第3章技術(shù)測量

1、測量技術(shù)基礎(chǔ) 測量技術(shù)基礎(chǔ)測量技術(shù)基礎(chǔ)n意義：意義：測量與檢測不僅用來評定產(chǎn)品質(zhì)量，而測量與檢測不僅用來評定產(chǎn)品質(zhì)量，而且用于分析產(chǎn)生不合格品的原因，及時調(diào)整生產(chǎn)，且用于分析產(chǎn)生不合格品的原因，及時調(diào)整生產(chǎn)，監(jiān)督工藝過程，預(yù)防廢品產(chǎn)生。監(jiān)督工藝過程，預(yù)防廢品產(chǎn)生。n測量檢測是機械制造的測量檢測是機械制造的“眼睛眼睛”。產(chǎn)品質(zhì)量的。產(chǎn)品質(zhì)量的提高，除設(shè)計和加工精度的提高外，往往更有賴提高，除設(shè)計和加工精度的提高外，往往更有賴于檢測精度的提高。所以，合理地確定公差與正于檢測精度的提高。所以，合理地確定公差與正確進(jìn)行檢測，是保證產(chǎn)品質(zhì)量、實現(xiàn)互換性生產(chǎn)確進(jìn)行檢測，是保證產(chǎn)品質(zhì)量、實現(xiàn)互換性生產(chǎn)的兩個

2、必不可少的條件和手段。的兩個必不可少的條件和手段。基本內(nèi)容n概述：檢測與測量的意義、測量的基本要素、檢測的一般步驟 n計量單位與量值傳遞 ：長度單位及其基準(zhǔn) 、量塊、長度的量值傳遞n 測量器具與測量方法 ： 測量器具的分類、 測量器具的技術(shù)性能指標(biāo) 、 測量方法分類n測量誤差 ：測量誤差及表達(dá)式 、誤差的分類 、 誤差的來源及減小其影響的措施、測量不確定度、 測量數(shù)據(jù)的處理 n為了滿足機械產(chǎn)品的功能要求，在正確合理地完成了可為了滿足機械產(chǎn)品的功能要求，在正確合理地完成了可靠性、使用壽命、運動精度等方面的設(shè)計以后，還須進(jìn)靠性、使用壽命、運動精度等方面的設(shè)計以后，還須進(jìn)行加工和裝配過程的制造工藝設(shè)

3、計，即確定加工方法、行加工和裝配過程的制造工藝設(shè)計，即確定加工方法、加工設(shè)備、工藝參數(shù)、生產(chǎn)流程及檢測手段。其中，特加工設(shè)備、工藝參數(shù)、生產(chǎn)流程及檢測手段。其中，特別重要的環(huán)節(jié)就是質(zhì)量保證措施中的精度檢測。別重要的環(huán)節(jié)就是質(zhì)量保證措施中的精度檢測。n“檢測檢測”就是確定產(chǎn)品是否滿足設(shè)計要求的過程，即判就是確定產(chǎn)品是否滿足設(shè)計要求的過程，即判斷產(chǎn)品合格性的過程。檢測的方法可以分為兩類：斷產(chǎn)品合格性的過程。檢測的方法可以分為兩類：定性定性檢驗檢驗和和定量測試定量測試。定性檢驗的方法只能得到被檢驗對象。定性檢驗的方法只能得到被檢驗對象合格與否的結(jié)論，而不能得到其具體的量值。因其檢驗合格與否的結(jié)論，而

4、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(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。效率高、檢驗成本低而在大批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。定量測試的方法是在對被檢驗對象進(jìn)行測量后，得到其定量測試的方法是在對被檢驗對象進(jìn)行測量后，得到其實際值并判斷其是否合格的方法。實際值并判斷其是否合格的方法。一、測量與檢驗的概念一、測量與檢驗的概念 1、 測量測量：是將被測量與作為計量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行是將被測量與作為計量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，以確定被測量的具體數(shù)值的過程。就是比較，以確定被測量的具體數(shù)值的過程。就是確定被確定被測量量值的過程測量量值的過程 2、檢驗檢驗：確定被測量是否規(guī)定的極限范圍之內(nèi)，從確定被測量是否規(guī)

5、定的極限范圍之內(nèi)，從而判斷產(chǎn)品是否合格而判斷產(chǎn)品是否合格。 例如：用塞規(guī)檢驗孔的尺寸：通端過，止端不過例如：用塞規(guī)檢驗孔的尺寸：通端過，止端不過 為合格為合格 1、測量的基本要素n“測量測量”是以確定量值為目的的全部操作。測是以確定量值為目的的全部操作。測量過程實際上就是一個比較過程，也就是將被量過程實際上就是一個比較過程，也就是將被測量與標(biāo)準(zhǔn)的單位量進(jìn)行比較，確定其比值的測量與標(biāo)準(zhǔn)的單位量進(jìn)行比較，確定其比值的過程。若被測量為過程。若被測量為L L，計量單位為計量單位為E E，確定的比，確定的比值為值為q q，則測量可表示為則測量可表示為nL=qEn一個完整的測量過程應(yīng)包含被測量、計量單位、

6、被測量、計量單位、測量方法（含測量器具）和測量精度測量方法（含測量器具）和測量精度等四個要素。被測量n被測量在機械精度的檢測中主要是有關(guān)幾何精度方面被測量在機械精度的檢測中主要是有關(guān)幾何精度方面的參數(shù)量，其基本對象是長度和角度。的參數(shù)量，其基本對象是長度和角度。n但是，長度量和角度量在各種機械零件上的表現(xiàn)形式但是，長度量和角度量在各種機械零件上的表現(xiàn)形式卻是多種多樣的，表達(dá)被測對象性能的特征參數(shù)也可卻是多種多樣的，表達(dá)被測對象性能的特征參數(shù)也可能是相當(dāng)復(fù)雜的。因此，認(rèn)真分析被測對象的特性，能是相當(dāng)復(fù)雜的。因此，認(rèn)真分析被測對象的特性，研究被測對象的含義是十分重要的。研究被測對象的含義是十分重要

7、的。n例如，表面粗糙度的各種評定參數(shù)，齒輪的各種誤差例如，表面粗糙度的各種評定參數(shù)，齒輪的各種誤差項目，尺寸公差與形位公差之間的獨立與相關(guān)關(guān)系等項目，尺寸公差與形位公差之間的獨立與相關(guān)關(guān)系等等。等。 計量單位n計量單位（簡稱單位）是數(shù)值為一的的特定物理量。計量單位（簡稱單位）是數(shù)值為一的的特定物理量。我國規(guī)定采用以國際單位制（我國規(guī)定采用以國際單位制（SISI）為基礎(chǔ)的為基礎(chǔ)的“法定計法定計量單位制量單位制”。n它是由一組選定的基本單位和由定義公式與比例因數(shù)它是由一組選定的基本單位和由定義公式與比例因數(shù)確定的導(dǎo)出單位所組成的。如確定的導(dǎo)出單位所組成的。如“米米”、“千克千克”、“秒秒”、“安安

8、”等為基本單位。等為基本單位。機械工程中常用的長機械工程中常用的長度單位有度單位有“毫米毫米”、“微米微米” 和和“納米納米” ，常用的，常用的角度單位是非國際單位制的單位角度單位是非國際單位制的單位“度度”、“分分”、“秒秒”和國際單位制的輔助單位和國際單位制的輔助單位“弧度弧度”、“球面球面度度” 。n在測量過程中，計量單位必須以物質(zhì)形式來體現(xiàn)，量在測量過程中，計量單位必須以物質(zhì)形式來體現(xiàn)，量值穩(wěn)定，能夠復(fù)現(xiàn)的，傳遞的。如光波波長、精密量值穩(wěn)定，能夠復(fù)現(xiàn)的，傳遞的。如光波波長、精密量塊、線紋尺、各種圓分度盤等。塊、線紋尺、各種圓分度盤等。 測量方法測量方法n測量方法是根據(jù)一定的測量原理，在

9、實施測量測量方法是根據(jù)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。過程中對測量原理的運用及其實際操作。n廣義地說，廣義地說，測量方法可以理解為測量原理、測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)境和操作量器具（計量器具）和測量條件（環(huán)境和操作者）的總和。者）的總和。n在實施測量過程中，應(yīng)該根據(jù)被測對象的特點在實施測量過程中，應(yīng)該根據(jù)被測對象的特點（如材料硬度、外形尺寸、生產(chǎn)批量、制造精（如材料硬度、外形尺寸、生產(chǎn)批量、制造精度、測量目的等）和被測參數(shù)的定義來擬定測度、測量目的等）和被測參數(shù)的定義來擬定測量方案、選擇測量器具和規(guī)定測量條件，合理量方案、選擇

10、測量器具和規(guī)定測量條件，合理地獲得可靠的測量結(jié)果。地獲得可靠的測量結(jié)果。 測量精度測量精度n測量結(jié)果與真值的一致程度。測量結(jié)果與真值的一致程度。 n真值的定義為：當(dāng)某量能被完善地確定真值的定義為：當(dāng)某量能被完善地確定并能排除所有測量上的缺陷時，通過測并能排除所有測量上的缺陷時，通過測量所得到的量值。量所得到的量值。n由于測量會受到許多因素的影響，其過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程總是不完善的，即任何測量都不可能沒有誤差。沒有誤差。對于每一個測量值都應(yīng)給出對于每一個測量值都應(yīng)給出相應(yīng)的測量誤差范圍相應(yīng)的測量誤差范圍，說明其可信度。，說明其可信度。2 2、長

11、度單位與計量基準(zhǔn)、長度單位與計量基準(zhǔn)n在國際單位制及我國法定計量單位中，長度的基本單位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名稱是“米米”，其單位符號為，其單位符號為“m m”。 n“米米”的定義于的定義于1818世紀(jì)末始于法國，當(dāng)時規(guī)定世紀(jì)末始于法國，當(dāng)時規(guī)定“米等于米等于經(jīng)過巴黎的地球子午線的四千萬分之一經(jīng)過巴黎的地球子午線的四千萬分之一”。1919世紀(jì)世紀(jì)“米米”逐漸成為國際通用的長度單位。逐漸成為國際通用的長度單位。18891889年在法國巴黎召開年在法國巴黎召開了第一屆國際計量大會，從國際計量局訂制的了第一屆國際計量大會，從國際計量局訂制的3030根米尺根米尺中，選出

12、了作為統(tǒng)一國際長度單位量值的一根米尺，把中，選出了作為統(tǒng)一國際長度單位量值的一根米尺，把它稱之為它稱之為“國際米原器國際米原器”。 n19831983年第年第1717屆國際計量大會又更新了米的定義，規(guī)定：屆國際計量大會又更新了米的定義，規(guī)定：“米米”是在真空中在是在真空中在1/2997924581/299792458s s的時間間隔內(nèi)行進(jìn)路的時間間隔內(nèi)行進(jìn)路程的長度程的長度。 長度量值傳遞系統(tǒng)： 理論上的長度基準(zhǔn)，不是在實踐中直接應(yīng)用 一般長度量值通過兩個平行的系統(tǒng)向下傳遞 量塊（塊規(guī)）和線紋尺量塊（塊規(guī)）和線紋尺。 3、長度量值傳遞系統(tǒng)長度的量值傳遞長度的量值傳遞n量值傳遞是量值傳遞是“將國

13、家計量基準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的計量值，將國家計量基準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的計量值，通過檢定（或其它方法）傳遞給下一等級的計通過檢定（或其它方法）傳遞給下一等級的計量標(biāo)準(zhǔn)（器），并依次逐級傳遞到工作計量器量標(biāo)準(zhǔn)（器），并依次逐級傳遞到工作計量器具上，以保證被測對象的量值準(zhǔn)確一致的方具上，以保證被測對象的量值準(zhǔn)確一致的方式式”。n我國長度量值傳遞系統(tǒng)如圖所示，從最高基準(zhǔn)我國長度量值傳遞系統(tǒng)如圖所示，從最高基準(zhǔn)譜線向下傳遞，有兩個平等的系統(tǒng)，即端面量譜線向下傳遞，有兩個平等的系統(tǒng)，即端面量具（量塊）和刻線量具（線紋尺）系統(tǒng)。其中具（量塊）和刻線量具（線紋尺）系統(tǒng)。其中尤以量塊傳遞系統(tǒng)應(yīng)用最廣。尤以量塊傳遞系統(tǒng)應(yīng)用最廣。n量值

14、系統(tǒng)的建立和執(zhí)行，保證了國家計量行政機關(guān)自上量值系統(tǒng)的建立和執(zhí)行，保證了國家計量行政機關(guān)自上而下的對量值進(jìn)行合理的統(tǒng)一控制。企業(yè)要確保產(chǎn)品質(zhì)而下的對量值進(jìn)行合理的統(tǒng)一控制。企業(yè)要確保產(chǎn)品質(zhì)量，增強市場競爭力，必須主動采取措施，保證量值的量，增強市場競爭力，必須主動采取措施，保證量值的可靠。因此，在可靠。因此，在GB/T9000GB/T9000“質(zhì)量管理和質(zhì)量保證質(zhì)量管理和質(zhì)量保證”系列系列標(biāo)準(zhǔn)中，對企業(yè)的測量設(shè)備（器具）提出了標(biāo)準(zhǔn)中，對企業(yè)的測量設(shè)備（器具）提出了“溯源性溯源性”的要求，即測量結(jié)果必須具有能與國家計量基準(zhǔn)或國際的要求，即測量結(jié)果必須具有能與國家計量基準(zhǔn)或國際計量基準(zhǔn)相聯(lián)系的特性

15、。所用計量器具要獲得這一特性，計量基準(zhǔn)相聯(lián)系的特性。所用計量器具要獲得這一特性，就必須經(jīng)過具有較高準(zhǔn)確度的計量標(biāo)準(zhǔn)的檢定，而該計就必須經(jīng)過具有較高準(zhǔn)確度的計量標(biāo)準(zhǔn)的檢定，而該計量標(biāo)準(zhǔn)又需受到上一級計量標(biāo)準(zhǔn)的檢定，逐級往上溯源，量標(biāo)準(zhǔn)又需受到上一級計量標(biāo)準(zhǔn)的檢定，逐級往上溯源，直至國家計量基準(zhǔn)或國際計量基準(zhǔn)，實現(xiàn)企業(yè)的量值在直至國家計量基準(zhǔn)或國際計量基準(zhǔn)，實現(xiàn)企業(yè)的量值在國際范圍內(nèi)的合理的統(tǒng)一國際范圍內(nèi)的合理的統(tǒng)一。（1）量塊n使用波長作為長度基準(zhǔn)，雖然可以達(dá)到足夠的精確度，但因?qū)?fù)現(xiàn)的條件有很高的要求，不便在生產(chǎn)中直接用于尺寸的測量。因此，需要將基準(zhǔn)的量值按照定義的規(guī)定，復(fù)現(xiàn)在實物計量標(biāo)準(zhǔn)器上

16、。常見的實物計量標(biāo)準(zhǔn)器有量塊（塊規(guī)）和線紋尺。 n量塊用鉻錳鋼等特殊合金鋼或線膨脹系數(shù)小、性質(zhì)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。 量塊的構(gòu)成n長方體的量塊有兩個平行的測長方體的量塊有兩個平行的測量面，其余為非測量面。測量量面，其余為非測量面。測量面極為光滑、平整，其表面粗面極為光滑、平整，其表面粗糙度糙度RaRa值達(dá)值達(dá)0.0120.012mm以上，兩以上，兩測量面之間的距離即為量塊的測量面之間的距離即為量塊的工作長度（標(biāo)稱長度）。標(biāo)稱工作長度（標(biāo)稱長度）。標(biāo)稱長度到長度到5.55.5mmmm的量塊，其公稱的量塊，其公稱值刻印在上測量面上；標(biāo)稱長

17、值刻印在上測量面上；標(biāo)稱長度大于度大于5.55.5mmmm的量塊，其公稱的量塊，其公稱長度值刻印在上測量面左側(cè)較長度值刻印在上測量面左側(cè)較寬的一個非測量面上寬的一個非測量面上 1、量塊的用途n作為長度尺寸標(biāo)準(zhǔn)的實物載體，將國家的長度基準(zhǔn)按照一定的規(guī)范逐級傳遞到機械產(chǎn)品制造環(huán)節(jié)，實現(xiàn)量值統(tǒng)一。n作為標(biāo)準(zhǔn)長度標(biāo)定量儀，檢定量儀的示值誤差。n相對測量時以量塊為標(biāo)準(zhǔn)，用測量器具比較量塊與被測尺寸的差值。n也可直接用于精密測量、精密劃線和精密機床的調(diào)整。 2、量塊的精度等級： 制造精度：00級、0級、1級、2級、3級、K級。 檢驗精度：1、2、3、4、5、6六個等級。 3、量塊的組合 例：組合尺寸36.

18、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 4塊。量塊的精度（級） n按國標(biāo)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(zhǔn)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(biāo)來劃分的。n量塊生產(chǎn)企業(yè)大都按量塊生產(chǎn)企業(yè)大都按“級級”向市場銷售量塊向市場銷售量塊。用量塊長度極限偏差（中心長度與標(biāo)稱長度允許的最大誤差）控制一批相同規(guī)格量塊的長度變動范圍；用量塊長度變動量（量塊最大長度與最小長度之差）控制每一個量塊兩測量面間各對應(yīng)

19、點的長度變動范圍。用戶則按量塊的標(biāo)稱尺寸使用量塊。因此，按“級”使用量塊必然受到量塊長度制造偏差的影響，將把制造誤差帶入測量結(jié)果。量塊的精度（等）n制造高精度的量塊的工藝要求高、成本也高，而制造高精度的量塊的工藝要求高、成本也高，而且即使制造成高精度量塊，在使用一段時間后，且即使制造成高精度量塊，在使用一段時間后，也會因磨損而引起尺寸減小，使其原有的精度級也會因磨損而引起尺寸減小，使其原有的精度級別降低。因此，經(jīng)過維修或使用一段時間后的量別降低。因此，經(jīng)過維修或使用一段時間后的量塊，要定期送專業(yè)部門按照標(biāo)準(zhǔn)對其各項精度指塊，要定期送專業(yè)部門按照標(biāo)準(zhǔn)對其各項精度指標(biāo)進(jìn)行檢定，確定符合哪一標(biāo)進(jìn)行檢

20、定，確定符合哪一“等等”，并在檢定證，并在檢定證書中給出的標(biāo)稱尺寸的修正值。書中給出的標(biāo)稱尺寸的修正值。 n標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了量塊按其檢定精度分為六等，即標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了量塊按其檢定精度分為六等，即1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6等，其中等，其中1 1等精度最高，等精度最高，6 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限偏差和主要依據(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。平面平行性允許偏差來劃分的。量塊的“級”與“等”n量塊的量塊的“級級”和和“等等”是從成批制造和單個檢定兩種不是從成批制造和單個檢定兩種不同的角度出發(fā)，對其精度進(jìn)行劃分的兩種形式。同的角

21、度出發(fā)，對其精度進(jìn)行劃分的兩種形式。n按按“級級”使用使用時，以標(biāo)記在量塊上的標(biāo)稱尺寸作為工作時，以標(biāo)記在量塊上的標(biāo)稱尺寸作為工作尺寸，該尺寸尺寸，該尺寸包含其制造誤差包含其制造誤差。n按按“等等”使用使用時，必須以檢定后的實際尺寸作為工作尺時，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，但寸，該尺寸不包含制造誤差，但包含了檢定時的測量誤包含了檢定時的測量誤差差。n就同一量塊而言，檢定時的測量誤差要比制造誤差小得就同一量塊而言，檢定時的測量誤差要比制造誤差小得多。所以，多。所以，量塊按量塊按“等等”使用時其精度比按使用時其精度比按“級級”使用使用要高要高，且能在保持量塊原有使用精

22、度的基礎(chǔ)上延長其使，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。（2）線紋尺n金屬線紋尺是在金屬材料上標(biāo)刻線紋及數(shù)字金屬線紋尺是在金屬材料上標(biāo)刻線紋及數(shù)字, ,金屬材料金屬材料分為不銹鋼、彈簧鋼、分為不銹鋼、彈簧鋼、45#45#鋼等鋼等, ,也可根據(jù)用戶需要也可根據(jù)用戶需要.基準(zhǔn)線紋尺基準(zhǔn)線紋尺: :用于計量室檢測鋼卷尺、鋼直尺等。用于計量室檢測鋼卷尺、鋼直尺等。 精精密線紋尺密線紋尺: :用于精度要求較高場合測量用。用于精度要求較高場合測量用。 4、角度的量值傳遞n角度基準(zhǔn)與長度基準(zhǔn)有本質(zhì)的區(qū)別。角度的自然基準(zhǔn)是客觀存在的，不需要建立，因為一個整圓所對應(yīng)的圓心角是定值（2rad

23、或360）。因此，將整圓任意等分得到的角度的實際大小，可以通過各角度相互比較，利用圓周角的封閉性求出，實現(xiàn)對角度基準(zhǔn)的復(fù)現(xiàn)。n為了檢定和測量需要，仍然要建立角度度量的基準(zhǔn) 。二、測量器具的分類二、測量器具的分類n以下幾類：標(biāo)準(zhǔn)量具、極限量具、標(biāo)準(zhǔn)儀器、計量裝置n單值量具 只能體現(xiàn)一個單一量值的量具?？蓙硇驼{(diào)整其它測量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)量與被測量直接進(jìn)行比較。如量塊、角度量塊等。n多值量具 可體現(xiàn)一組同類量值的量具。同樣能校對和調(diào)整其它測量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)量與被測量直接進(jìn)行比較。如線紋尺、90角尺等。測量器具的分類（續(xù)）n專用量具 專門用來檢驗?zāi)撤N特定參數(shù)的量專門用來檢驗?zāi)撤N特定參數(shù)的量具。常見的

24、有：檢驗光滑圓柱孔或軸的光滑極具。常見的有：檢驗光滑圓柱孔或軸的光滑極限量規(guī)，判斷內(nèi)螺紋或外螺紋合格性的螺紋量限量規(guī)，判斷內(nèi)螺紋或外螺紋合格性的螺紋量規(guī)，判斷復(fù)雜形狀的表面輪廓合格性的檢驗樣規(guī)，判斷復(fù)雜形狀的表面輪廓合格性的檢驗樣板，用模擬裝配通過性來檢驗裝配精度的功能板，用模擬裝配通過性來檢驗裝配精度的功能量規(guī)等等。量規(guī)等等。n通用量具 我國習(xí)慣上將結(jié)構(gòu)比較簡單的測我國習(xí)慣上將結(jié)構(gòu)比較簡單的測量儀器稱為通用量具。如游標(biāo)卡尺、外徑千分量儀器稱為通用量具。如游標(biāo)卡尺、外徑千分尺、百分表等。尺、百分表等。測量器具的分類（續(xù)）n量規(guī) 無刻度，用以檢驗零件尺寸或形狀。如：光滑極限量規(guī)、螺紋量規(guī)。 量儀

25、 將被測值轉(zhuǎn)換成指示值的儀器。.偶然誤差偶然誤差隨機性隨機性螺旋測微器測鋼絲直徑螺旋測微器測鋼絲直徑特點：特點： 1、測量器具的技術(shù)性能指標(biāo)n量具的標(biāo)稱值標(biāo)稱值 標(biāo)注在量具上用以標(biāo)明其特性或指導(dǎo)其使用的量值。如標(biāo)在量塊上的尺寸，標(biāo)在刻線尺上的尺寸，標(biāo)在角度量塊上的角度等。n刻線間距刻線間距 標(biāo)尺或刻度盤上兩相鄰刻線中心間的距離。為標(biāo)尺或刻度盤上兩相鄰刻線中心間的距離。為便于讀數(shù)，一般做成刻線間距為便于讀數(shù)，一般做成刻線間距為0.750.752.52.5mmmm的等距離刻的等距離刻線。線。n分度值分度值 標(biāo)尺上，相鄰兩刻線所代表的被測量值。如一外標(biāo)尺上，相鄰兩刻線所代表的被測量值。如一外徑千分尺

26、的微分筒上相鄰兩刻線所代表的量值之差為徑千分尺的微分筒上相鄰兩刻線所代表的量值之差為0.010.01mmmm，則該測量器具的分度值為則該測量器具的分度值為0.010.01mmmm。分度值是一分度值是一種測量器具所能直接讀出的最小單位量值，它反映了讀種測量器具所能直接讀出的最小單位量值，它反映了讀數(shù)精度的高低，從一個側(cè)面說明了該測量器具的測量精數(shù)精度的高低，從一個側(cè)面說明了該測量器具的測量精度高低。度高低。數(shù)字秒表數(shù)字秒表: :最小分度最小分度=0.01s=0.01sC.C.未給出儀器誤差時未給出儀器誤差時非連續(xù)可讀儀器非連續(xù)可讀儀器 測量器具的技術(shù)性能指標(biāo)（續(xù)）n示值范圍示值范圍 由測量器具所

27、顯示或指示的最低值到最高值由測量器具所顯示或指示的最低值到最高值的范圍。如機械式比較儀的示值范圍為的范圍。如機械式比較儀的示值范圍為-0.1-0.1+0.1+0.1mmmm（或或0.10.1mmmm）。n測量范圍測量范圍 在允許不確定度內(nèi)，測量器具所能測量的在允許不確定度內(nèi)，測量器具所能測量的被測量值的下限值至上限值的范圍。例如，外徑千分尺被測量值的下限值至上限值的范圍。例如，外徑千分尺的測量范圍有的測量范圍有0 02525mmmm、252550mm50mm等，機械式比較儀的等，機械式比較儀的測量范圍為測量范圍為0 0180180mmmm，如圖所示如圖所示。n測量力測量力 在接觸式測量過程中，

28、測量器具測頭與被測在接觸式測量過程中，測量器具測頭與被測量面間的接觸壓力。測量力太大會引起彈性變形，測量量面間的接觸壓力。測量力太大會引起彈性變形，測量力太小會影響接觸的穩(wěn)定性。力太小會影響接觸的穩(wěn)定性。 測量器具的技術(shù)性能指標(biāo)（續(xù)）n靈敏度靈敏度 計量器具反映被測幾何量微小變化的能力。如計量器具反映被測幾何量微小變化的能力。如果被測參數(shù)的變化量為果被測參數(shù)的變化量為LL，引起測量器具示值變化量引起測量器具示值變化量為為xx，則靈敏度則靈敏度S=x/LS=x/L。當(dāng)分子分母為同一類量時，當(dāng)分子分母為同一類量時，靈敏度又稱放大比靈敏度又稱放大比K K。n示值誤差示值誤差 測量儀器的示值與被測量的

29、真值之差。示值測量儀器的示值與被測量的真值之差。示值誤差是測量儀器本身各種誤差的綜合反映。因此，儀器誤差是測量儀器本身各種誤差的綜合反映。因此，儀器示值范圍內(nèi)的不同工作點，示值誤差是不相同的。一般示值范圍內(nèi)的不同工作點，示值誤差是不相同的。一般可用適當(dāng)精度的量塊或其它計量標(biāo)準(zhǔn)器，來檢定測量器可用適當(dāng)精度的量塊或其它計量標(biāo)準(zhǔn)器，來檢定測量器具的示值誤差具的示值誤差三、測量方法分類三、測量方法分類 n1、按所測得的量（參數(shù)）是否為欲測之量分類n直接測量 從測量器具的讀數(shù)裝置上得到欲測之量的數(shù)值或?qū)?biāo)準(zhǔn)值的偏差。例如用游標(biāo)卡尺、外徑千分尺測量外圓直徑，用比較儀測量長度尺寸等。n間接測量 先測出與欲測

30、之量有一定函數(shù)關(guān)系的相關(guān)量，然后按相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式，求得欲測之量的測量結(jié)果。 測量測量直接測量直接測量間接測量間接測量15. 3 Lcm15. 3 L數(shù)值數(shù)值單位單位hrm2 相對法測量舉例n例如用“弦高法”測量大尺寸圓柱體的直徑，由弦長S與弦高H的測量結(jié)果，可求得直徑D的實際值，如圖所示。由圖可得n對上式微分后，得到測量結(jié)果的測量誤差為n式中 dS弦長S的測量誤差ndH弦高H的測量誤差。 HHSD42dHHSdSHSdD22412n2、按測量結(jié)果的讀數(shù)值不同分類n絕對測量 從測量器具上直接得到被測參數(shù)的整個量值的測量。例如用游標(biāo)卡尺測量零件軸徑值。n相對測量 將被測量和與其量值只有微小差別的

31、同一種已知量（一般為測量標(biāo)準(zhǔn)量）相比較，得到被測量與已知量的相對偏差。例如比較儀用量塊調(diào)零后，測量軸的直徑，比較儀的示值就是量塊與軸徑的量值之差。 n3、按被測件表面與測量器具測頭是否有機械接觸分類n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(biāo)卡尺測量零件等。為了保證接觸的可靠性，測量力是必要的，但它可能使測量器具及被測件發(fā)生變形而產(chǎn)生測量誤差，還可能造成對零件被測表面質(zhì)量的損壞。n非接觸測量 測量器具的感應(yīng)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(yīng)元件與被測件表面聯(lián)系。如干涉顯微鏡、

32、磁力測厚儀、氣動量儀等。n4、按測量在工藝過程中所起作用分類n主動測量 在加工過程中進(jìn)行的測量。其測量結(jié)果直接用來控制零件的加工過程，決定是否繼續(xù)加工或判斷工藝過程是否正常、是否需要進(jìn)行調(diào)整，故能及時防止廢品的發(fā)生，所以又稱為積極測量。n被動測量 加工完成后進(jìn)行的測量。其結(jié)果僅用于發(fā)現(xiàn)并剔除廢品，所以被動測量又稱消極測量。n5、按零件上同時被測參數(shù)的多少分類n單項測量 單獨地、彼此沒有聯(lián)系地測量零件的單項參數(shù)。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(diào)整機床等目的。n綜合測量 檢測零件幾個相關(guān)參數(shù)的綜合效應(yīng)或綜合參數(shù)，從而綜合判斷零件的合格

33、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(jié)檢驗，其測量效率高，能有效保證互換性，在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。n6、按被測工件在測量時所處狀態(tài)分類n靜態(tài)測量 測量時被測件表面與測量器具測頭處于靜止?fàn)顟B(tài)。例如用外徑千分尺測量軸徑、用齒距儀測量齒輪齒距等。n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(chǎn)過程中被測參數(shù)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。測量方法分類 （續(xù)）n7、按測量中測量因素是否變化分類n等精度測量 在測量過程中，決定測量精度的全部因素

34、或條件不變。例如，由同一個人，用同一臺儀器，在同樣的環(huán)境中，以同樣方法，同樣仔細(xì)地測量同一個量。在一般情況下，為了簡化測量結(jié)果的處理，大都采用等精度測量。實際上，絕對的等精度測量是做不到的。n不等精度測量 在測量過程中，決定測量精度的全部因素或條件可能完全改變或部分改變。由于不等精度測量的數(shù)據(jù)處理比較麻煩，因此一般用于重要的科研實驗中的高精度測量。 2. 2. 誤差的分類誤差的分類隨機誤差隨機誤差隨機性隨機性可通過多次測量來減小可通過多次測量來減小系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差確定性確定性可用特定方法來消除可用特定方法來消除一、量塊一、量塊 量塊是沒有刻度的平行端面量具，也稱量規(guī)。量塊是沒有刻度的平行端面量

35、具，也稱量規(guī)。二、游標(biāo)卡尺二、游標(biāo)卡尺 1、游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)和用法、游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)和用法 游標(biāo)卡尺的用法：游標(biāo)卡尺的用法：主主 尺：尺： 是一般常用的毫米刻度尺。是一般常用的毫米刻度尺。 游游 標(biāo)標(biāo) 尺：尺： 可以在主尺上左右移動?？梢栽谥鞒呱献笥乙苿?。 不同種類的游標(biāo)尺上的刻度線的條數(shù)不同，我們就是通過游標(biāo)尺來不同種類的游標(biāo)尺上的刻度線的條數(shù)不同，我們就是通過游標(biāo)尺來精確讀數(shù)的。精確讀數(shù)的。 外測量爪：外測量爪： 是用來測量物體的長度、管的外徑、管壁的厚度等的尺寸的。是用來測量物體的長度、管的外徑、管壁的厚度等的尺寸的。 用法是將物體夾在兩個外測量爪之間加緊。用法是將物體夾在兩個外測量爪之間加

36、緊。 內(nèi)測量爪：內(nèi)測量爪： 是用來測量管的內(nèi)徑、槽的內(nèi)部的寬度等的尺寸的。是用來測量管的內(nèi)徑、槽的內(nèi)部的寬度等的尺寸的。 用法是將物體卡在兩個內(nèi)測量爪外，把游標(biāo)尺盡量向外拉緊。用法是將物體卡在兩個內(nèi)測量爪外，把游標(biāo)尺盡量向外拉緊。 深深 度度 尺：尺： 是用來測量管、槽的深度等的尺寸的。是用來測量管、槽的深度等的尺寸的。 用法是將深度尺插入管、槽內(nèi)，直到不能再往里插為止。用法是將深度尺插入管、槽內(nèi)，直到不能再往里插為止。 緊固螺母：緊固螺母： 固定游標(biāo)卡尺用，方便讀數(shù)。固定游標(biāo)卡尺用，方便讀數(shù)。 用法是測量完物體之后，把它擰緊，把物體從游標(biāo)卡尺上取下，這用法是測量完物體之后，把它擰緊，把物體從

37、游標(biāo)卡尺上取下，這樣游標(biāo)卡尺在主尺上就不會動了。樣游標(biāo)卡尺在主尺上就不會動了。 尺身尺身游標(biāo)游標(biāo)緊固螺釘緊固螺釘深度尺深度尺內(nèi)測量爪內(nèi)測量爪外測量爪外測量爪游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)圖 2、游標(biāo)卡尺的刻線原理和讀數(shù)方法、游標(biāo)卡尺的刻線原理和讀數(shù)方法 （1）、10分度游標(biāo)卡尺度數(shù)原理： 主尺是一般的刻度尺，它的讀數(shù)和我們平常的刻度尺的讀法是一樣的。10分度的卡尺的游標(biāo)尺上有10個小的等分刻度，他們的總長等于9mm，即每個小格都比正常的1mm小0.1mm。左右測量爪合在一起時，游標(biāo)尺的零刻度與主尺的零刻度重合時，只有游標(biāo)尺的第10刻度線與主尺的9mm刻度線重合，其余的刻度線都不重合。如下圖所示。 0（2） 、

38、20分度的游標(biāo)卡尺 這種游標(biāo)卡尺，主尺的最小刻度為1mm，游標(biāo)尺上有20個小的等分刻度，他們的總長等于19mm，因此游標(biāo)尺的每一分度都比正常的1mm小0.05mm。左右測量爪合在一起時，游標(biāo)尺的零刻度與主尺的零刻度重合時，只有游標(biāo)尺的第20刻度線與主尺的19mm刻度線重合，其余的刻度線都不重合。這種游標(biāo)卡尺可以精確到0.05mm，它的讀數(shù)方法與10分度游標(biāo)卡尺相同。 如下圖所示，主尺讀數(shù)為14mm，游標(biāo)尺的第17條刻度限與主尺的某一刻讀線重合，所以，游表的讀數(shù)為170.05=0.85mm，最終讀數(shù)為14+0.85=14.85mm或1.485cm。（3）、50分度游標(biāo)卡尺讀數(shù)原理 這種游標(biāo)卡尺，主尺的最小刻度為1mm，游標(biāo)尺上有50個小的等分刻度，他們的總長等于49mm，因此游標(biāo)尺的每一分度都比正常的1mm小0.02mm。左右測量爪合在一起時，游標(biāo)尺的零刻度與主尺的零刻度重合時，只有游標(biāo)尺的第第50刻度線與主尺的49mm刻度線重合，其余的刻度線都不重合。這種游標(biāo)卡尺可以精確到0.02mm，它的讀數(shù)方法與10分度游標(biāo)卡尺、20分度游標(biāo)卡尺相同。 如下圖所示，主尺讀數(shù)為23mm，游標(biāo)尺的第23條刻度限與主尺的某一刻讀線重合，所以，游表的讀數(shù)為230.02=0.46mm，最終讀數(shù)為23+0.46=23.46mm或2.346c