1、第第7章章測量技術(shù)測量技術(shù)7.1測量與計量器具測量與計量器具7.1.1 7.1.1 測量與檢測測量與檢測測量：為確定被測對象幾何要素而進行的檢測工作測量：為確定被測對象幾何要素而進行的檢測工作 對象：主要指幾何量，包括長度、角度、表面粗糙度對象：主要指幾何量，包括長度、角度、表面粗糙度 以及形位誤差等以及形位誤差等方法：測量時所采用的計量器具和測量條件的綜合方法：測量時所采用的計量器具和測量條件的綜合單位：我國采用國際單位制。長度單位是米單位：我國采用國際單位制。長度單位是米m, mm誤差：測量結(jié)果與被測要素實際值之差誤差：測量結(jié)果與被測要素實際值之差檢測：判斷被檢對象是否合格的過程，不管其具

2、體數(shù)值檢測：判斷被檢對象是否合格的過程，不管其具體數(shù)值7.1.2 7.1.2 計量器具計量器具測量工具測量工具直接測量幾何量，不具放大功能直接測量幾何量，不具放大功能測量儀器測量儀器具有放大功能的計量器具具有放大功能的計量器具計量器具計量器具測量工具（量具）測量工具（量具）量規(guī)量規(guī)測量儀器（量儀）測量儀器（量儀）計量裝置計量裝置1.1.標準測量工具標準測量工具單值測量工具：量塊，直角尺單值測量工具：量塊，直角尺多值測量工具多值測量工具固定刻線測量工具：鋼直尺，角度尺固定刻線測量工具：鋼直尺，角度尺游標測量工具：游標卡尺，萬能角度尺游標測量工具：游標卡尺，萬能角度尺螺旋測微工具：外徑千分尺等螺旋

3、測微工具：外徑千分尺等以固定形式復(fù)現(xiàn)測量值的計量工具以固定形式復(fù)現(xiàn)測量值的計量工具 結(jié)構(gòu)簡單，無放大功能結(jié)構(gòu)簡單，無放大功能一種沒有刻度的專用量具，用于檢驗被測量是否處于一種沒有刻度的專用量具，用于檢驗被測量是否處于給定的極限偏差之內(nèi)，從而判斷其是否合格，不能得給定的極限偏差之內(nèi)，從而判斷其是否合格，不能得出具體測量數(shù)值。如光滑極限量規(guī)、螺紋量規(guī)等出具體測量數(shù)值。如光滑極限量規(guī)、螺紋量規(guī)等3.3.測量儀表測量儀表是將被測幾何量的測量值通過一定的傳動放大系統(tǒng)是將被測幾何量的測量值通過一定的傳動放大系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成可直接觀察的指示值或等效信息的計量器具轉(zhuǎn)換成可直接觀察的指示值或等效信息的計量器具機械式機

4、械式：杠桿比較儀，扭簧比較儀等：杠桿比較儀，扭簧比較儀等光學式光學式：萬能測長儀，工具顯微鏡，干涉儀等：萬能測長儀，工具顯微鏡，干涉儀等電動式電動式：電感式測微儀，電動輪廓儀等：電感式測微儀，電動輪廓儀等氣動式氣動式：浮標式氣動量儀等：浮標式氣動量儀等4.4.計量裝置計量裝置為確定被測幾何量數(shù)值所必需的為確定被測幾何量數(shù)值所必需的 計量器具和輔助設(shè)備計量器具和輔助設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能多。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能多。如：發(fā)動機缸體幾何精度測量裝置如：發(fā)動機缸體幾何精度測量裝置7.1.3 7.1.3 測量方法測量方法直接測量直接測量：用計量器具直接測量被測量的整個數(shù)值：用計量器具直接測量被測量的整個數(shù)值 或相

5、對于標準量的偏差或相對于標準量的偏差間接測量間接測量：測量與被測量有函數(shù)關(guān)系的其他量，：測量與被測量有函數(shù)關(guān)系的其他量， 再通過函數(shù)關(guān)系式求出被測量再通過函數(shù)關(guān)系式求出被測量絕對測量絕對測量：在計量器具的示數(shù)裝置上可表示出：在計量器具的示數(shù)裝置上可表示出 被測量的全值被測量的全值相對測量相對測量：在計量器具的示數(shù)裝置上只表示出：在計量器具的示數(shù)裝置上只表示出 被測量相對已知標準量的偏差值被測量相對已知標準量的偏差值單項測量和綜合測量單項測量和綜合測量靜態(tài)測量和動態(tài)測量靜態(tài)測量和動態(tài)測量接觸測量和非接觸測量接觸測量和非接觸測量7.3量塊量塊7.3.1 7.3.1 長度長度量塊與角度量塊量塊與角度

6、量塊1.長度量塊長度量塊 一種無刻度的標準端面量具，主要用作尺寸傳遞一種無刻度的標準端面量具，主要用作尺寸傳遞系統(tǒng)中的保證長度量值統(tǒng)一的常用實物標準量具，或系統(tǒng)中的保證長度量值統(tǒng)一的常用實物標準量具，或在相對法測量時作為標準件調(diào)整儀器的零位，也可用在相對法測量時作為標準件調(diào)整儀器的零位，也可用來直接測量零件來直接測量零件材料形狀形狀：長方形平面六面體，：長方形平面六面體， 2 2個測量面和個測量面和4 4個非個非 測量面測量面標稱長度標稱長度：兩相互平行的測：兩相互平行的測 量面之間的距離量面之間的距離量塊（塊規(guī)）的材料和特點量塊（塊規(guī)）的材料和特點材料：材料：鉻錳鋼等特殊合金鋼或線膨脹系數(shù)小

7、、耐磨性鉻錳鋼等特殊合金鋼或線膨脹系數(shù)小、耐磨性 穩(wěn)定、不易變形的材料制成穩(wěn)定、不易變形的材料制成量塊的研合性：量塊的研合性： 量塊的工作面是經(jīng)過超精研磨制造的，測量面極為光量塊的工作面是經(jīng)過超精研磨制造的，測量面極為光滑平整，且表面留有一層極薄的油膜（約滑平整，且表面留有一層極薄的油膜（約0.02m）。）。 量塊的一個測量面與另一量塊的測量面或另一經(jīng)精密量塊的一個測量面與另一量塊的測量面或另一經(jīng)精密加工的類似的平面，在切向推合力作用下，通過分子吸加工的類似的平面，在切向推合力作用下，通過分子吸力作用而粘合，能牢固聯(lián)接。力作用而粘合，能牢固聯(lián)接。7.3.2 7.3.2 量塊的等和級量塊的等和級

8、等等：國家計量局標準國家計量局標準JJG1462003量塊檢定規(guī)程量塊檢定規(guī)程按檢定按檢定精度將量塊分為六等，即精度將量塊分為六等，即1、2、3、4、5、6等，其中等，其中1等精度等精度最高，最高，6等精度最低，等精度最低，“等等”主要依據(jù)量塊中心長度測量的極主要依據(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。按限偏差和平面平行性允許偏差來劃分的。按“等等”使用時，使用時，必須以檢定后的實際尺寸作為工作尺寸，該尺寸不包含制造必須以檢定后的實際尺寸作為工作尺寸，該尺寸不包含制造誤差，但包含了檢定時的測量誤差。誤差，但包含了檢定時的測量誤差。級級：GB/T60932001按制造精度將量

9、塊分為按制造精度將量塊分為00，0，1，2，3和和K級共級共6級，其中級，其中00級精度最高，級精度最高，3級精度最低，級精度最低，K級為校準級為校準級。主要根據(jù)量塊長度極限偏差、測量面的平面度、粗糙度級。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來劃分的。量塊按及量塊的研合性等指標來劃分的。量塊按“級級”使用時，以使用時，以量塊的標稱長度為工作尺寸，該尺寸包含了量塊的制造誤差量塊的標稱長度為工作尺寸，該尺寸包含了量塊的制造誤差，并將被引入到測量結(jié)果中。由于不需要加修正值，故使用，并將被引入到測量結(jié)果中。由于不需要加修正值，故使用較方便。較方便。7.3.2 7.3.2

10、 量塊的等和級量塊的等和級 就同一量塊而言，檢定時的測量誤差要比制造誤差小就同一量塊而言，檢定時的測量誤差要比制造誤差小得多。所以，量塊按得多。所以，量塊按“等等”使用時其精度比按使用時其精度比按“級級”使用使用要高，并且能在保持量塊原有使用精度的基礎(chǔ)上延長其使要高，并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。用壽命。7.3.3 7.3.3 量塊的使用量塊的使用 量塊在機械制造廠和各級計量部門中應(yīng)用較廣，常量塊在機械制造廠和各級計量部門中應(yīng)用較廣，常作為尺寸傳遞的長度標準和計量儀器示值誤差的檢定標作為尺寸傳遞的長度標準和計量儀器示值誤差的檢定標準，也可作為精密機械零件測量、精密機床和夾

11、具調(diào)整準，也可作為精密機械零件測量、精密機床和夾具調(diào)整時的尺寸基準。時的尺寸基準。1.1.量塊的用途量塊的用途2.2.使用方法使用方法 量塊在使用時，常常用幾個量塊組合使用。為了能用量塊在使用時，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(yīng)按一定的尺寸較少的塊數(shù)組合成所需要的尺寸，量塊應(yīng)按一定的尺寸系列成套生產(chǎn)供應(yīng)。國家標準共規(guī)定了系列成套生產(chǎn)供應(yīng)。國家標準共規(guī)定了17種系列的成套種系列的成套量塊。量塊。 組合量塊時，為減少量塊組合的累積誤差，應(yīng)盡量減組合量塊時，為減少量塊組合的累積誤差，應(yīng)盡量減少量塊的組合塊數(shù)，一般不超過少量塊的組合塊數(shù)，一般不超過4塊。選用量塊時，

12、應(yīng)從塊。選用量塊時，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)。所需尺寸的一位尾數(shù)。量塊組合方法量塊組合方法1.005201.286.528.7853.3.量塊使用的注意事項量塊使用的注意事項量塊必須在使用有效期內(nèi)，否則應(yīng)及時送專業(yè)部門量塊必須在使用有效期內(nèi)，否則應(yīng)及時送專業(yè)部門 檢定。檢定。使用環(huán)境良好，防止各種腐蝕性物質(zhì)及灰塵對測量面使用環(huán)境良好，防止各種腐蝕性物質(zhì)及灰塵對測量面的損傷，影響其粘合性。的損傷，影響其粘合性。分清量塊的分清量塊的“級級”與與“等等”，注意使用規(guī)則。，注意使用規(guī)則。所選量塊應(yīng)用航空汽油清

13、洗、潔凈軟布擦干，待量塊所選量塊應(yīng)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。溫度與環(huán)境溫度相同后方可使用。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。不得用手直接接觸量塊，以免造成汗液對量塊的腐蝕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。及手溫對測量精確度的影響。使用完畢，應(yīng)用航空汽油清洗所用量塊，并擦干后涂使用完畢，應(yīng)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。上防銹脂存于干燥處。7.4游標類測量工具游標類測量工具7.4.1 7.4.1 游標類測量工具的分類游標類測量工具的分類游標卡尺

14、游標卡尺游標深度尺游標深度尺游標高度尺游標高度尺游標測齒卡尺游標測齒卡尺萬能角度尺萬能角度尺7.4.2 7.4.2 游標類測量工具的結(jié)構(gòu)特點游標類測量工具的結(jié)構(gòu)特點游標原理游標原理將兩根按一定要求刻線直尺對齊，一根固定將兩根按一定要求刻線直尺對齊，一根固定 不動，稱為主尺，另一根沿主尺滑動，稱為不動，稱為主尺，另一根沿主尺滑動，稱為 游標尺，能對主尺進行準確的讀數(shù)。游標尺，能對主尺進行準確的讀數(shù)。7.4.3 7.4.3 游標讀數(shù)原理游標讀數(shù)原理讀讀“0”位位游標尺游標尺“0”線與主尺線與主尺“0”線對齊時，除游標尺的最末線與線對齊時，除游標尺的最末線與主尺第主尺第49根線對齊外，其他線都不齊，

15、稱為根線對齊外，其他線都不齊，稱為“0”位位讀尺寸讀尺寸主尺主尺55線接近游標線接近游標0位，主尺整數(shù)是位，主尺整數(shù)是55，游標上游標上64線與主尺重合，故尺寸為線與主尺重合，故尺寸為55.647.4.4 7.4.4 游標卡尺使用方法游標卡尺使用方法較精確地測量工件內(nèi)外表面、深度、臺肩較精確地測量工件內(nèi)外表面、深度、臺肩及高度尺寸及高度尺寸刻度值分刻度值分0.1、0.05 、0.02 mm三種三種實例實例10.24mm用來測量工件表面用來測量工件表面相互位置或精密劃線相互位置或精密劃線7.5.2 7.5.2 外徑千分尺外徑千分尺測量范圍有測量范圍有025，2550，5075，75100mm等等

16、尖頭千分尺尖頭千分尺具有兩錐形球測量面，適用于測量較小部位尺寸具有兩錐形球測量面，適用于測量較小部位尺寸7.5.1 7.5.1 千分尺讀數(shù)方法千分尺讀數(shù)方法7.5.1 7.5.1 千分尺讀數(shù)方法千分尺讀數(shù)方法15205100101520510152051001520510015205100152051001015205101015205101015205101.602mm1520510020253015109.694mm7.5.1 7.5.1 千分尺讀數(shù)方法千分尺讀數(shù)方法6.188 7.5397.6.1 7.6.1 百分表，千分表百分表，千分表分度值為分度值為0.01mm百分表百分表分度值為分

17、度值為0.001mm千分表千分表精確測量零件圓度、圓跳動、精確測量零件圓度、圓跳動、平面度和直線度等形位誤差平面度和直線度等形位誤差需配備專用表夾和表座需配備專用表夾和表座7.7.1 7.7.1 萬能角度尺萬能角度尺1-1-主尺主尺2-2-游標游標3-3-基尺基尺4-4-壓板壓板5-5-角尺角尺6-6-直尺直尺1.結(jié)構(gòu)及用途結(jié)構(gòu)及用途2.2.使用方法使用方法3.讀數(shù)方法讀數(shù)方法1620實例實例2167.8光滑極限量規(guī)光滑極限量規(guī)7.8.17.8.1量規(guī)分類量規(guī)分類 一種無刻度的專用檢驗工具，只能確定工件是否在允一種無刻度的專用檢驗工具，只能確定工件是否在允許的極限尺寸范圍內(nèi)，不能測量工件的實際

18、尺寸。許的極限尺寸范圍內(nèi)，不能測量工件的實際尺寸。 結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，可靠，檢驗零件的效率高，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，可靠，檢驗零件的效率高，用于成批或大量生產(chǎn)中用于成批或大量生產(chǎn)中塞規(guī)塞規(guī)卡規(guī)卡規(guī)( (環(huán)規(guī)環(huán)規(guī)) )檢驗軸的極限量規(guī)檢驗軸的極限量規(guī)檢驗孔的極限量規(guī)檢驗孔的極限量規(guī)光滑極限量規(guī)光滑極限量規(guī)-控制零件最大實體尺寸和形位公差控制零件最大實體尺寸和形位公差-控制零件最小實體尺寸和形位公差控制零件最小實體尺寸和形位公差塞規(guī)塞規(guī)卡規(guī)卡規(guī)通規(guī)通規(guī)止規(guī)止規(guī)用量規(guī)檢驗零件時，只要通規(guī)通過，止規(guī)不通過，用量規(guī)檢驗零件時，只要通規(guī)通過，止規(guī)不通過，則說明被測件是合格的，否則工件就不合格。則說明被測件

19、是合格的，否則工件就不合格。 通規(guī)止規(guī)成對使用通規(guī)止規(guī)成對使用1.1.塞規(guī)塞規(guī)TDmaxmin通通止止止端是根據(jù)孔的最大極限尺寸確定止端是根據(jù)孔的最大極限尺寸確定通端是根據(jù)孔的最小極限尺寸確定通端是根據(jù)孔的最小極限尺寸確定2.2.環(huán)環(huán)規(guī)（卡規(guī)）規(guī)（卡規(guī)）maxmin止端是根據(jù)軸的最小極限尺寸確定止端是根據(jù)軸的最小極限尺寸確定通端是根據(jù)軸的最大極限尺寸確定通端是根據(jù)軸的最大極限尺寸確定止止通通3.3.標準：標準：GB/T 1957-2006GB/T 1957-2006光滑極限量規(guī)光滑極限量規(guī)， 適用基本尺寸適用基本尺寸500500、公差等級、公差等級IT6IT616164.4.分類（按用途）分類

20、（按用途） 工作量規(guī)工作量規(guī)工人在生產(chǎn)中工人在生產(chǎn)中對工件進行檢驗時所使用的對工件進行檢驗時所使用的 量規(guī)。通規(guī)量規(guī)。通規(guī)“T”，止規(guī)，止規(guī)“Z” 用來代替內(nèi)徑量表和外徑千分尺。用來代替內(nèi)徑量表和外徑千分尺。 驗收量規(guī)驗收量規(guī)檢驗部門或用戶驗收產(chǎn)品檢驗部門或用戶驗收產(chǎn)品(零件零件)時使用。時使用。 校對量規(guī)校對量規(guī)用于校對軸用工作環(huán)規(guī)。用于校對軸用工作環(huán)規(guī)。 檢查環(huán)規(guī)檢查環(huán)規(guī)的制造誤差和的制造誤差和使用時的磨損使用時的磨損(孔用塞規(guī)可用通用量儀測定孔用塞規(guī)可用通用量儀測定)7.8.2 7.8.2 量規(guī)設(shè)計量規(guī)設(shè)計1.1.極限尺寸判斷原則極限尺寸判斷原則( (泰勒原則泰勒原則) )作用尺寸作用尺

21、寸最大實體尺寸最大實體尺寸實際尺寸實際尺寸最小實體尺寸最小實體尺寸2.2.量規(guī)公差帶設(shè)計量規(guī)公差帶設(shè)計1)塞規(guī)塞規(guī)ThESEI-0+止通T TZ ZT/2T/2止端上偏差止端上偏差 = ES= ES止端下偏差止端下偏差 = ES-T= ES-T通端上偏差通端上偏差 = EI+Z+T/2= EI+Z+T/2通端下偏差通端下偏差 = EI+Z-T/2= EI+Z-T/2通端磨損極限通端磨損極限=EI=EI畫出軸的公差帶圖畫出軸的公差帶圖0+-Tsesei判斷通、止端判斷通、止端止通查出查出T T、Z Z值值畫出止端的公差帶圖畫出止端的公差帶圖畫出通端的公差帶圖畫出通端的公差帶圖T TZT/2T/2

22、止端上偏差止端上偏差=ei+T=ei+T止端下偏差止端下偏差=ei=ei通端上偏差通端上偏差=es-Z+T/2=es-Z+T/2通端下偏差通端下偏差=es-Z-T/2=es-Z-T/22)環(huán)規(guī)環(huán)規(guī)通端磨損極限通端磨損極限=es=esIT6IT6IT16IT16級工作量規(guī)制造公差和位置要素值級工作量規(guī)制造公差和位置要素值 公差帶的制造公差公差帶的制造公差“T”和通規(guī)公差帶位置要素和通規(guī)公差帶位置要素“Z” 是綜是綜合考慮了量規(guī)的制造工藝水平和一定的使用壽命按工件的合考慮了量規(guī)的制造工藝水平和一定的使用壽命按工件的基本尺寸、公差等級給出的具體數(shù)值基本尺寸、公差等級給出的具體數(shù)值。 光滑極限量規(guī)是一

23、種專用量具，它的制造精度比被檢驗光滑極限量規(guī)是一種專用量具，它的制造精度比被檢驗工件要求更高。但它在制造過程中也不可避免地會產(chǎn)生工件要求更高。但它在制造過程中也不可避免地會產(chǎn)生制造誤差，故對量規(guī)工作尺寸也要規(guī)定其制造公差。制造誤差，故對量規(guī)工作尺寸也要規(guī)定其制造公差。3.量規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計量規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計卡規(guī)卡規(guī)塞規(guī)塞規(guī)4. 4. 量規(guī)其他技術(shù)要求量規(guī)其他技術(shù)要求不易變形，不易變形，耐磨耐磨合金工具鋼、碳素工具鋼、滲碳鋼、硬質(zhì)合金等，合金工具鋼、碳素工具鋼、滲碳鋼、硬質(zhì)合金等，5865HRC表面粗糙度表面粗糙度 表表7-8形位公差：形位公差：應(yīng)在量規(guī)尺寸公差帶內(nèi)，應(yīng)在量規(guī)尺寸公差帶內(nèi)， 其值為尺寸公

24、差的其值為尺寸公差的50%50%。 5. 工作量規(guī)設(shè)計舉例工作量規(guī)設(shè)計舉例1）選擇量規(guī)的結(jié)構(gòu)型式）選擇量規(guī)的結(jié)構(gòu)型式2）計算工作量規(guī)的極限偏差）計算工作量規(guī)的極限偏差3）繪制工作量規(guī)圖）繪制工作量規(guī)圖設(shè)計檢驗設(shè)計檢驗30H8/f7孔、軸用工作量規(guī)孔、軸用工作量規(guī) 3030H8H8上偏差上偏差ES=+0.033ES=+0.033，下偏差，下偏差EI=0EI=03030f7f7上偏差上偏差ES=-0.020ES=-0.020，下偏差，下偏差EI=-0.041EI=-0.041量規(guī)結(jié)構(gòu)量規(guī)結(jié)構(gòu): :孔孔-圓柱塞規(guī)圓柱塞規(guī), ,軸軸-片狀卡規(guī)片狀卡規(guī)確定確定量規(guī)制造公差量規(guī)制造公差T,T,位置要素位置要素Z:Z:塞規(guī)塞規(guī):T=0.0034,Z=0.005:T=0.0034,