第一篇機(jī)械測(cè)量入門技術(shù)基礎(chǔ)

/*第一篇機(jī)械測(cè)量入門技術(shù)基礎(chǔ)了解機(jī)械測(cè)量技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，掌握機(jī)械測(cè)量的基本概念及其單位與換算了解測(cè)量器具與測(cè)量方法的分類，理解測(cè)量器具主要技術(shù)性能指標(biāo)；了解現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，理解測(cè)量誤差分析與數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)常識(shí)；了解量具量?jī)x選用的要求及方法，熟悉量具量?jī)x的日常使用與維護(hù)技術(shù)；任務(wù)一了解機(jī)械測(cè)量技術(shù)的相關(guān)知識(shí)測(cè)量技術(shù)是一門具有自身專業(yè)體系、涵蓋多種學(xué)科、理論性和實(shí)踐性都測(cè)量技術(shù)是一門具有自身專業(yè)體系、涵蓋多種學(xué)科、理論性和實(shí)踐性都非常強(qiáng)的前沿強(qiáng)的前沿科學(xué)。而熟知測(cè)量技術(shù)方面的基礎(chǔ)知識(shí)，則是掌握測(cè)量技能，獨(dú)立完成幾何參數(shù)測(cè)量的基礎(chǔ)。?知識(shí)鏈接1機(jī)械測(cè)量技術(shù)的基本概念一件制造完成后的產(chǎn)品是否滿足設(shè)計(jì)的幾何精度要求，通常有以下幾種判斷1．測(cè)量測(cè)量就是為確定量值而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。在測(cè)量中假設(shè)L為被測(cè)量值，E這個(gè)公式的物理意義說(shuō)明，在被測(cè)量值L一定的情況下，比值q的大小完全決定于所采用的計(jì)量單位E，而且是成反比關(guān)系。同時(shí)它也說(shuō)明計(jì)量單位的選擇決定于被測(cè)量值所要求的精確程度，這樣經(jīng)比較而得的被測(cè)量值為：L＝qE因此，測(cè)量是以確定被測(cè)對(duì)象的量值為目的的全部操作。在這一操作過(guò)程中，將被測(cè)對(duì)象與復(fù)現(xiàn)測(cè)量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，并以被測(cè)量與單位量的比值及其準(zhǔn)確度表達(dá)測(cè)量結(jié)果。例如用游標(biāo)卡尺對(duì)一軸徑的測(cè)量，就是將被測(cè)量對(duì)象(軸的mm，則測(cè)量結(jié)果可表達(dá)為(30.52±0.03)mm。由上可知，任何一個(gè)測(cè)量過(guò)程必須有被測(cè)的對(duì)象和所采用的計(jì)量單位。/*此外還有二者是怎樣進(jìn)行比較和比較以后它的精確程度如何的問(wèn)題，即測(cè)量的方法和測(cè)量的精確度問(wèn)題。這樣，任何測(cè)量過(guò)程都包含：測(cè)量對(duì)象、計(jì)量單位、測(cè)量方法及測(cè)量精確度等四個(gè)要素。本章只涉及機(jī)械制造中最普遍的測(cè)量對(duì)象，即幾何量的測(cè)量。測(cè)量對(duì)象：這里主要指幾何量，包括長(zhǎng)度、角度、表面粗糙度以及形位誤差等。由于幾何量的特點(diǎn)是種類繁多，形狀又各式各樣，因此對(duì)于它們的特性，被測(cè)參數(shù)的定義，以及標(biāo)準(zhǔn)等都必須加以研究和熟悉，以便進(jìn)行測(cè)量。計(jì)量單位：我國(guó)國(guó)務(wù)院于1977年5月27日頒發(fā)的《中華人民共和國(guó)計(jì)量管理?xiàng)l例(試行)》第三條規(guī)定中重申：“我國(guó)的基本計(jì)量制度是米制(即公制)，逐步采用國(guó)際單位制”。1984年2月27日正式公布中華人民共和國(guó)法定計(jì)量單位，確定米制為我國(guó)的基本計(jì)量制度。在長(zhǎng)度計(jì)量中單位為米(m)，其它常用單位有毫米(mm)和微米(μm)。在角度測(cè)量中以度、分、秒為單位。測(cè)量方法：是指在進(jìn)行測(cè)量時(shí)所采用的計(jì)量器具和測(cè)量條件的綜合。根據(jù)被測(cè)對(duì)象的特點(diǎn)，如精度、大小、輕重、材質(zhì)、數(shù)量等來(lái)確定所用的計(jì)量囂具；分析研究被測(cè)參數(shù)的特點(diǎn)和它與其它參數(shù)的關(guān)系，確定最合適的測(cè)量方法以及測(cè)量的主客觀條件(如環(huán)境、溫度)等。測(cè)量的精確度(即準(zhǔn)確度)：是指測(cè)量結(jié)果與真值的一致程度。由于任何測(cè)量過(guò)程總不可避免地會(huì)出現(xiàn)測(cè)量誤差，誤差大說(shuō)明測(cè)量結(jié)果離真值遠(yuǎn)，精確度低。因此精確度和誤差是兩個(gè)相對(duì)的概念。由于存在測(cè)量誤差，任何測(cè)量結(jié)果都是以一近似值來(lái)表示，或者說(shuō)測(cè)量結(jié)果的可靠性有效值是有測(cè)量誤差確定。體值。幾何量檢驗(yàn)即是確定零件的實(shí)際幾何參數(shù)是否在規(guī)定的極限范圍內(nèi)，以作/*?知識(shí)鏈接2常用測(cè)量單位及其換算對(duì)幾何量進(jìn)行測(cè)量時(shí)，必須有統(tǒng)一的長(zhǎng)度計(jì)量單位。測(cè)量單位是測(cè)量工作中的原始標(biāo)準(zhǔn)，各國(guó)都作了具體規(guī)定。例如，我國(guó)傳統(tǒng)習(xí)慣沿用的長(zhǎng)度單位為丈、尺、寸、分、厘，叫做“市制”。英國(guó)及英聯(lián)邦國(guó)家采用的長(zhǎng)度單位為碼、英尺、英寸、英分，叫做“英制”。目前，大多數(shù)國(guó)家(包括我國(guó))使用“米制”，以米為基本長(zhǎng)度單位，“米制”被國(guó)際公認(rèn)，定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)國(guó)務(wù)院于1984年發(fā)布了《關(guān)于在我國(guó)統(tǒng)一實(shí)行法定計(jì)量單位的命令》，決定在采用先進(jìn)的國(guó)際單位制基礎(chǔ)上，規(guī)定我國(guó)計(jì)量單位一律采用《中華人民共和國(guó)法定計(jì)量單位》，其中規(guī)定“米”(m)為長(zhǎng)度的基本單位，同時(shí)m)間的換算關(guān)系如下：lmm=lO-3m；lμm=10-3mm。在超精密測(cè)量中，長(zhǎng)度計(jì)量單位采用納米(nm)，lnm=10-3μm。機(jī)械制造中常用的角度單位是度(°)、分(′)、秒(″)和弧度 (rad)、微弧度(μrad)。用度作單位來(lái)測(cè)量角的制度叫做角度制。若(°)；圓周一周所對(duì)之圓心角=360°(度)。度、分、秒的關(guān)系采用60進(jìn)位角度和弧度的換算關(guān)系為：1°=0．017453rad，或1rad＝57.295764°。在生產(chǎn)實(shí)際工作中，我們常會(huì)遇到英制長(zhǎng)度單位的零件，例如管子直徑以英寸作為基本單位，它與法定長(zhǎng)度換算關(guān)系是1英寸(in)=0.0254米(m)＝25．4毫米(mm)。我國(guó)的市制長(zhǎng)度單位是(市)里、丈、尺、(市)分，如1里＝150丈，/*市制單位已不使用。?知識(shí)鏈接3測(cè)量基準(zhǔn)和量值的傳遞量計(jì)量領(lǐng)域內(nèi)，測(cè)量基準(zhǔn)可分為長(zhǎng)度基準(zhǔn)和角度基準(zhǔn)兩類。1．長(zhǎng)度基準(zhǔn)1983年第十七屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)根據(jù)國(guó)際計(jì)量委員會(huì)的報(bào)告，批準(zhǔn)了米的新定義：即“一米是光在真空中在1／299792458秒(s)的時(shí)間間隔內(nèi)所進(jìn)行的路程的長(zhǎng)度”。復(fù)現(xiàn)及保存長(zhǎng)度計(jì)量單位并通過(guò)它傳遞給其他計(jì)量器具的物質(zhì)稱長(zhǎng)度計(jì)量基準(zhǔn)。長(zhǎng)度計(jì)量基準(zhǔn)分國(guó)家基準(zhǔn)(主基準(zhǔn))、副基準(zhǔn)和工作基準(zhǔn)。(2)國(guó)家基準(zhǔn)(主基準(zhǔn))國(guó)家基準(zhǔn)是用來(lái)復(fù)現(xiàn)和保存計(jì)量單位，具有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)所能達(dá)到的最高準(zhǔn)確度的計(jì)量器具，經(jīng)國(guó)家鑒定并批準(zhǔn)，作為統(tǒng)一全國(guó)計(jì)量單位量值的最高依據(jù)。如上述“米”的定義，推薦用激光輻射來(lái)復(fù)現(xiàn)它。(3)副基準(zhǔn)副基準(zhǔn)是通過(guò)直接或間接與國(guó)家基準(zhǔn)對(duì)比來(lái)確定其量值并經(jīng)國(guó)家鑒定批準(zhǔn)的計(jì)量器具。它在全國(guó)作為復(fù)現(xiàn)計(jì)量單位釣地位僅次于國(guó)家基準(zhǔn)。(4)工作基準(zhǔn)工作基準(zhǔn)是經(jīng)與國(guó)家基準(zhǔn)或副基準(zhǔn)校準(zhǔn)或比對(duì)，并經(jīng)國(guó)家鑒定，實(shí)際用以檢定計(jì)量標(biāo)H的計(jì)量器具。它在全國(guó)作為復(fù)現(xiàn)計(jì)量單位的地位僅在國(guó)家基準(zhǔn)及副基準(zhǔn)之下。設(shè)立工作基準(zhǔn)目的是不使國(guó)家基準(zhǔn)和副基準(zhǔn)由于使用頻繁而喪失其應(yīng)有的準(zhǔn)確度或遭受損壞。根據(jù)米的定義建立的國(guó)家基準(zhǔn)、副基準(zhǔn)和工作基準(zhǔn)，一般都不能在生產(chǎn)中直接用于對(duì)零件進(jìn)行測(cè)量。為了確保量值的合理和統(tǒng)一，必須按《國(guó)家計(jì)量檢定系統(tǒng)》的規(guī)定，將具有最高計(jì)量特性的國(guó)家基準(zhǔn)逐級(jí)進(jìn)行傳遞，直至用于對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)量的各種測(cè)量器具。/*角度量與長(zhǎng)度量不同。由于常用角度單位(度)是由圓周角定義的，即圓周在機(jī)械制造中，自然基準(zhǔn)不便于普遍直接應(yīng)用。為了保證測(cè)量值的統(tǒng)一，必須把國(guó)家基準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的長(zhǎng)度計(jì)量單位量值經(jīng)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)逐級(jí)傳遞到生產(chǎn)中的計(jì)量器具和工件上去，以保證對(duì)被測(cè)對(duì)象所測(cè)得的量值的準(zhǔn)確和一致。為此，需要在全國(guó)范圍內(nèi)從技術(shù)上和組織上建立起嚴(yán)密的長(zhǎng)度量值傳遞系統(tǒng)。目前，線紋尺和量塊是實(shí)際工作中常用的兩種實(shí)體基準(zhǔn)。(1)在技術(shù)上，長(zhǎng)度量值傳遞系統(tǒng)一是由自然基準(zhǔn)過(guò)渡到國(guó)家基準(zhǔn)米尺、工作基準(zhǔn)米尺再傳遞到工程技術(shù)中應(yīng)用的各種刻線線紋尺至工件尺寸；另一系統(tǒng)是由自。(2)在組織上，長(zhǎng)度量值傳遞系統(tǒng)是由國(guó)家計(jì)量局、各地區(qū)計(jì)量中心，省、市計(jì)量機(jī)構(gòu)一直到各企業(yè)的計(jì)量機(jī)構(gòu)所組成的計(jì)量網(wǎng)，負(fù)責(zé)其管轄范圍內(nèi)的計(jì)量工作任務(wù)二機(jī)械測(cè)量的常用量具和儀器?知識(shí)鏈接1測(cè)量方法與測(cè)量器具的分類量?jī)x是指用來(lái)測(cè)量零件或檢定量具的儀器，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。它是利用機(jī)械、光學(xué)、氣動(dòng)、電動(dòng)等原理，將長(zhǎng)度單位放大或細(xì)分的測(cè)具，例如氣動(dòng)量?jī)x、電感式測(cè)微儀、立式接觸干涉儀、測(cè)長(zhǎng)儀和萬(wàn)能工具顯微鏡等。量器量?jī)x可以按計(jì)量學(xué)的觀點(diǎn)進(jìn)行分類，也可以按器具本身的結(jié)構(gòu)、用途和特點(diǎn)進(jìn)行分類。按用途、特點(diǎn)，量具、量?jī)x一般可分為：1.標(biāo)準(zhǔn)量具與量?jī)x/*量具——這種量具只有某一個(gè)固定尺寸，通常是用來(lái)校對(duì)和調(diào)整其它計(jì)量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)用來(lái)與被測(cè)工件進(jìn)行比較。如量塊、直角尺、各種曲線樣板及標(biāo)準(zhǔn)量規(guī)等。量?jī)x——激光光波比較儀、光波干涉比較儀、立式光學(xué)計(jì)等。2．極限量規(guī)是一種沒(méi)有刻度的專用檢驗(yàn)工具，用這種工具不能得出被檢驗(yàn)工件的具體尺寸，但能確定被檢驗(yàn)工件是否合格。3．檢驗(yàn)夾具也是一種專用的檢驗(yàn)工具，當(dāng)配合各種比較儀時(shí)，能用來(lái)檢查更多和更復(fù)雜的參數(shù)。4．通用量具與量?jī)x量具——卡規(guī)、塞規(guī)、環(huán)規(guī)、塞尺、鋼直尺、游標(biāo)卡尺、千分尺、杠桿千分尺、半徑樣板、深度尺、高度尺等。量?jī)x——百分表、杠桿百分表、測(cè)微儀、測(cè)長(zhǎng)儀、大型工具顯微鏡、萬(wàn)能工具顯微鏡、投影儀、光學(xué)比較儀等。量?jī)x按其工作原理還可以分為如下五類：(1)機(jī)械量?jī)x(2)光學(xué)量?jī)x光學(xué)量?jī)x是利用光的反射原理所構(gòu)成的光學(xué)杠桿放大作用所制成的測(cè)量?jī)x器，例如光學(xué)比較儀、測(cè)長(zhǎng)儀、工具顯微鏡、投影儀等。(3)氣動(dòng)量?jī)x氣動(dòng)量?jī)x是利用壓縮空氣流過(guò)零件表面時(shí)壓力或空氣流量變化的原理所構(gòu)成的測(cè)量?jī)x器，例如水柱式氣動(dòng)量?jī)x、水銀式氣動(dòng)量?jī)x、浮標(biāo)式氣動(dòng)量?jī)x、膜片式氣動(dòng)量?jī)x和波紋管式氣動(dòng)量?jī)x[等。(4)電動(dòng)量?jī)x電動(dòng)量?jī)x是將長(zhǎng)度尺寸的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡姼?、電容等電學(xué)量變化的測(cè)量[儀等。/*(5)光柵式量?jī)x如光柵測(cè)量?jī)x、光柵式分度頭等。5.測(cè)角量具與量?jī)x量具——角尺、正弦規(guī)、萬(wàn)能角度尺、圓錐量規(guī)、正切尺、角度量塊和錐度樣板等。量?jī)x——水平儀、光學(xué)分度頭(盤)、光學(xué)測(cè)角儀、光學(xué)傾斜儀和光學(xué)合像水平儀等。6.檢測(cè)集合形狀與相互位置的量具與量?jī)x量具——平晶、平臺(tái)、樣板平尺等。量?jī)x——偏擺檢查儀、圓度儀和平直度測(cè)量?jī)x等。7．檢測(cè)表面粗糙度的量具與量?jī)x量具——表面粗糙度樣板。感式、壓電式)和光切顯微鏡等。8．檢測(cè)螺紋的量具與量?jī)x量?jī)x——螺距測(cè)量?jī)x、絲杠測(cè)量?jī)x等。9．檢測(cè)齒輪的量具與量?jī)x量具——公法線千分尺、齒厚游標(biāo)卡尺等。量?jī)x——漸開(kāi)線齒形檢查儀、周節(jié)檢查儀、基節(jié)儀、單面嚙合檢查儀、雙面嚙合檢查儀、滾刀檢查儀、導(dǎo)程檢查儀和齒向檢查儀等。各種形式的量具量?jī)x都具有一個(gè)共同點(diǎn)，即它們必須具有：檢測(cè)、比較、顯示標(biāo)準(zhǔn)值和被測(cè)值之間的差別等三個(gè)基本功能。它們其他的一些功能可以滿足多樣化的需要。二、測(cè)量方法在長(zhǎng)度測(cè)量中，測(cè)量方法是根據(jù)被測(cè)對(duì)象的特點(diǎn)來(lái)選擇和確定的。被測(cè)對(duì)象的特點(diǎn)主要是指它的精度要求、幾何形狀、尺寸大小、材料性質(zhì)以及數(shù)量等。測(cè)量方法主要有以下幾種：1．直接測(cè)量無(wú)需對(duì)被測(cè)量與其它實(shí)測(cè)量進(jìn)行一定函數(shù)關(guān)系的輔助計(jì)算，直接得到被測(cè)量/*值的測(cè)量。直接測(cè)量又可分為絕對(duì)測(cè)量與相對(duì)(比較)測(cè)量。若由儀器刻度尺上讀出被測(cè)參數(shù)的整個(gè)量值，這種測(cè)量方法稱為絕對(duì)測(cè)量，例如用游標(biāo)尺、千分尺測(cè)量零件的直徑。若由儀器刻度尺指示的值只是被測(cè)參數(shù)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)量的偏差，這種測(cè)量方法稱為相對(duì)(比較)測(cè)量。由于標(biāo)準(zhǔn)量是已知的。因此被測(cè)參數(shù)的整個(gè)量值等于儀器所指偏差與標(biāo)準(zhǔn)量的代數(shù)和。例如用量塊調(diào)整比較儀測(cè)量直徑。2．間接測(cè)量通過(guò)直接測(cè)量與被測(cè)參數(shù)有已知關(guān)系的其它量而得到該被測(cè)參數(shù)量值的測(cè)量。例如，在測(cè)量大的圓柱形零件的直徑D時(shí)，可以先量出其圓周長(zhǎng)L，然后通過(guò)D＝L／π公式計(jì)算零件的直徑D。間接測(cè)量的精確度將取決于有關(guān)參數(shù)的測(cè)量精確度，并與所依據(jù)的計(jì)算公式有關(guān)。3．綜合測(cè)量指被測(cè)零件的實(shí)際外形輪廓與標(biāo)準(zhǔn)外形輪廓之間相比較時(shí)，同時(shí)對(duì)影響被測(cè)零件質(zhì)量的幾個(gè)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。這種方法能全面地評(píng)定零件各個(gè)參數(shù)的綜合誤差。綜合誤差并不等于各個(gè)參數(shù)單項(xiàng)誤差的總和，因?yàn)閱雾?xiàng)誤差可以產(chǎn)生相互補(bǔ)償。例如，用投影儀檢驗(yàn)零件輪廓；用螺紋極限量規(guī)檢驗(yàn)螺紋；用雙嚙儀來(lái)評(píng)定齒輪質(zhì)量等。4．單項(xiàng)測(cè)量指對(duì)被測(cè)零件的某個(gè)參數(shù)進(jìn)行單獨(dú)測(cè)量，如測(cè)量齒輪公法線長(zhǎng)度，又如個(gè)別測(cè)量螺紋中徑、螺距和半角。這種測(cè)量方法不能直接肯定零件各部分的綜合誤差是否超過(guò)了總的公差帶。分析加工過(guò)程中造成疵品的原因時(shí)，多采用單項(xiàng)測(cè)量。5．接觸測(cè)量指量具或量?jī)x的觸端直接與被測(cè)零件表面相接觸得到測(cè)量結(jié)果。在接觸測(cè)量中，按接觸形式可分為如下三類：(1)點(diǎn)接觸量具測(cè)頭與被測(cè)表面呈點(diǎn)狀接觸，如用內(nèi)徑表測(cè)量孔徑。/*(2)線接觸量具測(cè)頭與被測(cè)表面呈線狀接觸，如用外徑千分尺測(cè)量圓柱體。(3)面接觸量具測(cè)頭與被測(cè)表面呈面狀接觸，如用平尺測(cè)量導(dǎo)軌表面。6．非接觸測(cè)量指量具或量?jī)x測(cè)頭與被測(cè)零件表面不直接接觸(表面無(wú)測(cè)力存在)，而是通過(guò)其他介質(zhì)(光、氣流等)與零件接觸得到測(cè)量結(jié)果。例如，在投影儀上將放大了的零件輪廓圖像與標(biāo)準(zhǔn)的圖形相比較的測(cè)量方法，即屬此類。7．絕對(duì)測(cè)量指被測(cè)零件的數(shù)值大小可在量具或量?jī)x上直接讀出，如用卡尺、千分尺、測(cè)長(zhǎng)儀等測(cè)量零件尺寸。8．相對(duì)測(cè)量指先用標(biāo)準(zhǔn)量將量具調(diào)好零位，然后從量具上讀出被測(cè)零件對(duì)標(biāo)準(zhǔn)量的偏差值，此偏差值與標(biāo)準(zhǔn)量的代數(shù)和即為被測(cè)零件的尺寸大小。相對(duì)測(cè)量不能直接讀出被測(cè)數(shù)值的大小，它在實(shí)際測(cè)量工作中也稱比較法或微差法。9．被動(dòng)測(cè)量零件加工后進(jìn)行的測(cè)量。此時(shí)測(cè)量結(jié)果僅限于發(fā)現(xiàn)并剔出廢品。10．主動(dòng)測(cè)量零件在加工過(guò)程中進(jìn)行的測(cè)量。此時(shí)測(cè)量結(jié)果直接用來(lái)控制零件的加工過(guò)程，決定是否繼續(xù)加工或需調(diào)整機(jī)床或采取其他措施。因此它能及時(shí)防止與消滅廢品。由于主動(dòng)測(cè)量具有一系列優(yōu)點(diǎn)，因此是技術(shù)測(cè)量的主要發(fā)展方向。主動(dòng)測(cè)量的推廣應(yīng)用將使技術(shù)測(cè)量和加工工藝最緊密的結(jié)合起來(lái)，從根本上改變技術(shù)測(cè)量的被動(dòng)局面。11．靜態(tài)測(cè)量測(cè)量時(shí)，被測(cè)表面與測(cè)量頭是相對(duì)靜止的。例如用千分尺測(cè)量零件直徑。12．動(dòng)態(tài)測(cè)量測(cè)量時(shí)，被測(cè)表面與測(cè)量頭有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，它能反映被測(cè)參數(shù)的變化過(guò)程如/*用激光比長(zhǎng)儀測(cè)量精密線紋尺，用激光絲杠動(dòng)態(tài)檢查儀測(cè)量絲杠等。動(dòng)態(tài)測(cè)量也是技術(shù)測(cè)量的發(fā)展方向之一。它能較大地提高測(cè)量效率和保證測(cè)量精度。?知識(shí)鏈接2測(cè)量器具的主要技術(shù)性能指標(biāo)測(cè)量器具標(biāo)尺或圓刻度盤上兩相鄰刻線中心之間的距離或圓弧長(zhǎng)度(圖1-1)?？潭乳g距太小，會(huì)影響估讀精度，太大則會(huì)加大讀數(shù)裝置的輪廓尺寸。為適于人眼觀察，刻度代表的量值或指量?jī)x顯示的量值。在長(zhǎng)度測(cè)量中，常用稱稱傳動(dòng)比或放大比，它表示測(cè)量器具放大微量的指測(cè)量器具所能顯示或指示的被測(cè)量起始是指測(cè)量器具的誤差處于規(guī)定極限內(nèi)，所能測(cè)量的被測(cè)量最小值到最大值的/*示值誤差是指測(cè)量器具顯示的數(shù)值與被測(cè)幾何量的真值之差。示值誤差是代數(shù)值，有正、負(fù)之分。一般可用量塊作為真值來(lái)檢定出測(cè)量器具的示值誤差。示值誤差愈小，測(cè)量器具的精度就愈高。在測(cè)量條件不作任何改變的情況下，同一被測(cè)量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量讀數(shù)，其在相同情況下，測(cè)量器具正反行程在同一點(diǎn)示值上被測(cè)量值之差的絕對(duì)值。引起回程誤差的主要原因是量?jī)x傳動(dòng)元件之間存在間隙。接觸測(cè)量過(guò)程中測(cè)頭與被測(cè)物體之間的接觸壓力。過(guò)大的測(cè)量力會(huì)引起測(cè)頭和被測(cè)物體的變形，從而引起較大的測(cè)量誤差，較好的測(cè)量器具一般均設(shè)置有測(cè)10．不確定度由于測(cè)量誤差的存在而對(duì)被測(cè)量值的不肯定程度。不確定度從估計(jì)方法上可歸納成兩類：一類為多次重復(fù)測(cè)量，并用統(tǒng)計(jì)法計(jì)算而得的標(biāo)準(zhǔn)偏差；另一類為用其它方法估計(jì)而得的近似標(biāo)準(zhǔn)偏差(包括系統(tǒng)誤差隨機(jī)化的標(biāo)準(zhǔn)偏差)。兩類標(biāo)準(zhǔn)偏差可按方和根法合成，得到綜合不確定度，在此范圍內(nèi)，不確定度的概率為68.26％。也可以根據(jù)需要，乘以其它置信因子求得總的不確定度。11．允許誤差技術(shù)規(guī)范、規(guī)程等對(duì)給定測(cè)量器具所允許的誤差極限值。?知識(shí)鏈接3常用長(zhǎng)度測(cè)量器具及其發(fā)展一、常用長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器長(zhǎng)度計(jì)量?jī)x器的種類較多，采用的原理也各式各樣，這里就生產(chǎn)中常用的儀器作簡(jiǎn)單介紹。/*1．機(jī)械式量?jī)x生產(chǎn)中常用的有游標(biāo)尺、千分尺、千分表、扭簧比較儀、內(nèi)徑測(cè)量?jī)x和齒厚卡尺等計(jì)量器具。在后面各部分內(nèi)容中我們將分別作介紹。2．電動(dòng)式量?jī)x電動(dòng)式量?jī)x種類很多，一般可分為電接觸式、電感式、電容式、電渦流式和感應(yīng)同步器等。電感式量?jī)x的傳感器一般分為電感式和互感式兩種。電感式又可分為氣隙式、截面式和螺管式三種?；ジ惺揭部煞譃闅庀妒胶吐莨苁絻煞N。3．氣動(dòng)量?jī)x氣動(dòng)量?jī)x是利用氣體在流動(dòng)過(guò)程中某些物理量(流量、壓力、流速等)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度測(cè)量的一種裝置。一般由下述四個(gè)部分組成：過(guò)濾器、穩(wěn)壓器、指示器和測(cè)量頭等。過(guò)濾器是將氣源來(lái)的壓縮空氣進(jìn)行過(guò)濾，清除其中的灰塵、水和油份，使空氣千燥和清潔；穩(wěn)壓器是使空氣的壓力保持恒定；指示器是將工件尺寸變化轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫?或流量)變化，并指出尺寸變化大??；測(cè)量頭是用來(lái)感受被測(cè)尺寸的變化。氣動(dòng)量?jī)x一般可分為氣壓計(jì)式和流量計(jì)式兩類。前者是用氣壓計(jì)指示工件尺寸的變化，后者是用氣體流量計(jì)指示工件尺寸的變化。流量計(jì)式氣動(dòng)量?jī)x是將工件尺寸變化轉(zhuǎn)換成氣體流量的變化，然后通過(guò)浮標(biāo)在錐形玻璃管中浮動(dòng)的位置進(jìn)行讀數(shù)。4．光學(xué)機(jī)械式量?jī)x光學(xué)機(jī)械式計(jì)量?jī)x器在機(jī)械制造和儀器制造中應(yīng)用比較廣泛，其種類和型號(hào)也各式各樣。但在長(zhǎng)度測(cè)量中，光學(xué)計(jì)、測(cè)長(zhǎng)儀、測(cè)長(zhǎng)機(jī)、接觸式干涉儀是具有代表性的儀器。二、現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)發(fā)展在老式的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)中，常用光學(xué)刻度尺作為檢測(cè)元件。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，光學(xué)刻度尺的使用愈來(lái)愈少。數(shù)字顯示越來(lái)越顯示的它的優(yōu)點(diǎn)。如數(shù)顯式游標(biāo)卡尺(圖1—2)、數(shù)顯式外徑千分尺(圖1—3)、數(shù)顯式公法線千分尺(圖1—4)、數(shù)顯式螺紋中徑千分尺(圖1—5)、數(shù)顯式千分表(圖1—6)、數(shù)顯式角度儀(圖1—7)。數(shù)顯式游標(biāo)卡尺機(jī)*隨著計(jì)算機(jī)及激光技術(shù)的發(fā)展，光、機(jī)、電一體測(cè)量?jī)x器設(shè)備不斷涌現(xiàn)。激光在長(zhǎng)度計(jì)量中的應(yīng)用愈來(lái)愈廣，不但可用干涉法測(cè)量線位移，還可用雙頻激光干涉法測(cè)量小角度，環(huán)形激光測(cè)量圓周分度，以及用激光束作基準(zhǔn)測(cè)直線度誤差等。已生產(chǎn)出激光測(cè)長(zhǎng)其測(cè)量長(zhǎng)坐標(biāo)測(cè)量圖1－6數(shù)顯式千分表圖1－7數(shù)顯式角度儀機(jī)是一個(gè)不斷發(fā)展的概念。比如測(cè)長(zhǎng)機(jī)、測(cè)長(zhǎng)儀可稱為單坐標(biāo)測(cè)量機(jī)；工具顯微鏡可稱為兩坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，要求測(cè)量機(jī)能測(cè)出工件的空間尺寸，這就發(fā)展成三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。有的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)帶有許多附件，其測(cè)量范圍更廣，又稱萬(wàn)能測(cè)量機(jī)。目前，坐標(biāo)測(cè)量機(jī)和數(shù)控機(jī)床中廣泛使用光柵、磁柵、感應(yīng)同步器和激光作為檢測(cè)元件，其優(yōu)點(diǎn)是能采用脈沖計(jì)數(shù)，數(shù)字顯示和便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量等。三、先進(jìn)測(cè)量?jī)x器簡(jiǎn)介測(cè)量技術(shù)的發(fā)展與機(jī)械加工精度的提高有著密切的關(guān)系。例如，有了比較儀，使加工精度相應(yīng)達(dá)到了1μm：由于光柵、磁柵、感應(yīng)同步器用作傳感器和激光干涉儀的出現(xiàn)，使加工精度又達(dá)到了0．01μm的水平。隨著機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，數(shù)字顯示、微型計(jì)算機(jī)又進(jìn)入了測(cè)量技術(shù)的領(lǐng)域。數(shù)顯技術(shù)的應(yīng)用，減//*少了人為的影響因素，提高了讀數(shù)精度與可靠性：計(jì)算機(jī)主要用于測(cè)量數(shù)據(jù)的處理，進(jìn)一步提高了測(cè)量的效率。計(jì)算機(jī)和量?jī)x的聯(lián)用，還可用于控制測(cè)量操作程序，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量或通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)程控機(jī)床發(fā)出對(duì)零件的加工指令，將測(cè)量結(jié)果用于控制加工工藝，從而使測(cè)量、加工統(tǒng)一組成工藝系統(tǒng)的本節(jié)將對(duì)幾種較為先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器簡(jiǎn)要介紹。1．網(wǎng)絡(luò)化是測(cè)量技術(shù)新趨勢(shì)總線式儀器、虛擬儀器等微機(jī)化儀器技術(shù)的應(yīng)用，使組建集中和分布式測(cè)控系統(tǒng)變得更為容易。UNIX、WindowsNT、Windows2000和Netware等網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，為組建網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試系統(tǒng)帶來(lái)了方便。在網(wǎng)絡(luò)化儀器環(huán)境條件下，被測(cè)對(duì)象可通過(guò)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的普通儀器設(shè)備，將測(cè)得數(shù)據(jù)(信息)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給異地的精密測(cè)量設(shè)備或高檔次的微機(jī)化儀器去分析、處理；能實(shí)現(xiàn)測(cè)量信息的共享；可掌握網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處信息的實(shí)時(shí)變化的趨勢(shì)：此外，也可通過(guò)具有網(wǎng)絡(luò)傳輸功能的儀器將數(shù)據(jù)傳至原端即現(xiàn)場(chǎng)。從進(jìn)一步拓展儀器設(shè)備定義的角度出發(fā)，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)化測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)，我們?cè)噷⒎?wù)于人們從任何地點(diǎn)、在任意時(shí)間都能夠獲取到測(cè)量信息(或數(shù)據(jù))的所有硬、軟件條件的有機(jī)集合稱為“網(wǎng)絡(luò)化儀器”。網(wǎng)絡(luò)化儀器的概念并非建立在虛幻之上，而是已經(jīng)在現(xiàn)實(shí)廣泛的測(cè)量與測(cè)控領(lǐng)域初見(jiàn)端倪。以下是現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)化儀器的幾個(gè)典型例子：網(wǎng)絡(luò)化流量計(jì)、網(wǎng)絡(luò)化傳感器、網(wǎng)絡(luò)化示波器和網(wǎng)絡(luò)化邏輯分析儀、網(wǎng)絡(luò)化電能表。使用網(wǎng)絡(luò)化儀器，人們從任何地點(diǎn)、在任意時(shí)間獲取到測(cè)量信息(或數(shù)據(jù))的愿望將成為現(xiàn)實(shí)。與傳統(tǒng)的儀器、測(cè)量和測(cè)試相比，這的確是一個(gè)質(zhì)的飛躍。2．XZ-200G形狀測(cè)量?jī)x該儀器是在T2450滾子凸度測(cè)量?jī)x(曾榮獲機(jī)械工業(yè)部科技進(jìn)步三等獎(jiǎng))的基礎(chǔ)上，不斷改進(jìn)而逐步完善的，用于測(cè)量各種機(jī)械零件表面微觀幾何結(jié)構(gòu)和宏觀幾何形狀多參數(shù)的精密儀器，可廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造各行業(yè)，如軸承、汽車、摩托車、工模具制造業(yè)和光學(xué)元件制造業(yè)，適用于科研院所、大專院校實(shí)驗(yàn)室和企業(yè)計(jì)量部門。/*該儀器的特點(diǎn)是具有多種規(guī)格、不同精度的導(dǎo)軌、回轉(zhuǎn)臺(tái)、調(diào)整工作臺(tái)、工卡具和傳感器等附件，用戶可根據(jù)需要自由選擇，進(jìn)行多種組合，調(diào)整使用極為方便，功能齊全；測(cè)量參數(shù)多，能滿足絕大多數(shù)表面幾何形狀分析；可測(cè)量粗糙度、圓度、同軸度、圓柱度、直線度、平行度、垂直度、角度和線輪廓度等參數(shù)，可進(jìn)行斜率分析、諧波分析等；在軸承行業(yè)中，可測(cè)量各種滾子、套圈的素線形狀，溝道曲率半徑，保持器兜孔形狀和等分差等：采用微機(jī)控制，可手動(dòng)或自動(dòng)循環(huán)測(cè)量；3．MZK系列主動(dòng)測(cè)量?jī)xMZK系列主動(dòng)測(cè)量?jī)x是與自動(dòng)磨床配套，通過(guò)對(duì)磨削過(guò)程中工件的在線測(cè)量，來(lái)控制機(jī)床以保證加工質(zhì)量的精密儀器。MZK系列主動(dòng)測(cè)量?jī)x由測(cè)量表機(jī)和磨床控制器兩大部分組成，采用計(jì)算機(jī)控制，對(duì)被加工零件的尺寸適時(shí)在線測(cè)量，并按照預(yù)置的加工工藝參數(shù)，在不同的磨削階段發(fā)出快進(jìn)、粗磨、精磨、光磨、到尺寸、后退的信號(hào)，高效準(zhǔn)確地控制整個(gè)磨削過(guò)程。從而實(shí)現(xiàn)磨削過(guò)程自動(dòng)化，提高磨削加工的效率和工件的尺寸精度、形狀精度，減少了人為誤差，保證了加工質(zhì)量。該儀器的特點(diǎn)是采用高靈敏度、高剛性測(cè)量規(guī)，觸發(fā)精度高；零件加工精密，并采用獨(dú)特的彈性支承，運(yùn)動(dòng)靈活、測(cè)值穩(wěn)定；表機(jī)結(jié)構(gòu)合理、種類齊全，外溝主動(dòng)測(cè)量?jī)x測(cè)規(guī)張角大，并具有二次伸張裝置，可保護(hù)測(cè)頭，安全可靠；電器低漂移、抗電磁干擾能力強(qiáng)、抗電源波動(dòng)能力強(qiáng)；功能齊全，具有測(cè)量數(shù)據(jù)顯示、磨削過(guò)程指示、手動(dòng)調(diào)零、磨削參數(shù)設(shè)置以及外部輸入輸出接口；智能化程度高，具有超量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換、自動(dòng)零位調(diào)整、依照外部輸入信號(hào)自動(dòng)校對(duì)調(diào)整，以及故障自我檢測(cè)功能等。4．DPH-B動(dòng)平衡測(cè)量?jī)xDPH-B動(dòng)平衡測(cè)量?jī)x可在旋轉(zhuǎn)的情況下測(cè)試各類旋轉(zhuǎn)體，如卡盤、砂輪、主軸和電機(jī)等不平衡量。在磨加工行業(yè)中，由于砂輪質(zhì)量不均勻，其重心與旋轉(zhuǎn)中心不重合，砂輪旋轉(zhuǎn)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，造成被加工件多棱形，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降，同時(shí)，也會(huì)影響主軸的精度及壽命。用該儀器可消除不平衡量帶來(lái)的影響，是提高生產(chǎn)工藝，保證加工精度，增加主軸壽命的必要手段，在機(jī)械行業(yè)有著/*廣泛的用途。該儀器的特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)范圍寬，靈敏度高，采用數(shù)字跟蹤濾波技術(shù)，抗干擾能力強(qiáng)；電路全集成化，可靠性高；整機(jī)結(jié)構(gòu)新穎，設(shè)計(jì)巧妙，用環(huán)形分布的16個(gè)發(fā)光二極管顯示相位，1LED數(shù)碼管給出不平衡振動(dòng)的幅值，顯示直觀、讀數(shù)方便，儀器帶有相位鎖定，便于被測(cè)量件停轉(zhuǎn)后調(diào)整平衡塊；采用霍爾元件提取基準(zhǔn)信號(hào)，簡(jiǎn)便可靠。5．CU系列激光粗糙度測(cè)量?jī)xCU系列激光粗糙度測(cè)量?jī)x是于20世紀(jì)80年代研制成功，又經(jīng)過(guò)十幾年不斷開(kāi)發(fā)完善形成系列化，且在軸承行業(yè)得到廣泛應(yīng)用的新型粗糙度測(cè)量?jī)x，曾分別獲得國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)和機(jī)械工業(yè)部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。該系列儀器采用當(dāng)今最為新穎的測(cè)量原理——激光散斑理論，即反射光斑核帶之比與工件表面粗糙度密切相關(guān)，其相關(guān)曲線是經(jīng)過(guò)理論計(jì)算分析及大量的實(shí)驗(yàn)對(duì)比而取得的，與其他測(cè)量方法相比，具有較為明顯的優(yōu)點(diǎn)。該儀器的特點(diǎn)是因?yàn)槭欠墙佑|測(cè)量，所以不會(huì)像觸針式儀器將工件表面劃傷或在高級(jí)別粗糙度測(cè)量時(shí)，由于測(cè)尖無(wú)法進(jìn)入谷底而帶來(lái)測(cè)量誤差，因此特別適用于對(duì)超精加工后工件表面粗糙度的測(cè)量；由于激光的相干性好，使測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便，視覺(jué)良好，免去了一般光源干涉測(cè)量?jī)x器視場(chǎng)過(guò)小帶來(lái)的諸多不便；儀器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，數(shù)學(xué)模型建立完善，大大減少了因光源變化、工件表面反射系數(shù)不同及外部下擾可能帶來(lái)的誤差，示值穩(wěn)定可靠，測(cè)量精度高；電路設(shè)計(jì)先進(jìn)，自動(dòng)采集數(shù)據(jù)、自動(dòng)分析計(jì)算、數(shù)字直接顯示R、R及鋼球等級(jí)值，測(cè)量效率高，人為誤差??；儀器調(diào)整簡(jiǎn)單，操作方便，ay對(duì)工作環(huán)境要求不高，特別適用于車間工序間或檢查站作為企業(yè)內(nèi)部工序間質(zhì)量控制的重要手段。?知識(shí)鏈接4測(cè)量誤差分析與數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)常識(shí)由于測(cè)量過(guò)程的不完善而產(chǎn)生的測(cè)量誤差，將導(dǎo)致測(cè)得值的分散度不確定。因此，在測(cè)量過(guò)程中，正確分析測(cè)量誤差的性質(zhì)及其產(chǎn)生的原因，對(duì)測(cè)得值進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)處理，獲得滿足一定要求的置信水平的測(cè)量結(jié)果，是十分重要的。/*x在實(shí)際工作中往往將比被測(cè)量值的可信度(精度)更高的值，作為其當(dāng)前測(cè)量值的“真值”。測(cè)量器具設(shè)計(jì)中存在的原理誤差，如杠桿機(jī)構(gòu)、阿貝誤差等。制造和裝配過(guò)程中的誤差也會(huì)引起其示值誤差的產(chǎn)生。例如刻線尺的制造誤差、量塊制造與檢定誤差、表盤的刻制與裝配偏心、光學(xué)系統(tǒng)的放大倍數(shù)誤差、齒輪分度誤差等。其中最重要的是基準(zhǔn)件的誤差，如刻線尺和量塊的誤差，它是測(cè)量器具誤差的主②測(cè)量方法間接測(cè)量法中因采用近似的函數(shù)關(guān)系原理而產(chǎn)生的誤差或多個(gè)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)計(jì)算后的誤差累積。③測(cè)量環(huán)境過(guò)程中，溫度是最重要的因素。測(cè)量溫度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溫度(＋20℃)的偏離、測(cè)量過(guò)程中溫度的變化以及測(cè)量器具與被測(cè)件的溫差等都將產(chǎn)生測(cè)量誤差。④測(cè)量人員決于測(cè)量人員的操作技術(shù)和其它主觀因素。3．測(cè)量誤差分類及減少其影響的方法①系統(tǒng)誤差/*系統(tǒng)誤差。其中絕對(duì)值和符號(hào)不變的系統(tǒng)誤差為定值系統(tǒng)誤差，按一定規(guī)律變化系統(tǒng)誤差大部分能通過(guò)修正值或找出其變化規(guī)律后加以消除。如：經(jīng)檢定后得到的量塊中心長(zhǎng)度的修正值，測(cè)量角度的儀器中光學(xué)度盤安裝偏心形成的按正弦曲線規(guī)律變化的角度示值誤差等。有些系統(tǒng)誤差無(wú)法修正，如：溫度有規(guī)律變②隨機(jī)誤差就某一次測(cè)量而言，隨機(jī)誤差的出現(xiàn)無(wú)規(guī)律可循，因而無(wú)法消除。但若進(jìn)行多次等精度重復(fù)測(cè)量，則與其它隨機(jī)事件一樣具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律的基本特性，可以通過(guò)分的范圍。隨機(jī)誤差主要由溫度波動(dòng)、測(cè)量力變化、測(cè)量器具傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不穩(wěn)、視差等各少其對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。③粗大誤差據(jù)誤差理論，按一定規(guī)則予以剔除。二、等精度直接測(cè)量的數(shù)據(jù)處理等精度直接測(cè)量就是在同一條件下(即等精度條件)，對(duì)某一量值進(jìn)行n次重復(fù)測(cè)量而獲得一系列的測(cè)量值。在這些測(cè)量值中，可能同時(shí)含有系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差。為了獲得正確的測(cè)量結(jié)果，應(yīng)對(duì)各類誤差分別進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)處理的步驟:(1)判斷系統(tǒng)誤差首先查找并判斷測(cè)得值中是否含有系統(tǒng)誤差，如果存在系統(tǒng)誤差，則應(yīng)采取措施加以消除。關(guān)于系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)和消除方法可參考有關(guān)資料。(2)求算術(shù)平均值/(1－3)*(1－3)消除系統(tǒng)誤差后，可求出測(cè)量列的算術(shù)平均值，即 ii=1(3)計(jì)算殘余誤差V測(cè)得值L與算術(shù)平均值L之差即為殘余誤差V，簡(jiǎn)稱殘差?？捎孟率絠iVLL(1－2)ii(4)計(jì)算單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差σn1ii=1(5)判斷有無(wú)粗大誤差如果存在粗大誤差，應(yīng)將含有粗大誤差的測(cè)得值從測(cè)量列中剔除，然后重新計(jì)算算術(shù)平均值。重復(fù)以上各步驟。粗大誤差通常用拉依達(dá)準(zhǔn)則來(lái)判斷。拉依達(dá)準(zhǔn)則又稱3σ準(zhǔn)則，主要適用于服從正態(tài)分布的誤差，重復(fù)測(cè)量次數(shù)又比較多的情況。其具體做法是用系列測(cè)量的一組數(shù)據(jù)，按式(1－3)算出標(biāo)準(zhǔn)偏差σ，然后用3σ作為準(zhǔn)則來(lái)檢查所有的殘余誤差Vi，若某一個(gè)∣Vi∣＞3σ，則該殘余誤差判為粗大誤差，應(yīng)剔除。然后重新計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差σ，再將新算出的殘差進(jìn)行判斷，直到不再出現(xiàn)粗大誤差為止。(6)求算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差σL根據(jù)誤差理論，測(cè)量列算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差與單次測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差存在如下關(guān)系：其中，n：測(cè)量次數(shù)。σ：?jiǎn)未螠y(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差。nn 由上式可知，在n次等精度測(cè)量中，算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ作為單次測(cè)量L1的標(biāo)準(zhǔn)偏差的倍。n/*算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差用殘余誤差表示為=L＝n＝n(n1)ii=1lim limLL：測(cè)量列的算術(shù)平均值。l：?jiǎn)未螠y(cè)量值。lim限誤差。δlimL：算術(shù)平均值的測(cè)量極限誤差。任務(wù)三常用量具儀器的選用及維護(hù)?知識(shí)鏈接1工件尺寸的驗(yàn)收極限安全裕度A是測(cè)量中總不確定度的允許值(u)，主要由測(cè)量器具的不確定度允許值u及測(cè)量測(cè)量條件引起的測(cè)量不確定度允許值u這兩部分組成。安全裕度12值應(yīng)按被檢驗(yàn)工件的公差大小來(lái)確定，一般為工件公差的1/10。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 表1－1安全裕度A及測(cè)量器具不確定允許值u1定允許值u＝0.9A1/*驗(yàn)收極限是檢驗(yàn)工件尺寸時(shí)判斷其合格與否的尺寸界限。確定驗(yàn)收極限的方式有內(nèi)縮方式和不內(nèi)縮方式。選擇驗(yàn)收方式時(shí)應(yīng)綜合考慮被測(cè)尺寸的功能要求、重要程度、公差等級(jí)、測(cè)量不確定度和工藝能力等。①內(nèi)縮方式：為了保證被判斷為合格的零件的真值不超出設(shè)計(jì)規(guī)定的極限尺寸，在《光滑工件尺寸的檢驗(yàn)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T3177)中規(guī)定用普通測(cè)量器具(如游標(biāo)卡尺、千分尺及生產(chǎn)車間使用的比較儀等)檢驗(yàn)光滑工件(該工件的公差等Tmm應(yīng)只按收位于規(guī)定的尺寸極限之內(nèi)的工件。因此，驗(yàn)收極限須從被檢驗(yàn)零件的極上驗(yàn)收極限=最小實(shí)體尺寸(D)-安全裕度(A)L下驗(yàn)收極限=最大實(shí)體尺寸(D)+安全裕度(A)M上驗(yàn)收極限=最大實(shí)體尺寸(d)-安全裕度(A)M下驗(yàn)收極限=最小實(shí)體尺寸(d)+安全裕度(A)L②不內(nèi)縮方式：安全裕度(A)等于零，即驗(yàn)收極限等于工件的最大實(shí)體尺寸?知識(shí)鏈接2測(cè)量器具的選用量具量?jī)x是為產(chǎn)品服務(wù)的。量具量?jī)x的精度、測(cè)量范圍和形式，應(yīng)滿足產(chǎn)品的要求。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品精度在不斷提高，檢測(cè)工具的精度/*亦要求相應(yīng)提高。在企業(yè)里，各種產(chǎn)品的測(cè)量通常采用標(biāo)準(zhǔn)的通用量具量?jī)x，只有在通用量具量?jī)x無(wú)法滿足產(chǎn)品要求的情況下，才由自己設(shè)計(jì)和制造新的量具或?qū)Ｓ昧績(jī)x。正確合理地選用量具量?jī)x，不但是保證產(chǎn)品質(zhì)量的需要，而且是提高經(jīng)濟(jì)效益的措施。量具量?jī)x的選擇，主要依靠被測(cè)零件尺寸的公差和量具量?jī)x本身的示值誤差以及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)選用。零件尺寸的公差和量具量?jī)x本身的示值誤差，一般在零件圖和量具量?jī)x的說(shuō)明書上已經(jīng)注明。所謂經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則包括量具量?jī)x的價(jià)格、量具量?jī)x使用的持久性(修理的間隔期)、檢定調(diào)整及修理所消耗的時(shí)間、測(cè)量過(guò)程所需要的時(shí)間等內(nèi)容。選擇量其和量?jī)x時(shí)，必須將上述各項(xiàng)因素綜合加以考慮和比較。因此，為選好量具，必須具備下列條件：第一要熟悉量具量?jī)x的特點(diǎn)、規(guī)格、精度和使用方法；第二要弄清零件的技術(shù)要求；第三要掌握量具量?jī)x的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)各項(xiàng)數(shù)據(jù)。這樣才能得心應(yīng)手，處理得當(dāng)?，F(xiàn)將選用方法介紹如下：1．按被測(cè)零件的不同要求，選用量具量?jī)x例如測(cè)量長(zhǎng)度、外徑，測(cè)量孔徑，測(cè)量角度、錐度，測(cè)量高度、深度，測(cè)量螺紋，測(cè)量齒輪，測(cè)量狀形位置，測(cè)量配合面的間隙等，應(yīng)分別選用相應(yīng)的量具量?jī)x。2．按生產(chǎn)類型選用量具量?jī)x零件的批量不同，從講求效率和經(jīng)濟(jì)效益的角度出發(fā)，應(yīng)選用不同種類的量具量?jī)x。單件、小批生產(chǎn)應(yīng)盡量選用通用量具量?jī)x，例如卡尺、千分尺、杠桿表、量成批生產(chǎn)可采用以專用量具為主，通用量具為輔的辦法。例如采用卡規(guī)、塞規(guī)、專用量具等。大量生產(chǎn)除采用專用量具外，還應(yīng)考慮高效機(jī)械化和自動(dòng)化檢測(cè)裝置。3．按零件的精度選用量具量?jī)x/*測(cè)量低精度的零件選低精度測(cè)量器具，測(cè)量高精度的零件選高精度測(cè)量器具，這是選擇量具量?jī)x時(shí)一個(gè)不可忽視的原則。如果以低精度的測(cè)量器具去檢測(cè)高精度的零件，一是無(wú)法讀出精確值，例如用0．01mm讀數(shù)的千分尺，去測(cè)0．00lmm精度的零件，無(wú)法讀出千分位的準(zhǔn)確數(shù)值；二是即使勉強(qiáng)使用，不但測(cè)量誤差大，而且會(huì)增加零件的誤收率和誤廢率。如果以高精度的量具去檢測(cè)低精度的零件，一是度經(jīng)濟(jì)，增加了測(cè)量費(fèi)用；二是加速了量具的磨損，容易使其其喪失精度。?知識(shí)鏈接3量具和量?jī)x的使用、維護(hù)和保養(yǎng)常識(shí)正確地使用和維護(hù)量具、量?jī)x是保持量具、量?jī)x精度，延長(zhǎng)其使用壽命的重要條件，是每一個(gè)檢測(cè)者所必須知道的常識(shí)。要保持量具、量?jī)x的精度和它工作的可靠性，除了在使用中要按照合理的使用方法進(jìn)行操作以外，還必具、量?jī)x的維護(hù)和保養(yǎng)工作。(1)使用儀器必須按操作規(guī)程辦事，不可為圖省事而違章作業(yè)。 (2)量具、量?jī)x的管理和使用，一定要落實(shí)到人，并制定維護(hù)保養(yǎng)制度，認(rèn)真執(zhí)行。儀器除規(guī)定專人使用外，其他人如要?jiǎng)佑?，須?jīng)負(fù)責(zé)人和使用者(3)掌握量具、量?jī)x的正確使用方法及讀數(shù)原理，避免測(cè)錯(cuò)、讀錯(cuò)現(xiàn)象。對(duì)于不熟悉的量具、量?jī)x，不要隨便動(dòng)用。測(cè)量時(shí)，應(yīng)多測(cè)幾次，取其平均值，并要練習(xí)用一只眼讀數(shù)，視線應(yīng)垂直對(duì)準(zhǔn)所讀刻度，以減少視差。在估讀不足一格的數(shù)值時(shí)，最好使用放大鏡 (4)儀器各運(yùn)動(dòng)部分，要按時(shí)加油潤(rùn)滑，但加油不宜過(guò)多。油流如果進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)，會(huì)使分劃板產(chǎn)生畸變，鏡片模糊不清。(5)各種光學(xué)元件不要用手去摸，因?yàn)槭种干嫌泻?、有油、有灰塵。鏡頭臟了，應(yīng)使用鏡頭紙、干凈的綢布或麂皮擦拭。如果沾了油斑，可用脫脂棉蘸少許酒精(或酒精和乙醚混合液)，把油斑輕輕擦去。如果蒙上了灰塵，則用軟毛刷刷去就行。(6)儀器必須嚴(yán)格調(diào)好水平，使儀器各部分在工作時(shí)，不受重力的影響。(7)儀器的某些運(yùn)動(dòng)部分，在停機(jī)時(shí)(非工作狀態(tài))，應(yīng)使其處于自由狀態(tài)/*或正常位置，以免長(zhǎng)期受力變形。 (8)儀器的運(yùn)動(dòng)部分發(fā)生故障時(shí)，在未查明原因之前，不可強(qiáng)行使其轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)發(fā)生人為損傷。(9)儀器上經(jīng)常旋動(dòng)的螺釘，不可轉(zhuǎn)得太緊。 (10)儀器檢測(cè)的零件，必須清除掉塵屑、毛刺和磁性，非加工面要涂漆。 (11)以項(xiàng)尖孔為基準(zhǔn)的被測(cè)件，要預(yù)先檢查頂尖孔是否符合要求。 (12)插接電源時(shí)，應(yīng)弄清電壓高低，避免因插錯(cuò)而燒壞儀器。千萬(wàn)不要用導(dǎo)線直接接電源。儀器不工作時(shí)，應(yīng)斷開(kāi)電源。(13)電子儀器要注意防潮，避免因電子元件線路等受潮而失靈。(9)在機(jī)床上測(cè)量零件時(shí)，要等零件完全停穩(wěn)后進(jìn)行，否則不但使量具的測(cè)量面過(guò)早磨的手也拉進(jìn)去，造成嚴(yán)重事故。(14)在機(jī)床上測(cè)量零件時(shí)，要等零件完全停穩(wěn)后進(jìn)行，否則不但使量具的測(cè)量，可把操作者的手也拉進(jìn)去，造成嚴(yán)重事故。