1、,第三章 測量技術基礎 第一節(jié) 測量的基本概念與尺寸傳遞 測量是指為了確定被測量的量值而進行的實驗過程。在測量中假設L為被測量值，E為所采用的計量單位，那么它們的比值為：qL/E， 一、這個公式所包含的物理意義 1、在被測量值L一定的情況下，比值q的大小完全取決于所采用的計量單位E，而且是成反比例的關系； 2、計量單位的選擇決定于被測量值所要求的精確程度，這樣經過比較而得的被測量值為：LqE； 3、任何一個測量過程必須含有被測的對象和所采用的計量單位，二者是怎樣進行比較和比較以后的精確程度如何; 4、一個完整的測量過程應包含被測量、計量單位、測量方法(含測量器具)和測量精度等四個要素。,二、檢

2、測的意義 1、保證機械產品質量的措施之一就是精度檢測。 2、檢測就是確定產品是否滿足設計要求的過程，即判斷產品合格性的過程。 定性檢驗：只能得到被檢驗對象合格與否的結論，而不能得到其具體的量值。因其檢驗效率高、檢驗成本低而在大批量生產中得到廣泛應用。 定量測試：定量測試的方法是在對被檢驗對象進行測量后，得到其實際值并判斷其是否合格的方法。,三、計量單位 我國規(guī)定采用以國際單位制為基礎的“法定計量單位制”。它是由一組選定的基本單位和由定義公式與比例因數確定的導出單位所組成的。如“米”、“千克”、“秒”、“安”等為基本單位。 在測量過程中，測量單位必須以物質形式來體現，能體現計量單位和標準量的物質

3、形式有：光波波長、精密量塊、線紋尺、各種圓分度盤等。 四、測量方法 測量方法是根據一定的測量原理，在實施測量過程中對測量原理的運用及其實際操作。 廣義地說，測量方法可以理解為測量原理、測量器具(計量器具)和測量條件(環(huán)境和操作者)的總和。 在實施測量過程中，應該根據被測對象的特點(如材料硬度、外形尺寸、生產批量、制造精度、測量目的等)和被測參數的定義來擬定測量方案、選擇測量器具和規(guī)定測量條件，合理地獲得可靠的測量結果。,六、測量精度,測量結果與真值的一致程度。不考慮測量精度而得到的測量結果是沒有任何意義的。 真值的定義為：當某量能被完善地確定并能排除所有測量上的缺陷時，通過測量所得到的量值。

4、由于測量會受到許多因素的影響，其過程總是不完善的，即任何測量都不可能沒有誤差。對于每一個測量值都應給出相應的測量誤差范圍，說明其可信度。,七、檢測的一般步驟,確定被檢測項目 認真審閱被測件圖紙及有關的技術資料，了解被測件的用途，熟悉各項技術要求，明確需要檢測的項目。 設計檢測方案 根據檢測項目的性質、具體要求、結構特點、批量大小、檢測設備狀況、檢測環(huán)境及檢測人員的能力等多種因素，設計一個能滿足檢測精度要求，且具有低成本、高效率的檢測預案。 選擇檢測器具 按照規(guī)范要求選擇適當的檢測器具，設計、制作專用的檢測器具和輔助工具，并進行必要的誤差分析。,八、檢測的一般步驟,檢測前準備 清理檢測環(huán)境并檢查

5、是否滿足檢測要求，清洗標準器、被測件及輔助工具，對檢測器具進行調整使之處于正常的工作狀態(tài)。 采集數據 安裝被測件，按照設計預案采集測量數據并規(guī)范地作好原始記錄。 數據處理 對檢測數據進行計算和處理，獲得檢測結果。 填報檢測結果 將檢測結果填寫在檢測報告單及有關的原始記錄中，并根據技術要求作出合格性的判定。,九、長度單位與計量基準,在國際單位制及我國法定計量單位中，長度的基本單位名稱是“米”，其單位符號為“m”。 1983年第17屆國際計量大會規(guī)定了米的定義：“米”是光在真空中于1/299792458s的時間間隔內行進路程的長度。 在實際生產中，制造了專門的工作測量器具來測量工件的尺寸。如量具（

6、量塊、線紋米尺）、計量儀器和計量裝置。,十、量塊,1、量塊用鉻錳鋼等特殊合金鋼或線膨脹系數小、性質穩(wěn)定、耐磨以及不易變形的其它材料制成。其形狀有長方體和圓柱體兩種，常用的是長方體。 2、長方體的量塊有兩個平行的測量面，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0.012m以上，兩測量面之間的距離即為量塊的工作長度（標稱長度）。標稱長度到5.5mm的量塊，其公稱值刻印在上測量面上；標稱長度大于5.5mm的量塊，其公稱長度值刻印在上測量面左側較寬的一個非測量面上,3、量塊的用途,作為長度尺寸標準的實物載體，將國家的長度基準按照一定的規(guī)范逐級傳遞到機械產品制造環(huán)節(jié)，實現量值統一。 作

7、為標準長度標定量儀，檢定量儀的示值誤差。 相對測量時以量塊為標準，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、精密劃線和精密機床的調整。,4、量塊的精度（級）,按國標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級為校準級，主要根據量塊長度極限偏差、測量面的平面度、粗糙度及量塊的研合性等指標來劃分的。 標準規(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。,5、量塊的“級”與“等”,量塊的“級”和“等”是從成批

8、制造和單個檢定兩種不同的角度出發(fā)，對其精度進行劃分的兩種形式。 按“級”使用時，以標記在量塊上的標稱尺寸作為工作尺寸，該尺寸包含其制造誤差。 按“等”使用時，必須以檢定后的實際尺寸作為工作尺寸，該尺寸不包含制造誤差，但包含了檢定時的測量誤差。 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“等”使用時其精度比按“級”使用要高，且能在保持量塊原有使用精度的基礎上延長其使用壽命。,6、量塊的選用,量塊是定尺寸量具，一個量塊只有一個尺寸。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，將多個量塊研合在一起，組合使用。根據標準GB609385規(guī)定，我國成套生產的

9、量塊共有17中套別，每套的塊數分別為91、83、46、12、10、8、6、5、等。表所列為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。,7、量塊的組合,為了減少量塊的組合誤差，應盡量減少量塊的組合塊數，一般不超過4塊。選用量塊時，應從所需組合尺寸的最后一位數開始，每選一塊至少應減去所需尺寸的一位尾數。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,8、量塊使用的注意事情項,量塊必須在使用有效期內，否則應及時送專業(yè)部門檢定。 使用環(huán)境良好，防止各

10、種腐蝕性物質及灰塵對測量面的損傷，影響其粘合性。 分清量塊的“級”與“等”，注意使用規(guī)則。 所選量塊應用航空汽油清洗、潔凈軟布擦干，待量塊溫度與環(huán)境溫度相同后方可使用。 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及手溫對測量精確度的影響。 使用完畢，應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。,十一、多面棱體（棱形塊）,多面棱體是角度測量的基準。機械制造中的一般 角度標準是角度量塊、測角儀或分度頭等。 多面棱體有4面、 6面、 8面12面、 24面、 36 面和72面等。 圖示為8面棱體，其相鄰兩面法線間的夾角為450，用它作基準可

11、以測量n x 450的角度。,3-2 計量器具與測量方法的分類,一、計量器具的分類：按計量學觀點計量器具分為三 類： 1、量具： 單值量具 只能體現一個單一量值的量具。可來校 對和調整其它測量器具或作為標準量與被測量直接進 行比較。如量塊、角度量塊等。 多值量具 可體現一組同類量值的量具。同樣能校 對和調整其它測量器具或作為標準量與被測量直接進 行比較。如線紋尺、90角尺等。,2、計量儀器： 指能將被測的轉換成可直接觀測的指示值或等效信息的計量器具。分為：指示式儀器、記錄式儀器和數字式儀器。 3、計量裝置：計量器具和輔助設備的總體。 按結構的特點分為： （1）游標類量具：游標卡尺、游標深度尺、

12、游標量角器。 （2）微動螺旋副類量具：外徑千分尺、內徑千分尺 （3）機械類量具：百分表、千分表、杠桿比較儀、扭簧比較儀等； （4）光學機械類儀器：光學儀、測長儀、投影儀、干涉儀等 （5）氣動類量儀：壓力式氣動量儀、流量計式氣動量儀； （6）電學類量儀：電感比較儀、電動輪廓儀； （7）激光類量儀：激光準直儀、激光干涉儀； （8）光學電子類量儀：光柵測長機、光纖傳感器等。,二、測量方法分類,1、按所測得的量（參數）是否為欲測之量分類 直接測量 從測量器具的讀數裝置上得到欲測之量的數值或對標準值的偏差。例如用游標卡尺、外徑千分尺測量外圓直徑，用比較儀測量長度尺寸等。 間接測量 先測出與欲測之量有一定

13、函數關系的相關量，然后按相應的函數關系式，求得欲測之量的測量結果。,（3）單項測量 單獨地、彼此沒有聯系地測量零件的單項參數。如分別測量齒輪的齒厚、齒形、齒距等。這種方法一般用于量規(guī)的檢定、工序間的測量，或為了工藝分析、調整機床等目的。 （4）綜合測量 檢測零件幾個相關參數的綜合效應或綜合參數，從而綜合判斷零件的合格性。例如齒輪運動誤差的綜合測量、用螺紋量規(guī)檢驗螺紋的作用中徑等。綜合測量一般用于終結檢驗，其測量效率高，能有效保證互換性，在大批量生產中應用廣泛。,（5）接觸測量 測量器具的測頭與零件被測表面接觸后有機械作用力的測量。如用外徑千分尺、游標卡尺測量零件等。為了保證接觸的可靠性，測量力

14、是必要的，但它可能使測量器具及被測件發(fā)生變形而產生測量誤差，還可能造成對零件被測表面質量的損壞。 （6）非接觸測量 測量器具的感應元件與被測零件表面不直接接觸，因而不存在機械作用的測量力。屬于非接觸測量的儀器主要是利用光、氣、電、磁等作為感應元件與被測件表面聯系。如干涉顯微鏡、磁力測厚儀、氣動量儀等。,（7）靜態(tài)測量 測量時被測件表面與測量器具測頭處于靜止狀態(tài)。例如用外徑千分尺測量軸徑、用齒距儀測量齒輪齒距等。 （8）動態(tài)測量 測量時被測零件表面與測量器具測頭處于相對運動狀態(tài)，或測量過程是模擬零件在工作或加工時的運動狀態(tài)，它能反映生產過程中被測參數的變化過程。例如用激光比長儀測量精密線紋尺，用電動輪廓儀測量表面粗糙度等。,常用量具,游標卡尺,外徑千分尺,內徑千分尺,公法線千分尺,內徑千分表,杠桿齒輪比較儀,測量器具的技術性能指標,示值 由測量器具所指示的被測量值。 示值