盡量減小導(dǎo)軌直線度誤差對測量結(jié)果的影響。五.結(jié)構(gòu)誤差第53頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一六.數(shù)字修約規(guī)則

在各種測量、計(jì)算中，數(shù)字需要修約時(shí)，應(yīng)按下列規(guī)則處理：

?

4舍：在擬舍棄的數(shù)字位的左邊第一位數(shù)字小于、等于4時(shí)，則舍棄。所保留的末位數(shù)字不變。例如：53.1489，要求修約到保留一位小數(shù)，則修約為53.1。

?

6進(jìn)：在擬舍棄的數(shù)字位的左邊第一位數(shù)字大于、等于6時(shí)，則進(jìn)1。例如：25.3723，要求修約到保留一位小數(shù)。則修約為25.4。

?

5判斷：在擬舍棄的數(shù)字中，若左邊的第一位數(shù)等于5時(shí)，其右邊的數(shù)字并不為零時(shí)，則進(jìn)1。例如：3.05001，要求修約到只保留一位小數(shù)時(shí)，修約為3.1。

若左邊第一位數(shù)等于5，其右邊的數(shù)字全為零，則應(yīng)看所擬保留的末位數(shù)字，若為奇數(shù)，則進(jìn)；若為偶數(shù)（包括“0”）則不進(jìn)。原則：四舍六入，偶數(shù)法則。（舍入誤差最小）第54頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一舉例

12．4344→12.43（∵0.004＜0.005，舍去）63.73501→63.74(∵0.00501＞0.005，進(jìn)1)0.69499→0.69(∵0.00499＜0.005，舍去)25.3250→25.32(∵0.0050=0.005，末尾為偶數(shù)舍去)17.6955→17.70(∵0.0055=0.005，末位為奇數(shù)進(jìn)1)123.105→123.10(∵0.0050=0.005，末位為0，按偶數(shù)處理，故舍去)4.7500---->4.8

4.6500---->4.6

4.05---->4.0第55頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一第三章標(biāo)準(zhǔn)測量儀器一.量塊(塊規(guī))二.平晶第56頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一一.量塊量塊是由兩個(gè)相互平行的測量面中心之間的距離來確定其工作長度的一種高精度量具。量塊是單值量具，可以組合使用。量塊的公稱尺寸和實(shí)測尺寸。第57頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一量塊實(shí)物第58頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一量塊的構(gòu)成長方體的量塊有兩個(gè)平行的測量面，其余為非測量面。測量面極為光滑、平整，其表面粗糙度Ra值達(dá)0.012μm以下，兩測量面之間的距離即為量塊的工作長度（標(biāo)稱長度）。標(biāo)稱長度到5.5mm的量塊，其公稱值刻印在上測量面上；標(biāo)稱長度大于5.5mm的量塊，其公稱長度值刻印在上測量面左側(cè)較寬的一個(gè)非測量面上第59頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一量塊的用途作為長度尺寸標(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)范逐級傳遞到機(jī)械產(chǎn)品制造環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)量值統(tǒng)一。作為標(biāo)準(zhǔn)長度標(biāo)定量儀，檢定量儀的示值誤差。相對測量時(shí)以量塊為標(biāo)準(zhǔn)，用測量器具比較量塊與被測尺寸的差值。也可直接用于精密測量、精密劃線和精密機(jī)床的調(diào)整。第60頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一量塊的精度（級）按國標(biāo)GB6093-85，量塊按制造精度分6級，即00、0、1、2、3和K級，其中00級精度最高，3級最低，K級為校準(zhǔn)級，主要根據(jù)量塊長度極限偏差、測量面的平面度、粗糙度及量塊的研合性等指標(biāo)來劃分的。量塊生產(chǎn)企業(yè)大都按“級”向市場銷售量塊。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)格量塊的長度變動范圍；用量塊長度變動量（量塊最大長度與最小長度之差）控制每一個(gè)量塊兩測量面間各對應(yīng)點(diǎn)的長度變動范圍。用戶則按量塊的標(biāo)稱尺寸使用量塊。因此，按“級”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量結(jié)果。第61頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一量塊的精度（等）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，也會因磨損而引起尺寸減小，使其原有的精度級別降低。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)對其各項(xiàng)精度指標(biāo)進(jìn)行檢定，確定符合哪一“等”，并在檢定證書中給出的標(biāo)稱尺寸的修正值。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了量塊按其檢定精度分為六等，即1、2、3、4、5、6等，其中1等精度最高，6等精度最低，“等”主要依據(jù)量塊中心長度測量的極限偏差和平面平行性允許偏差來劃分的。第62頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一量塊的“級”與“等”量塊的“級”和“等”是從成批制造和單個(gè)檢定兩種不同的角度出發(fā)，對其精度進(jìn)行劃分的兩種形式。按“級”使用時(shí)，以標(biāo)記在量塊上的標(biāo)稱尺寸作為工作尺寸，該尺寸包含其制造誤差。按“等”使用時(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，但包含了檢定時(shí)的測量誤差。就同一量塊而言，檢定時(shí)的測量誤差要比制造誤差小得多。所以，量塊按“等”使用時(shí)其精度比按“級”使用要高，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。第63頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一量塊的選用量塊是定尺寸量具，一個(gè)量塊只有一個(gè)尺寸。為了滿足一定范圍的不同要求，量塊可以利用其測量面的高精度所具有粘合性，將多個(gè)量塊研合在一起，組合使用。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB6093—85規(guī)定，我國成套生產(chǎn)的量塊共有17種套別，每套的塊數(shù)分別為91、83、46、12、10、8、6、5、等。下圖所列為83塊組和91塊組一套的量塊的尺寸系列。粘合性：測量層表面有一層極薄的油膜，在切向推合力的作用下，由于分子間吸引力，使兩量塊研合在一起的特性。第64頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一量塊的選用第65頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一量塊的組合為了減少量塊的組合誤差，應(yīng)盡量減少量塊的組合塊數(shù)，一般不超過4塊。選用量塊時(shí)，應(yīng)從所需組合尺寸的最后一位數(shù)開始，每選一塊至少應(yīng)減去所需尺寸的一位尾數(shù)。例如，從83塊一套的量塊中選取尺寸為36.745mm的量塊組，選取方法為：36.745…………所需尺寸－1.005

…………第一塊量塊尺寸－1.24

…………第二塊量塊尺寸－4.5

…………第三塊量塊尺寸30.0………第四塊量塊尺寸第66頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一二.平晶的概念定義:具有兩個(gè)(或一個(gè))光學(xué)測量平面的正圓柱形或長方形的量規(guī)。測量平面是表面粗糙度數(shù)值和平面度誤差都極小的玻璃平面﹐它能夠產(chǎn)生光波干涉條紋。平晶有平面平晶和平行平晶兩種。平晶是利用光波干涉現(xiàn)象測量平面度誤差的﹐故其測量方法稱為平晶干涉法。第67頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一平晶Δh待測塊規(guī)λ標(biāo)準(zhǔn)塊規(guī)平晶等厚條紋待測工件平晶第68頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一平晶測量平面度讀數(shù)干涉法是用平晶檢測平面度的方法。測量時(shí)將平晶的工作面置于被測表面上，可以看到光波干涉帶。當(dāng)干涉條紋呈現(xiàn)相互平行且為直的明、暗條紋時(shí)，則平面度誤差為零。當(dāng)平晶與被測實(shí)際表面形成封閉干涉條紋時(shí)，平面度誤差為干涉條紋數(shù)乘以光波波長之半.若干涉條紋為不封閉的彎曲形狀，平面度誤差為干涉條紋彎曲度與相鄰兩條紋間距之比再乘以光波波長之半。第69頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一利用平晶測量平面度la工件標(biāo)準(zhǔn)平面

由圖：H=asin因：lsin=/2,所以紋路深度第70頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一平晶的使用方法測量時(shí)﹐把平晶放在被測表面上﹐且與被測表面形成一個(gè)很小的楔角

﹐以單色光源照射時(shí)會產(chǎn)生干涉條紋。干涉條紋的位置與光線的入射角有關(guān)。如入射光線垂直于被測表面﹐且平晶與被測表面間的間隙很小﹐則由平晶測量面P反射的光線與被測表面反射的光線在測量面P發(fā)生干涉而出現(xiàn)明或暗的干涉條紋。若在白光下﹐則出現(xiàn)彩色干涉條紋。如干涉條紋平直﹐相互平行﹐且分布均勻﹐則表示被測表面的平面度很好﹔如干涉條紋彎曲﹐則表示平面度不好。白光波長一般以0.6微米計(jì)算。第71頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一

第四章長度測量儀器一.游標(biāo)卡尺二.外徑千分尺三.百分表第72頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一游標(biāo)卡尺測量零件第73頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一1．游標(biāo)卡尺根據(jù)游標(biāo)上的分度格數(shù)，常把游標(biāo)卡尺分為10分度的、20分度的、50分度的三種。第74頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一游標(biāo)卡尺結(jié)構(gòu)第75頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則？（1）看清卡尺準(zhǔn)確度。（2）以游標(biāo)零刻線位置為準(zhǔn)，在主尺上讀取整毫米數(shù)。（3）看游標(biāo)上哪條刻線與主尺上的某一刻線（不用管是第幾條刻線）對齊，由游標(biāo)上讀出毫米以下的小數(shù)。（4）總的讀數(shù)為主尺毫米整數(shù)加上游標(biāo)毫米小數(shù)。第76頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一游標(biāo)卡尺注意事項(xiàng)？1.檢查零線2.放正卡尺3.用力適當(dāng)4.視線垂直5.防止松動6.勿測毛面第77頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理1.游標(biāo)尺的刻度012010cm

游標(biāo)尺的每一最小刻度0.9mm，它與主尺上的最小刻度相差0.1mm

2.游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理（10個(gè)小刻度）012010cm

游標(biāo)尺向右移動0.1mm，游標(biāo)上的第1刻度與主尺上的某一刻度對齊，其讀數(shù)為0+1×0.1mm第78頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一012010cm

游標(biāo)向右移動0.2mm，游標(biāo)上的第2刻度與主尺上的某一刻度對齊，其讀數(shù)為0+2×0.1mm012010cm其讀數(shù)=0+8×0.1mm=0.8mm=0.08cm第79頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一012010cm其讀數(shù)為(2+6×0.1)mm=2.6mm=0.26cm012010cm其讀數(shù)為(10+7×0.1)mm=10.7mm

規(guī)律：讀數(shù)=主尺上的讀數(shù)（mm）+游標(biāo)上的讀數(shù)（刻度數(shù)n×精度mm）第80頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一

3.游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理（20個(gè)小刻度）0120101020cm

游標(biāo)尺的每一最小刻度0.95mm，它與主尺上的最小刻度相差0.05mm0120101020cm

游標(biāo)向右移動0.05mm，游標(biāo)上的第1刻度與主尺上的某一刻度對齊，其讀數(shù)為0+1×0.05mm第81頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一0120101020cm

游標(biāo)向右移動0.10mm，游標(biāo)上的第2刻度與主尺上的某一刻度對齊，其讀數(shù)為0+2×0.05mm0120101020cm讀數(shù)為（1+15×0.05）mm=1.75mm

規(guī)律：讀數(shù)=主尺上的讀數(shù)（mm）+游標(biāo)上的讀數(shù)（mm）第82頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一

4.游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理（50個(gè)小刻度）cm0123456050

游標(biāo)尺的每一最小刻度0.98mm，它與主尺上的最小刻度相差0.02mm讀數(shù)=主尺上的數(shù)+n×0.02（mm）5.對不同的游標(biāo)卡尺進(jìn)行讀數(shù)應(yīng)注意的地方。A.10刻度游標(biāo)卡尺：讀數(shù)=主尺上的數(shù)+n×0.1（mm）B.20刻度游標(biāo)卡尺：讀數(shù)=主尺上的數(shù)+n×0.05（mm）C.50刻度游標(biāo)卡尺：讀數(shù)=主尺上的數(shù)+n×0.02（mm）第83頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一2.外徑千分尺(螺旋測微器)A—測量頭B—套筒(固定尺)C—弓形卡(尺架)D—測微套筒(粗調(diào)旋鈕)D’—(恒定壓裝置)微調(diào)旋鈕E—可動刻度F—測微螺桿第84頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一量程一般為0~25mm，最小分度是0.01mm。2.外徑千分尺(螺旋測微器)第85頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一測微量具是應(yīng)用螺旋副傳動原理，將角位移轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€位移，直線位移的各行程與螺旋轉(zhuǎn)角成正比，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為L——測微螺桿的移動距離（mm）

——測微螺桿的旋轉(zhuǎn)角度（rad）P——測微螺桿的螺距（mm）千分尺工作原理第86頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一千分尺的使用方法（1）測量前，轉(zhuǎn)動千分尺的棘輪，使兩側(cè)砧面貼合，并檢查是否密合，同時(shí)看活動套筒于固定套筒的零線是否對齊，如有偏差應(yīng)調(diào)整固定套筒對零（2）測量時(shí)，最好雙手掌握千分尺，左手握住弓架，用右手旋轉(zhuǎn)活動套筒，當(dāng)螺桿即將接觸工件時(shí)，改為旋轉(zhuǎn)棘輪盤，直到棘輪發(fā)出“卡”、“卡”聲為止。（3）讀數(shù)時(shí)，最好不取下進(jìn)行讀數(shù)，如需要取下讀數(shù)時(shí)，應(yīng)先鎖緊螺桿，然后輕輕取下千分尺，防止尺寸變動。

第87頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一外徑千分尺讀數(shù)規(guī)則

(1)以可動尺邊緣為準(zhǔn)在固定刻度上讀出整毫米數(shù)。

(2)從可動刻度上讀出毫米以下的小數(shù)

(3)測量長度為上述二者之和。

第88頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一讀數(shù)：14.10mm第89頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一千分尺讀數(shù)6.636mm5.136mm最后一位估讀第90頁，共102頁，2023年，2月20日，星期一外徑千分尺