幾何量測(cè)量基礎(chǔ)

幾何量測(cè)量基礎(chǔ)第一頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五第一節(jié)概述一、測(cè)量與檢驗(yàn)

1、

測(cè)量：確定被測(cè)量量值的過(guò)程測(cè)量的四要素：被測(cè)對(duì)象、計(jì)量單位測(cè)量方法、測(cè)量精度。

2、檢驗(yàn)：確定被測(cè)量是否規(guī)定的極限范圍之內(nèi)，從而判斷產(chǎn)品是否合格。例如：用塞規(guī)檢驗(yàn)孔的尺寸：通端過(guò)，止端不過(guò)為合格第二頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、長(zhǎng)度基準(zhǔn)與長(zhǎng)度量值傳遞系統(tǒng)

1、長(zhǎng)度基準(zhǔn)：米的定義：光在真空中1/299792458秒的時(shí)間所經(jīng)過(guò)的路程。

2、長(zhǎng)度量值傳遞系統(tǒng)：理論上的長(zhǎng)度基準(zhǔn)，不是在實(shí)踐中直接應(yīng)用一般長(zhǎng)度量值通過(guò)兩個(gè)平行的系統(tǒng)向下傳遞第三頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五三、量塊

1、用途：用作量值傳遞的媒介，調(diào)整機(jī)床、儀器；用作精密測(cè)量。

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：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(guò)

4塊。第四頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五四、測(cè)量器具和測(cè)量方法的分類

1、

計(jì)算器具的分類

①量具：以固定的形式復(fù)現(xiàn)量值。

②量規(guī)：沒(méi)有刻度的專用量具。

③量?jī)x：將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成可直接觀察的示值或信息。

④計(jì)量裝置：計(jì)量器具和輔助設(shè)備的總稱。第五頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五

2、

測(cè)量方法的分類①

直接測(cè)量：直接得到被測(cè)量量值的方法。間接測(cè)量：例如:測(cè)量孔的中心距。說(shuō)明：直接測(cè)量的精度高。②

絕對(duì)測(cè)量：測(cè)的數(shù)值是被測(cè)量值的絕對(duì)數(shù)字。相對(duì)測(cè)量：測(cè)得讀數(shù)是相對(duì)于基本尺寸的實(shí)際偏差。第六頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五五、量具和量?jī)x主要度量指標(biāo)

1、分度值：相鄰兩刻線所代表的量之差，分度值小，精度高。

2、測(cè)量范圍：計(jì)量器具所能測(cè)量的范圍。

3、示值范圍：計(jì)量器具所能顯示的范圍。

4、靈敏度S=，x——被觀察量的增值；

L——示值范圍

5、

示值誤差：示值與被測(cè)真值之差

6、修正值：為消除示值誤差，用來(lái)修正測(cè)量結(jié)果。如：10mm的尺寸，示值9.5mm

示值誤差：-0.5mm，修正值：+0.5mm第七頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五

六、小結(jié)

1、了解測(cè)量和檢驗(yàn)的基本含義。

2、了解量塊的組合及使用。

3、

測(cè)量方法的分類及主要度量指標(biāo)。第八頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五第二節(jié)測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理一、測(cè)量誤差的基本概念測(cè)量誤差的定義：任何測(cè)量過(guò)程，無(wú)論采用如何精密的測(cè)量方法，其測(cè)得值都不可能為被測(cè)幾何量的真值，這種由于計(jì)量器具本身的誤差和測(cè)量條件的限制，而使測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量之真值之差稱為測(cè)量誤差。第九頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五

1、絕對(duì)誤差：測(cè)量結(jié)果（x）與被測(cè)量（約定）真值（x0）之差，即：

=x-x0

或者：x0=

x2、相對(duì)誤差f：測(cè)量的絕對(duì)誤差與被測(cè)量真值之比:

第十頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五

3、測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因⑴測(cè)量器具誤差：測(cè)量器具在設(shè)計(jì)制造、裝配、調(diào)整時(shí)存在的誤差。方法：定期檢定或用更精密的儀器給出修正量。⑵基準(zhǔn)誤差：量塊或標(biāo)準(zhǔn)件存在誤差，相對(duì)測(cè)量時(shí)影響測(cè)量結(jié)果。⑶溫度誤差：標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃，實(shí)際測(cè)量時(shí)的溫度偏離引起。

⑷測(cè)量力誤差⑸讀數(shù)誤差：正確的讀數(shù)姿勢(shì)，習(xí)慣性的操作等引起。第十一頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、測(cè)量誤差根據(jù)測(cè)量誤差的性質(zhì)和特點(diǎn)，測(cè)量誤差可分為：系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、粗大誤差。說(shuō)明：為分析測(cè)量誤差的性質(zhì)特點(diǎn)，采用對(duì)同一被測(cè)量重復(fù)測(cè)量。第十二頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五1、隨機(jī)誤差：同一條件下重復(fù)測(cè)量誤差的大小正負(fù)無(wú)規(guī)律。①對(duì)稱性：絕對(duì)值相等的正負(fù)誤差出現(xiàn)的概率相等。②單峰性：絕對(duì)值小的誤差比絕對(duì)值大的誤差出現(xiàn)的次數(shù)多。③有界性：絕對(duì)值很大的誤差出現(xiàn)的機(jī)率接近于零。④抵償性：隨機(jī)誤差的算術(shù)平均值隨測(cè)量次數(shù)的增加而趨近于零。說(shuō)明:隨機(jī)誤差是測(cè)量過(guò)程中的一種客觀存在，是不可避免的。第十三頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五2、系統(tǒng)誤差：同一條件下重復(fù)測(cè)量誤差值不變或變化有規(guī)律固定的系統(tǒng)誤差：誤差的絕對(duì)值和符號(hào)不變。變動(dòng)的系統(tǒng)誤差：誤差的絕對(duì)值和符號(hào)按某種規(guī)律變化。系統(tǒng)誤差的消除：①辨證分析法：從產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因入手，采取相應(yīng)措施消除系統(tǒng)誤差②修正法：用高精度量具檢定出修正量，用來(lái)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正值。

說(shuō)明：理論上系統(tǒng)誤差可以完全消除，實(shí)際中將其減小到隨機(jī)誤差的概率分布區(qū)域內(nèi)按隨機(jī)誤差處理。第十四頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五

3、粗大誤差：超出規(guī)定條件下預(yù)期的誤差。判斷方法：即認(rèn)為xi為粗大誤差。消除方法：將含有xi的項(xiàng)剔除，重新進(jìn)行數(shù)據(jù)處理三、測(cè)量精度

a：正確度高：說(shuō)明系統(tǒng)誤差小，隨機(jī)誤差大。

b：精密度高：系統(tǒng)誤差大，隨機(jī)誤差小。

c：精確度高：系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差都小。說(shuō)明：通常所說(shuō)明測(cè)量精度指精確度。四、小結(jié)

1、了解測(cè)量誤差的基本概念

2、了解三大誤差的特點(diǎn)及其處理

。第十五頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五第三節(jié)光滑工件尺寸的檢測(cè)一、誤收與誤廢例：用示值誤差為±4um的千分尺驗(yàn)收的軸頸時(shí)，其公差帶如圖：第十六頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五

1、誤收：廢品誤收為合格結(jié)果：影響產(chǎn)品質(zhì)量，甚至選成嚴(yán)重事故。

2、誤廢：將合格品判為廢品。結(jié)果：影響經(jīng)濟(jì)性。由以上分析誤收、誤廢造成不良后果，誤收后果更為嚴(yán)重。故應(yīng)盡量避免。由此引入驗(yàn)收極限的概念第十七頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、驗(yàn)收極限定義：用來(lái)驗(yàn)收工件的一個(gè)極限尺寸三、計(jì)量器具的選擇計(jì)量器具的不確定性μ1來(lái)選擇定義：計(jì)量器具的不確定度：計(jì)量器具允許的最大測(cè)量誤差。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定μ1=0.9A，計(jì)量器具的選擇應(yīng)滿足μ1'≦μ1，在公差帶圖上解釋?duì)?'≦μ1時(shí)，按驗(yàn)收極限驗(yàn)收工件將不會(huì)產(chǎn)生誤收，但誤廢將增大。第十八頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五例如：工件尺寸為?40h9()，選擇計(jì)量器具并確定驗(yàn)收極限。解：1）查表IT=0.062A=0.006μ1=0.00542）選擇計(jì)量器具：按工件尺寸?40選不確定度小于允許值并與允許值最近的計(jì)量器具：分度值i=0.01的外徑千分尺的不確定度為0.004mm,0.004≦0.0054

滿足要求選擇時(shí)注意：①測(cè)量外徑尺寸，②小于μ1并與之最接近者。

3）計(jì)算驗(yàn)收極限上驗(yàn)收極限=40-0.006=39.994mm

下驗(yàn)收極限=39.938+0.006=39.944mm第十九頁(yè)，共二十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五例2：檢驗(yàn)工件尺寸為?30f8()mm,選擇計(jì)量器具并計(jì)算驗(yàn)收極限解：1）查表IT=0.033A=0.003μ1=0.00182）選擇計(jì)量器具:分度值I=0.002比較儀的不確定度為

0.0018滿足要求。

3）計(jì)算驗(yàn)收極限上驗(yàn)收極限=29.98-0.003=29.877mm

下驗(yàn)收極限=29.947+0.003=29.950mm說(shuō)明：公