數(shù)控測(cè)量技術(shù)試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.以下哪種測(cè)量方法屬于直接測(cè)量？（）A.用千分尺測(cè)量軸的直徑B.通過測(cè)量齒輪的公法線變動(dòng)來評(píng)定齒輪運(yùn)動(dòng)精度C.測(cè)量零件的長(zhǎng)度變化來確定溫度變化D.測(cè)量角度的余弦值來計(jì)算角度2.下列測(cè)量器具中，精度最高的是（）A.游標(biāo)卡尺B.外徑千分尺C.百分表D.量塊3.數(shù)控測(cè)量中，基準(zhǔn)選擇的原則不包括（）A.基準(zhǔn)重合原則B.基準(zhǔn)統(tǒng)一原則C.自為基準(zhǔn)原則D.隨意基準(zhǔn)原則4.光柵尺是一種（）測(cè)量裝置。A.數(shù)字式B.模擬式C.直接式D.間接式5.測(cè)量誤差按其性質(zhì)可分為（）A.絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差B.系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差C.靜態(tài)誤差和動(dòng)態(tài)誤差D.測(cè)量誤差和計(jì)量器具誤差6.用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量零件時(shí)，建立工件坐標(biāo)系的目的是（）A.確定零件在測(cè)量空間中的位置B.提高測(cè)量精度C.方便測(cè)量操作D.以上都是7.以下關(guān)于激光干涉儀的說法，錯(cuò)誤的是（）A.可用于測(cè)量長(zhǎng)度B.測(cè)量精度高C.只能測(cè)量直線度D.可用于數(shù)控機(jī)床的精度檢測(cè)8.表面粗糙度測(cè)量?jī)x主要用于測(cè)量（）A.零件的形狀誤差B.零件的尺寸精度C.零件表面的微觀幾何形狀誤差D.零件的位置精度9.在數(shù)控測(cè)量中，采樣間隔的選擇會(huì)影響（）A.測(cè)量速度B.測(cè)量精度C.測(cè)量結(jié)果的可靠性D.以上都是10.以下哪種傳感器可用于非接觸式測(cè)量？（）A.電感傳感器B.電容傳感器C.激光位移傳感器D.應(yīng)變片傳感器11.測(cè)量器具的分度值是指（）A.測(cè)量器具所能測(cè)量的最小尺寸B.測(cè)量器具標(biāo)尺上相鄰兩刻線所代表的量值之差C.測(cè)量器具的測(cè)量范圍D.測(cè)量器具的精度等級(jí)12.對(duì)于形狀復(fù)雜的零件，通常采用（）進(jìn)行測(cè)量。A.直接測(cè)量法B.間接測(cè)量法C.綜合測(cè)量法D.單項(xiàng)測(cè)量法13.數(shù)控測(cè)量系統(tǒng)的軟件主要用于（）A.數(shù)據(jù)采集B.數(shù)據(jù)處理和分析C.控制測(cè)量設(shè)備D.以上都是14.以下關(guān)于測(cè)量不確定度的說法，正確的是（）A.測(cè)量不確定度越小，測(cè)量結(jié)果越準(zhǔn)確B.測(cè)量不確定度是測(cè)量誤差的大小C.測(cè)量不確定度與測(cè)量方法無關(guān)D.測(cè)量不確定度可以用絕對(duì)誤差表示15.用千分尺測(cè)量零件時(shí)，測(cè)量力的大小會(huì)影響（）A.測(cè)量精度B.測(cè)量速度C.測(cè)量范圍D.測(cè)量器具的使用壽命二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分）1.常見的數(shù)控測(cè)量設(shè)備有（）A.三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)B.激光干涉儀C.光學(xué)投影儀D.硬度計(jì)2.系統(tǒng)誤差的特點(diǎn)包括（）A.重復(fù)性B.單向性C.可修正性D.隨機(jī)性3.提高測(cè)量精度的方法有（）A.選擇高精度的測(cè)量器具B.采用合理的測(cè)量方法C.多次測(cè)量取平均值D.對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正4.光柵尺的組成部分包括（）A.標(biāo)尺光柵B.指示光柵C.光電元件D.驅(qū)動(dòng)電路5.測(cè)量器具的基本技術(shù)指標(biāo)有（）A.測(cè)量范圍B.分度值C.精度等級(jí)D.靈敏度三、判斷題（每題2分，共20分）1.直接測(cè)量就是不需要測(cè)量其他相關(guān)參數(shù)，直接得到被測(cè)量的測(cè)量方法。（）2.測(cè)量誤差是不可避免的，但可以通過一定的方法減小。（）3.三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)只能測(cè)量零件的尺寸精度，不能測(cè)量形狀和位置精度。（）4.激光干涉儀可以測(cè)量數(shù)控機(jī)床的定位精度、重復(fù)定位精度等。（）5.表面粗糙度對(duì)零件的耐磨性、耐腐蝕性等性能沒有影響。（）6.測(cè)量器具的精度等級(jí)越高，測(cè)量結(jié)果就一定越準(zhǔn)確。（）7.系統(tǒng)誤差可以通過多次測(cè)量取平均值的方法來消除。（）8.非接觸式測(cè)量方法適用于測(cè)量柔軟、易變形的零件。（）9.數(shù)控測(cè)量系統(tǒng)的軟件只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理，不參與測(cè)量過程的控制。（）10.測(cè)量不確定度是對(duì)測(cè)量結(jié)果可靠性的一種評(píng)定。（）四、簡(jiǎn)答題（每題10分，共20分）1.簡(jiǎn)述三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作原理和主要應(yīng)用。2.分析測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因，并說明減小測(cè)量誤差的措施。五、計(jì)算題（15分）用一臺(tái)分度值為0.001mm的千分尺測(cè)量一個(gè)軸的直徑，測(cè)量5次的結(jié)果分別為：25.002mm、25.003mm、25.001mm、25.004mm、25.002mm。求該軸直徑的測(cè)量結(jié)果，并計(jì)算測(cè)量的算術(shù)平均值、測(cè)量列單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差和測(cè)量結(jié)果的不確定度（取置信概率為95%，對(duì)應(yīng)的t因子t=2.78）。答案一、單項(xiàng)選擇題1.A2.D3.D4.A5.B6.D7.C8.C9.D10.C11.B12.C13.D14.A15.A二、多項(xiàng)選擇題1.ABC2.ABC3.ABCD4.ABC5.ABCD三、判斷題1.√2.√3.×4.√5.×6.×7.×8.√9.×10.√四、簡(jiǎn)答題1.三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作原理：三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)主要由主機(jī)、測(cè)頭系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等部分組成。其工作原理是通過測(cè)頭在三維空間中對(duì)零件表面進(jìn)行接觸或非接觸測(cè)量，獲取零件表面上一系列點(diǎn)的坐標(biāo)值，然后由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)這些坐標(biāo)值進(jìn)行處理和分析，從而得到零件的尺寸、形狀和位置精度等幾何參數(shù)。主要應(yīng)用：機(jī)械制造行業(yè)：用于測(cè)量各種機(jī)械零件的尺寸精度、形狀精度和位置精度，如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、齒輪、軸類零件等，確保零件符合設(shè)計(jì)要求。模具制造行業(yè)：對(duì)模具的型腔、型芯等進(jìn)行高精度測(cè)量，檢測(cè)模具的加工質(zhì)量，保證模具的精度和表面質(zhì)量。汽車制造行業(yè)：在汽車零部件的生產(chǎn)和檢測(cè)中廣泛應(yīng)用，如車身、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器等關(guān)鍵部件的測(cè)量和質(zhì)量控制。航空航天行業(yè)：用于測(cè)量航空航天零件的復(fù)雜曲面和高精度尺寸，確保零件的性能和安全性?？蒲蓄I(lǐng)域：在新材料研究、產(chǎn)品研發(fā)等方面，用于對(duì)樣品的幾何特征進(jìn)行精確測(cè)量和分析。2.測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因：測(cè)量器具誤差：測(cè)量器具本身的制造精度有限，如量具的刻度不準(zhǔn)確、儀器的零點(diǎn)誤差等。測(cè)量方法誤差：測(cè)量方法不合理，如測(cè)量基準(zhǔn)選擇不當(dāng)、測(cè)量步驟不完善等。環(huán)境誤差：測(cè)量環(huán)境的溫度、濕度、氣壓、振動(dòng)等因素會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，例如溫度變化會(huì)導(dǎo)致零件和測(cè)量器具的熱脹冷縮。人員誤差：測(cè)量人員的操作技能、經(jīng)驗(yàn)和主觀判斷等因素會(huì)引入誤差，如讀數(shù)不準(zhǔn)確、測(cè)量力不一致等。被測(cè)對(duì)象本身的變化：被測(cè)對(duì)象在測(cè)量過程中可能會(huì)發(fā)生變形、磨損等變化，影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。動(dòng)態(tài)誤差：當(dāng)測(cè)量對(duì)象處于動(dòng)態(tài)變化過程中，測(cè)量系統(tǒng)的響應(yīng)速度跟不上被測(cè)參數(shù)的變化，導(dǎo)致測(cè)量誤差。減小測(cè)量誤差的措施：選擇合適的測(cè)量器具：根據(jù)測(cè)量要求和被測(cè)對(duì)象的特點(diǎn)，選擇精度合適、性能穩(wěn)定的測(cè)量器具，并定期對(duì)測(cè)量器具進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù)。采用合理的測(cè)量方法：正確選擇測(cè)量基準(zhǔn)，優(yōu)化測(cè)量步驟，減少測(cè)量過程中的誤差來源?？刂茰y(cè)量環(huán)境：盡量保持測(cè)量環(huán)境的穩(wěn)定，如控制溫度、濕度在規(guī)定范圍內(nèi)，減小振動(dòng)和噪聲的影響。提高測(cè)量人員的素質(zhì)：對(duì)測(cè)量人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，提高其操作技能和責(zé)任心，確保測(cè)量操作的準(zhǔn)確性和一致性。多次測(cè)量取平均值：通過多次測(cè)量并取平均值，可以減小隨機(jī)誤差的影響。對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正：分析測(cè)量誤差的來源，對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正，如考慮溫度補(bǔ)償、系統(tǒng)誤差修正等。五、計(jì)算題1.計(jì)算算術(shù)平均值：算術(shù)平均值\(\bar{x}=\frac{\sum_{i=1}^{n}x_{i}}{n}\)，其中\(zhòng)(x_{i}\)為各次測(cè)量值，\(n\)為測(cè)量次數(shù)。\(\bar{x}=\frac{25.002+25.003+25.001+25.004+25.002}{5}\)\(=\frac{125.012}{5}=25.0024mm\)2.計(jì)算測(cè)量列單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差：標(biāo)準(zhǔn)偏差\(s=\sqrt{\frac{\sum_{i=1}^{n}(x_{i}-\bar{x})^{2}}{n1}}\)\((x_{1}-\bar{x})=(25.00225.0024)=0.0004mm\)\((x_{2}-\bar{x})=(25.00325.0024)=0.0006mm\)\((x_{3}-\bar{x})=(25.00125.0024)=-0.0014mm\)\((x_{4}-\bar{x})=(25.00425.0024)=0.0016mm\)\((x_{5}-\bar{x})=(25.00225.0024)=-0.0004mm\)\(\sum_{i=1}^{5}(x_{i}-\bar{x})^{2}=(-0.0004)^{2}+0.0006^{2}+(-0.0014)^{2}+0.0016^{2}+(-0.0004)^{2}\)\(=0.00000016+0.00000036+0.00000196+0.00000256+0.00000016\)\(=0.0000052mm^{2}\)\(s=\sqrt{\frac{0.0000052}{51}}=\sqrt{0.0000013}\approx0.00114mm\)3.計(jì)算測(cè)量結(jié)果的不確定度：測(cè)量結(jié)果的不確定度\(U=t\frac{s}{\sqrt{n}}\)已知\(t=2.78\)，\(s\approx0.00114mm\)，\(n=5\)\(U=2.78\times\frac{0.00114}{\sqrt{5}}\app