第三章測量技術(shù)基礎(chǔ)

1、1中國機(jī)床工具行業(yè)“寒冬”何時(shí)過去？反思！一、機(jī)床行業(yè)現(xiàn)狀 改革開放以后，各機(jī)床工具企業(yè)釋放了推動(dòng)上層建筑改革與生產(chǎn)力大發(fā)展的動(dòng)力，加上實(shí)施“引進(jìn)來”、“走出去”的戰(zhàn)略，多種所有制企業(yè)并存發(fā)展，既競爭，又合作，通過兼并重組，出現(xiàn)一批多種所有制的明星企業(yè)，據(jù)2007年的統(tǒng)計(jì)，民營企業(yè)占行業(yè)總數(shù)的71.3%，年銷售額占全行業(yè)的56%，位居半壁江山。 若干年前，國民經(jīng)濟(jì)以二位數(shù)快速增長，帶動(dòng)了機(jī)床工具行業(yè)高速發(fā)展。國內(nèi)機(jī)床工具市場迅速擴(kuò)大，成為世界上第一消費(fèi)國、第一生產(chǎn)國、第一進(jìn)口國，這種成績得來實(shí)屬不易，可喜可賀，行業(yè)內(nèi)企業(yè)家們大多笑逐顏開，忙著建新廠，擴(kuò)大生產(chǎn)能力。 在發(fā)展過程中又受到政府這只“

2、有形的手”的支持?！案邫n數(shù)控機(jī)床及基礎(chǔ)制造裝備”重大科技專項(xiàng)（以下簡稱04專項(xiàng)），從資金及政策上給予支持，各主流機(jī)床工具廠幾乎都接待過黨和國家最高領(lǐng)導(dǎo)人與省、市主要負(fù)責(zé)人的參觀考察，從精神到物質(zhì)均受到中央和地方政府的重視。 但殘酷的市場經(jīng)濟(jì)，優(yōu)勝劣汰的規(guī)律，發(fā)達(dá)國家跨國公司及中國臺(tái)灣地區(qū)機(jī)床工具企業(yè)，特別是ECFA的實(shí)施，在中國大陸進(jìn)行了嚴(yán)密的布局，或兼并、或合資、獨(dú)資，設(shè)立生產(chǎn)（大部分為SKD方式）、銷售基地，利用中國熟悉機(jī)床工具方面的專家或?qū)I(yè)人員，深耕中國市場，與中國高端用戶建立了緊密聯(lián)系，甚至進(jìn)入機(jī)床行業(yè)本身作為技改之用。 機(jī)床工具行業(yè)是一個(gè)競爭性行業(yè)，早已對(duì)國外放開了，雖然有04專項(xiàng)

3、的支持，頻頻出現(xiàn)多類國產(chǎn)高端的數(shù)控機(jī)床見諸報(bào)紙及媒體，著實(shí)使人興奮，但掩蓋不了機(jī)床工具行業(yè)競爭力的比較薄弱本質(zhì)。 當(dāng)中國經(jīng)濟(jì)回歸到個(gè)位數(shù)正常發(fā)展速度時(shí)，加上2008年全球金融危機(jī)及以后的歐洲主權(quán)債務(wù)危機(jī)，引發(fā)中國的制成品出口困難，從而帶來這些外向型企業(yè)技術(shù)改造缺乏資金，并由于中高端數(shù)控機(jī)床競爭不過發(fā)達(dá)國家的跨國公司，中檔數(shù)控機(jī)床與有些國家及中國臺(tái)灣地區(qū)的機(jī)床工具企業(yè)難以匹敵，造成今天機(jī)床工具行業(yè)的“寒冬”狀態(tài)，什么時(shí)候寒冬過去，無人回答。 對(duì)于中國機(jī)床工具行業(yè)競爭力薄弱的現(xiàn)象，眾說紛紜，見仁見智，但決不能說機(jī)床工具行業(yè)的同仁們沒有拼搏精神，沒有想辦法找出路。 以下分別為機(jī)床行業(yè)的努力與現(xiàn)狀。1

4、.以規(guī)模取勝的大型機(jī)床企業(yè)現(xiàn)狀 業(yè)績雄居世界前十位的沈機(jī)集團(tuán)人員超過1.5萬，大連機(jī)床集團(tuán)人員接近5000人，業(yè)界一些人士稱之為機(jī)床工具行業(yè)發(fā)展的“領(lǐng)頭羊”、“風(fēng)向標(biāo)”，為行業(yè)發(fā)展做出不少貢獻(xiàn)，但2013年在市場環(huán)境發(fā)生變化的情況下，銷售額也出現(xiàn)了負(fù)增長，但盈利能力尚需提高。 從新五類到i5，從工業(yè)設(shè)計(jì)到智慧智造，沈機(jī)如同下跳棋一般在同行的注視下義無反顧地前行，相比之下，像德馬吉精森機(jī)這樣有深厚底蘊(yùn)的跨國公司，則如同下圍棋，在變化中布局強(qiáng)勢”。2.試圖以重型機(jī)床打開市場的企業(yè)現(xiàn)狀 近期，重型機(jī)床企業(yè)尤其困難，除市場因素外，肯定還有其它內(nèi)部原因。五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控龍門銑床的確是顯示目前高端機(jī)床產(chǎn)品標(biāo)

5、致性的一類產(chǎn)品，生產(chǎn)的廠家就有二三十家（當(dāng)然大小規(guī)格不太一樣），連居于云南地區(qū)的昆明機(jī)床廠，也花巨資建造了一座嶄新的擁有200噸吊車的重型廠房，也想搞大型數(shù)控龍門鏜銑，將來產(chǎn)品運(yùn)輸都成問題。 為什么趨之若鶩呢？ 有04專項(xiàng)支持的企業(yè)在做，沒有04專項(xiàng)支持的企業(yè)也在做，高端數(shù)控機(jī)床的同質(zhì)化奇怪地出現(xiàn)，這說明市場機(jī)制的盲目性作用，難道不是浪費(fèi)機(jī)床行業(yè)的人力與物力資源嗎？不少做出的樣品投不了產(chǎn)，放在庫房里或做展覽之用，用戶也很少問津。生產(chǎn)能力過剩，以至造成現(xiàn)有重型機(jī)床企業(yè)出現(xiàn)虧損。 3.改革體制的探索 在市場經(jīng)濟(jì)中兼并重組，優(yōu)勝劣汰是正常的，目的是優(yōu)化資源配置，但情況如何呢？齊重民營化，齊二、哈量、

6、北京機(jī)床研究所、武重找到了央企作為“婆婆”，另外寧江機(jī)床廠找到了五糧液廠作為投資方。昆明機(jī)床廠是一家上市公司，幾次換“婆婆”，從西安交大到沈機(jī)集團(tuán)。這種例子確實(shí)不少，仍解決不了很多問題，為什么呢？4.曾經(jīng)的“明珠”光芒隱退 在上世紀(jì)50年代末，60年代初，新中國建立才10年，遭受帝國主義封鎖，國家制定了發(fā)展“高精度精密機(jī)床”戰(zhàn)役。從1958年到1965年，共試制成功高精度精密機(jī)床26種，到1965年年產(chǎn)高精度機(jī)床500臺(tái)，縮短了與國外的差距。 當(dāng)時(shí)機(jī)床行業(yè)的兩顆明珠上海機(jī)床廠、昆明機(jī)床廠立下了汗馬功勞。從解放前這兩個(gè)廠就有一批技術(shù)造詣良好的技術(shù)人員與技術(shù)工人，在解放后起了極為重要的作用。 多年

7、失去了光芒的兩顆“明珠”，何時(shí)再現(xiàn)光芒呢？ 5.領(lǐng)導(dǎo)的作用 改革開放以后，逐漸進(jìn)入市場經(jīng)濟(jì)，優(yōu)勝劣汰顯現(xiàn)出來?！笆肆_漢”（文革前對(duì)18家規(guī)模機(jī)床廠的戲稱）之一的沈三與濟(jì)一，在上世紀(jì)80年代，曾經(jīng)風(fēng)光一時(shí)，名聲雀起，受到各級(jí)政府的表揚(yáng)，獲得很多獎(jiǎng)牌，雄居行業(yè)佼佼者地位，但好景不長。 沈三以數(shù)控化率最高聞名全國，但質(zhì)量不過關(guān)，服務(wù)又不到位，最后被用戶與市場拋棄，落得破產(chǎn)的下場。濟(jì)一以與日本馬扎克合作而聞名，利用OEM方式出口，迅速提高了該廠的工藝技術(shù)水平，如齒輪噪音，不僅考核分貝數(shù)，還要聽了“悅耳”，標(biāo)準(zhǔn)不可謂不苛刻。但在時(shí)任廠長朱錫泉同志的帶領(lǐng)下，經(jīng)過艱苦努力，一個(gè)個(gè)難題都解決了，出口勢頭良好

8、。后來的繼任者，由于種種復(fù)雜原因，解除了與馬扎克合作，引進(jìn)技術(shù)又作出了錯(cuò)誤的決策，逐漸衰落了，一直到現(xiàn)在仍沒沒無聞，據(jù)稱已被民營企業(yè)兼并。 6.走國際化道路提升行業(yè)水平 因?yàn)闄C(jī)床工具行業(yè)在改革開放初就起動(dòng)合作生產(chǎn)、引進(jìn)技術(shù)的方法，特別是合作生產(chǎn)，返銷，是當(dāng)時(shí)提升機(jī)床工業(yè)水平的快捷途徑，在機(jī)械工業(yè)內(nèi)都具有自己的特色。 后來發(fā)展到兼并國際上有名的機(jī)床企業(yè)，如沈機(jī)集團(tuán)兼并德國Schiess，北一兼并德國的WaldrichCoburg，大連機(jī)床集團(tuán)兼并美國IngesollRand等企業(yè)，哈量兼并Kelch，天水星火在國外兼并或合資若干企業(yè)，杭機(jī)參股Aba等。 這條路還要走下去，如何走下去才能使中國機(jī)床

9、工具企業(yè)強(qiáng)身固本呢？ 7.另辟蹊徑的嘗試 原營口機(jī)床廠、安陽機(jī)床廠、威海機(jī)床廠已經(jīng)資不抵債，瀕臨破產(chǎn)，有的通過企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)、有能力的員工進(jìn)行改制，民營化，用“鳳凰涅槃，浴火重生”的方式挽救企業(yè)。 在此基礎(chǔ)上成立的營口冠華、安陽鑫盛、華東數(shù)控等企業(yè)，起死回生。如何鞏固成果呢？ 有的已經(jīng)遇到暗礁。8.鍛壓機(jī)床行業(yè)的有效探索 鍛壓機(jī)床行業(yè)似乎比金切機(jī)床行業(yè)好，看到一點(diǎn)希望。據(jù)有關(guān)材料數(shù)據(jù)顯示，銷售額排在前十位的濟(jì)二，揚(yáng)力、亞威，天津鍛壓，揚(yáng)鍛，金方圓、泰安華魯、湖北三環(huán)、合鍛、徐州鍛壓，有9個(gè)企業(yè)的產(chǎn)值都是正增長，并都有利潤，少數(shù)企業(yè)利潤是負(fù)增長。 濟(jì)二因產(chǎn)品技術(shù)含量高，競爭力強(qiáng)，因此利稅實(shí)現(xiàn)較大幅度增

10、長，應(yīng)該說在機(jī)床工具行業(yè)鶴立雞群。原因如下：從建廠以來其一直以壓力機(jī)及龍門刨為主導(dǎo)產(chǎn)品。數(shù)十年間，除在改革開放以后把龍門刨改為龍門銑外，一直堅(jiān)持自己的發(fā)展方向。當(dāng)時(shí)一汽等汽車用戶廠，技術(shù)上要求采用與威爾遜不同的導(dǎo)柱、導(dǎo)套結(jié)構(gòu)，濟(jì)二最終根據(jù)用戶要求進(jìn)行研發(fā)修改設(shè)計(jì)，提供的壓力機(jī)受到一汽等用戶的歡迎，從此打開了汽車工業(yè)的市場。 同時(shí)，濟(jì)二與其他有名的國外企業(yè)進(jìn)行技術(shù)合作，幾十年如一日，積累了在壓力機(jī)設(shè)計(jì)、制造方面極為寶貴的經(jīng)驗(yàn)，并通過管理人員、技術(shù)人員、技術(shù)工人，代代相傳，使技術(shù)得以傳承與發(fā)展。在合資浪潮中，濟(jì)二沒有對(duì)國內(nèi)外企業(yè)實(shí)施兼并，僅依靠自己的力量發(fā)展成為能與世界頂尖的壓力機(jī)企業(yè)，濟(jì)二在美國

11、福特汽車車身壓力機(jī)生產(chǎn)線的招標(biāo)中勝出，其節(jié)拍創(chuàng)世界先進(jìn)水平，這種能“引領(lǐng)技術(shù)，引領(lǐng)市場”的機(jī)床工具企業(yè)太少了。 濟(jì)二身上看到了機(jī)床工具行業(yè)的希望。當(dāng)然國家04專項(xiàng)對(duì)其支持也是不可或缺的。任何事物的發(fā)展，內(nèi)因是根本，外因僅是條件而已。二、工具行業(yè)現(xiàn)狀高端刀具基本上靠進(jìn)口 工具行業(yè)主要是刀具、量具與功能部件（含附件），雖有一些04專項(xiàng)支持，但比機(jī)床更加薄弱。 刀具在機(jī)械加工中的重要性并非為高層所認(rèn)識(shí)。機(jī)床在國外稱之為工具機(jī)（MachineTool），沒有刀具，機(jī)床根本沒有用處。一臺(tái)機(jī)床能否發(fā)揮效率與加工性能，刀具占相當(dāng)比重。 盡管刀具不像機(jī)床那樣貴，但它是消耗品。筆者在西安高壓開關(guān)廠的數(shù)控車間看到

12、該車間擁有四五十臺(tái)數(shù)控機(jī)床，每年消耗的刀具費(fèi)用800萬元人民幣。用戶使用的高端刀具，特別是與數(shù)控配套的刀具，基本上靠國外進(jìn)口，如山高、住友，維爾特等著名的刀具企業(yè)，基本壟斷中國高端市場，可嘆我國還是生產(chǎn)鎢粉的大國，也是出口大國。 我們是磨料生產(chǎn)大國，如剛玉、碳化硅等，這些屬于能源與污染密集型的產(chǎn)業(yè)，因此在市場上還有生存機(jī)會(huì)，2013年超硬材料銷售額比2012年增加12.3%，還有部分出口，但高端的制品有的還依賴進(jìn)口，因?yàn)槠滟|(zhì)量影響最后精加工的精度與光潔度。 量儀更是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，計(jì)量室的高檔儀器，如圓度儀、表面光潔度儀、三坐標(biāo)測量機(jī)、齒輪綜合檢查儀、雙頻激光干涉儀等都是計(jì)算機(jī)化、數(shù)字化。其測量

13、傳感器有的已達(dá)納米級(jí)了，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，對(duì)被測對(duì)象進(jìn)行分析，可找出加工過程中的薄弱環(huán)節(jié)，至于長光柵、圓光柵基本上被德國的Dr.Heidenheim公司所壟斷。 特別是自動(dòng)化量儀是一片空白，基本上為發(fā)達(dá)國家的Marposs（意）、CarlMahr（德）、Reinishow（英）等所壟斷。上世紀(jì)60年代中期曾引進(jìn)氣動(dòng)量儀成套技術(shù)，新建中原量儀廠，但沒有與時(shí)俱進(jìn)，繼續(xù)創(chuàng)新發(fā)展。沒有“眼睛”，沒有測量怎樣能判斷加工件是否合格，無法進(jìn)行實(shí)時(shí)在線測量和數(shù)據(jù)處理，更找不出加工過程存在問題，如何改進(jìn)生產(chǎn)工藝呢？ 三、量儀行業(yè)現(xiàn)狀自動(dòng)化量儀基本為國外企業(yè)壟斷 曾任機(jī)床工具局長的梁訓(xùn)瑄同志與幾位機(jī)床行業(yè)的老專家

14、在改革開放以后不久就提出功能部件的概念，功能部件含機(jī)床附件，這個(gè)概念得到行業(yè)及政府領(lǐng)導(dǎo)普遍認(rèn)同。 雖然我們具備一些專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)，如具有悠久歷史的南京工藝裝備廠生產(chǎn)的滾動(dòng)絲杠副，但在質(zhì)量與數(shù)量方面尚無法與國外著名廠家匹敵，何況這種專業(yè)廠還很少。有一些著名的機(jī)床集團(tuán)，如大連機(jī)床、沈機(jī)、漢江都試水功能部件的研發(fā)生產(chǎn)，但尚不成氣候。據(jù)一位業(yè)內(nèi)專家稱，我們?nèi)珖臐L動(dòng)部件的總產(chǎn)量還不如臺(tái)灣的一個(gè)企業(yè)。至于機(jī)床主軸用的高速、高精度、高負(fù)載的精密、超精密軸承，基本由瑞典SKF、德國的FAG、日本的精工、美國的Timkin所壟斷供應(yīng)。改革開放前的哈爾濱軸承廠，設(shè)有專門制造機(jī)床主軸用的高精度軸承分廠，筆者在機(jī)床廠

15、工作時(shí)親手裝配過該廠生產(chǎn)的型號(hào)為3182112的C級(jí)軸承（高精度級(jí)），質(zhì)量良好，現(xiàn)在他們也不生產(chǎn)了，這難道不是很可悲嗎？社會(huì)化專業(yè)化何在？ 功能部件是工業(yè)化大生產(chǎn)所必需具備的條件。另外，生產(chǎn)機(jī)床的產(chǎn)業(yè)鏈也很長，如液壓、氣動(dòng)、電控系統(tǒng)、切削油、潤滑油，誰是國內(nèi)高質(zhì)量的供貨商？ 四、功能部件行業(yè)現(xiàn)狀質(zhì)量與數(shù)量無法與國外廠家匹敵 以史為鑒可以知興替。 中高端主機(jī)配套用的工、刃、量具及功能部件還得求助于國外的供應(yīng)商。有的同志說，目前經(jīng)濟(jì)全球化了，這些高質(zhì)量的功能部件及附件都可進(jìn)行全球采購，這不能說沒有道理。但再深入一步觀察，這些作為機(jī)床工具行業(yè)的基礎(chǔ)零部件與功能部件都控制在德國、日本、瑞士、美國等發(fā)達(dá)

16、國家，不僅涉及安全，還使大量利潤外流，難道我們不需要深思嗎？ 至于與數(shù)控機(jī)床配套的數(shù)控系統(tǒng)及其伺服驅(qū)動(dòng)裝置，到現(xiàn)在成不了氣候。上世紀(jì)50年代末，我們與世界同步研究開發(fā)數(shù)控系統(tǒng)。改革開放以后，也采取了引進(jìn)技術(shù)，合作生產(chǎn)等方式，為進(jìn)一步自主開發(fā)打下了基礎(chǔ)，至今效果并不理想。相信各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及有關(guān)企業(yè)都盡了力，但還不成功。有的試制出來，產(chǎn)業(yè)化不了，筆者百思不得其解，數(shù)控系統(tǒng)控制在德國西門子、日本Fanuc手中，還談什么機(jī)床強(qiáng)國呢？ 現(xiàn)實(shí)是歷史的繼續(xù)，又是明天的開始，以史為鑒可以知興替，以人為鑒可以知得失。應(yīng)該說改革開放以后政府這只“有形的手”對(duì)機(jī)床行業(yè)不論在物質(zhì)上、資金上都給與了巨大的支持，但似乎仍敵不

17、過市場經(jīng)濟(jì)這只“無形的手”。在“市場配置資源起決定性作用”的進(jìn)一步全面深化改革情況下，機(jī)床工具行業(yè)將面臨更嚴(yán)峻的形勢，企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者們要有應(yīng)對(duì)預(yù)案，預(yù)則立，不預(yù)則廢。擔(dān) 憂3.1 測量的基本概念測量的基本概念3.2 量值傳遞系統(tǒng)量值傳遞系統(tǒng)3.3 計(jì)量器具和測量方法分類計(jì)量器具和測量方法分類3.4 尺寸的檢測尺寸的檢測3.5 測量誤差及數(shù)據(jù)處理測量誤差及數(shù)據(jù)處理第三章 測量技術(shù)基礎(chǔ)16(學(xué)習(xí)要求)掌握測量的基本概念掌握測量的基本概念了解長度量值傳遞的基了解長度量值傳遞的基本常識(shí)本常識(shí)了解測量方法和計(jì)量器了解測量方法和計(jì)量器具的分類具的分類掌握一些常見計(jì)量術(shù)語掌握一些常見計(jì)量術(shù)語的定義的定義了解誤

18、差分類的方法和了解誤差分類的方法和特點(diǎn)特點(diǎn)掌握等精度測量結(jié)果額數(shù)掌握等精度測量結(jié)果額數(shù)據(jù)處理方法據(jù)處理方法掌握隨機(jī)誤差的基本特征掌握隨機(jī)誤差的基本特征掌握計(jì)量器具的選擇原則掌握計(jì)量器具的選擇原則和方法和方法了解測量誤差的來源及其了解測量誤差的來源及其特點(diǎn)特點(diǎn)第三章 測量技術(shù)基礎(chǔ)173.1 測量的基本概念測量的基本概念一、測量的定義一、測量的定義 在機(jī)械制造中，加工后的零件，其幾何參數(shù)（尺寸、在機(jī)械制造中，加工后的零件，其幾何參數(shù)（尺寸、形位公差及表面粗糙度等）需要測量，以確定它們是否符形位公差及表面粗糙度等）需要測量，以確定它們是否符合技術(shù)要求和實(shí)現(xiàn)其互換性。合技術(shù)要求和實(shí)現(xiàn)其互換性。 LEq

19、= 或 L=qE 測量測量是指為確定被測量的量值而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過程，其實(shí)是指為確定被測量的量值而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過程，其實(shí)質(zhì)是將被測幾何量質(zhì)是將被測幾何量L與復(fù)現(xiàn)計(jì)量單位與復(fù)現(xiàn)計(jì)量單位E的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，從而確定比值從而確定比值q的過程，即的過程，即:18一個(gè)完整的測量過程包含：一個(gè)完整的測量過程包含：測量四要素：被測對(duì)象、計(jì)量單位、測量精度、測量方法。測量四要素：被測對(duì)象、計(jì)量單位、測量精度、測量方法。主要是有關(guān)幾何精度方面的參數(shù)量主要是有關(guān)幾何精度方面的參數(shù)量包括：包括：以及以及各幾何參數(shù)。各幾何參數(shù)。 長度量和角度量在各種機(jī)械零件上的表現(xiàn)形式是多種長度量和角度量在各種機(jī)械零件上

20、的表現(xiàn)形式是多種多樣的，表達(dá)被測對(duì)象性能的特征參數(shù)也可能是相當(dāng)復(fù)雜多樣的，表達(dá)被測對(duì)象性能的特征參數(shù)也可能是相當(dāng)復(fù)雜的。的。（1）測量對(duì)象）測量對(duì)象19（2）計(jì)量單位）計(jì)量單位我國計(jì)量國際單位制是我國計(jì)量國際單位制是米制。米制。機(jī)械工程中常用單位：機(jī)械工程中常用單位： 長度：長度：m, mm, m, nm等等 角度：度、分、秒、弧度，微弧度角度：度、分、秒、弧度，微弧度 機(jī)械制造中常用的長度單位為毫米機(jī)械制造中常用的長度單位為毫米(mm)。 測量方法是指測量時(shí)所采用的測量方法是指測量時(shí)所采用的和和的綜的綜合。合。 廣義地說，測量方法可以理解為廣義地說，測量方法可以理解為測量原理測量原理、測量器

21、具測量器具（計(jì)量器具）（計(jì)量器具）和和測量條件測量條件（環(huán)境和操作者）的總和。（環(huán)境和操作者）的總和。 根據(jù)被測參數(shù)的特點(diǎn)，如公差值、大小、材質(zhì)、數(shù)量等，分析研究根據(jù)被測參數(shù)的特點(diǎn)，如公差值、大小、材質(zhì)、數(shù)量等，分析研究該參數(shù)與其他參數(shù)的關(guān)系，選用合適的方法對(duì)該參數(shù)進(jìn)行測量。該參數(shù)與其他參數(shù)的關(guān)系，選用合適的方法對(duì)該參數(shù)進(jìn)行測量。（3 3）測量方法）測量方法20測量精度測量精度指測得值與被測量真值指測得值與被測量真值的的。 任何測量都不可能沒有誤差。通常以測量的極限任何測量都不可能沒有誤差。通常以測量的極限誤差或測量的不確定度來表示測量精度。誤差或測量的不確定度來表示測量精度。 任何測量結(jié)果都

22、是以一近似值來表示的。任何測量結(jié)果都是以一近似值來表示的。（4）測量準(zhǔn)確度（測量精度）測量準(zhǔn)確度（測量精度）21二、檢測的一般步驟二、檢測的一般步驟（1）確定被檢測項(xiàng)目）確定被檢測項(xiàng)目 認(rèn)真審閱被測件圖紙及有關(guān)的技術(shù)資料認(rèn)真審閱被測件圖紙及有關(guān)的技術(shù)資料（2）設(shè)計(jì)檢測方案）設(shè)計(jì)檢測方案 設(shè)計(jì)一個(gè)能滿足檢測精度要求，且具有低成本、高效率的檢測預(yù)設(shè)計(jì)一個(gè)能滿足檢測精度要求，且具有低成本、高效率的檢測預(yù)案。案。（3）選擇檢測器具）選擇檢測器具 選擇或設(shè)計(jì)、制作專用的檢測器具和輔助工具，并進(jìn)行誤差分析。選擇或設(shè)計(jì)、制作專用的檢測器具和輔助工具，并進(jìn)行誤差分析。（4）檢測前準(zhǔn)備）檢測前準(zhǔn)備 清理檢測環(huán)境

23、，對(duì)檢測器具進(jìn)行調(diào)整使之處于正常的工作狀態(tài)清理檢測環(huán)境，對(duì)檢測器具進(jìn)行調(diào)整使之處于正常的工作狀態(tài)（5）采集數(shù)據(jù)）采集數(shù)據(jù) 安裝被測件，按照設(shè)計(jì)預(yù)案采集測量數(shù)據(jù)并規(guī)范地作好原始記錄。安裝被測件，按照設(shè)計(jì)預(yù)案采集測量數(shù)據(jù)并規(guī)范地作好原始記錄。（6）數(shù)據(jù)處理）數(shù)據(jù)處理 對(duì)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和處理，獲得檢測結(jié)果對(duì)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和處理，獲得檢測結(jié)果（7）填報(bào)檢測結(jié)果）填報(bào)檢測結(jié)果 填寫檢測報(bào)告單及原始記錄，并根據(jù)技術(shù)要求作出合格性的判定。填寫檢測報(bào)告單及原始記錄，并根據(jù)技術(shù)要求作出合格性的判定。22 測量測量是互換性生產(chǎn)過程中的重要組成部分，是保證各是互換性生產(chǎn)過程中的重要組成部分，是保證各種公差與配合

24、標(biāo)準(zhǔn)貫徹實(shí)施的重要手段，也是實(shí)現(xiàn)互換性種公差與配合標(biāo)準(zhǔn)貫徹實(shí)施的重要手段，也是實(shí)現(xiàn)互換性生產(chǎn)的重要前提之一。生產(chǎn)的重要前提之一。 為了實(shí)現(xiàn)測量的目的，必須使用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)量，采用為了實(shí)現(xiàn)測量的目的，必須使用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)量，采用一定的測量方法和運(yùn)用適當(dāng)?shù)臏y量工具，而且要達(dá)到必要一定的測量方法和運(yùn)用適當(dāng)?shù)臏y量工具，而且要達(dá)到必要的測量精確度，以確保零件的互換性。的測量精確度，以確保零件的互換性。3.2 尺寸傳遞尺寸傳遞（長度單位與計(jì)量基準(zhǔn)長度單位與計(jì)量基準(zhǔn)）23（1）基本計(jì)量單位定義和計(jì)量基準(zhǔn)）基本計(jì)量單位定義和計(jì)量基準(zhǔn) 為保證測量的為保證測量的，必須建立起統(tǒng)一可靠的，必須建立起統(tǒng)一可靠的， 在我國法

25、定計(jì)量單位制中，長度的基本單位是在我國法定計(jì)量單位制中，長度的基本單位是。 dm cm mm nm米：米：光在真空中光在真空中1/299792456s時(shí)間間隔內(nèi)所經(jīng)路徑的長度。時(shí)間間隔內(nèi)所經(jīng)路徑的長度。 在工程上，一般不能直接按照米的定義用光波來測量在工程上，一般不能直接按照米的定義用光波來測量零件的幾何參數(shù)，而是采用各種計(jì)量器具。零件的幾何參數(shù)，而是采用各種計(jì)量器具。 為了保證量值的準(zhǔn)確和統(tǒng)一，必須建立由光波基準(zhǔn)到為了保證量值的準(zhǔn)確和統(tǒng)一，必須建立由光波基準(zhǔn)到被測工件尺寸被測工件尺寸(或工程技術(shù)中應(yīng)用的刻線尺或工程技術(shù)中應(yīng)用的刻線尺)的量值傳遞系的量值傳遞系統(tǒng)。統(tǒng)。24 量值傳遞就是把計(jì)量基

26、準(zhǔn)的量值傳遞到工作計(jì)量器具量值傳遞就是把計(jì)量基準(zhǔn)的量值傳遞到工作計(jì)量器具（如游標(biāo)卡尺、千分尺、光學(xué)比較儀等）（如游標(biāo)卡尺、千分尺、光學(xué)比較儀等） 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)：把計(jì)量基準(zhǔn)的量值傳遞到工作計(jì)量器具的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)：把計(jì)量基準(zhǔn)的量值傳遞到工作計(jì)量器具的一種計(jì)量器具。如量塊、角度塊、砝碼等。一種計(jì)量器具。如量塊、角度塊、砝碼等。首先：首先：面臨計(jì)量單位的復(fù)現(xiàn)問題面臨計(jì)量單位的復(fù)現(xiàn)問題計(jì)量基準(zhǔn)：在特定領(lǐng)域內(nèi)具有最高計(jì)量特性的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)量基準(zhǔn)：在特定領(lǐng)域內(nèi)具有最高計(jì)量特性的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。其次：量值傳遞其次：量值傳遞 將國家計(jì)量基準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的計(jì)量值，通過檢定（或其將國家計(jì)量基準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的計(jì)量值，通過檢定（或其它方法）傳遞

27、給下一等級(jí)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（器），并依次逐級(jí)它方法）傳遞給下一等級(jí)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（器），并依次逐級(jí)傳遞到工作計(jì)量器具上，以保證被測對(duì)象的量值準(zhǔn)確一致傳遞到工作計(jì)量器具上，以保證被測對(duì)象的量值準(zhǔn)確一致的方式。的方式。如何把這個(gè)米用于實(shí)際的測量工作呢？如何把這個(gè)米用于實(shí)際的測量工作呢？25量塊傳遞系統(tǒng)應(yīng)用傳遞系統(tǒng)應(yīng)用最廣（2）長度量值傳遞系統(tǒng)）長度量值傳遞系統(tǒng)從最高基準(zhǔn)譜從最高基準(zhǔn)譜線向下傳遞，線向下傳遞，有兩個(gè)平等的有兩個(gè)平等的系統(tǒng)，即系統(tǒng)，即端面端面量具（量具（量塊量塊）和和刻線量具刻線量具（線紋尺線紋尺）系系統(tǒng)。統(tǒng)。26量塊在量塊在機(jī)械制造和儀器制造機(jī)械制造和儀器制造中應(yīng)用很廣。中應(yīng)用很廣。 1）在長

28、度計(jì)量中作為實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)，用以體現(xiàn)測量單位，在長度計(jì)量中作為實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)，用以體現(xiàn)測量單位，并作為尺寸傳遞的媒介。并作為尺寸傳遞的媒介。 2）廣泛用于檢定和校準(zhǔn)計(jì)量器具。廣泛用于檢定和校準(zhǔn)計(jì)量器具。 3）比較測量中用于調(diào)整儀器的零位。比較測量中用于調(diào)整儀器的零位。 4）用于精密測量、精密劃線和緊密機(jī)床的調(diào)整和工用于精密測量、精密劃線和緊密機(jī)床的調(diào)整和工件的檢驗(yàn)等。件的檢驗(yàn)等。（2）形狀）形狀 長方體和圓柱體兩種，常用的是長方體和圓柱體兩種，常用的是長方體長方體。一、量塊及其傳遞系統(tǒng)一、量塊及其傳遞系統(tǒng)（1）量塊的用途：）量塊的用途：27（3）量塊）量塊 gauge block（方形：橫截（方形：橫截面

29、為矩形）面為矩形） 制造材料制造材料：線膨脹系數(shù)曉，性質(zhì)穩(wěn)定，：線膨脹系數(shù)曉，性質(zhì)穩(wěn)定，不易變形、耐磨材料制造，如：陶瓷、不易變形、耐磨材料制造，如：陶瓷、鉻錳鋼鉻錳鋼 。量塊有兩個(gè)平行的測量面，四個(gè)非測量塊有兩個(gè)平行的測量面，四個(gè)非測量面。量面。量塊的測量面可以和另一量塊的測量量塊的測量面可以和另一量塊的測量面相研合而組合使用，也可以和具有類面相研合而組合使用，也可以和具有類似表面質(zhì)量的輔助體表面相研合而用于似表面質(zhì)量的輔助體表面相研合而用于量塊長度的測量。量塊長度的測量。測量面表面粗糙度測量面表面粗糙度Ra5.5mm的量塊，其公稱長度值刻印在的量塊，其公稱長度值刻印在上測量面左側(cè)上測量面左

30、側(cè)較寬較寬的一個(gè)的一個(gè)非非測量面上測量面上。2）量塊長度）量塊長度 量塊一個(gè)測量面上的任量塊一個(gè)測量面上的任意點(diǎn)到與其相對(duì)的另一測量意點(diǎn)到與其相對(duì)的另一測量面相研合的輔助體表面之間面相研合的輔助體表面之間的垂直距離，輔體的材料和的垂直距離，輔體的材料和表面質(zhì)量應(yīng)與量塊相同。表面質(zhì)量應(yīng)與量塊相同。29 量塊測量面上任意點(diǎn)中的最大長度與最小長度之差。量塊測量面上任意點(diǎn)中的最大長度與最小長度之差。注：注：量塊測量面上的任意點(diǎn)不包括距測量面邊緣量塊測量面上的任意點(diǎn)不包括距測量面邊緣0.8mm區(qū)區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)。域內(nèi)的點(diǎn)。3）量塊中心長度）量塊中心長度 對(duì)應(yīng)于量塊未研合測量面中心點(diǎn)的量塊長度。對(duì)應(yīng)于量塊未研合

31、測量面中心點(diǎn)的量塊長度。 注意：量塊中心長度注意：量塊中心長度lo是量塊長度是量塊長度l的一種特定情況。的一種特定情況。4）量塊長度變動(dòng)量）量塊長度變動(dòng)量5）平面度誤差）平面度誤差 包容測量面且距離為最小的兩個(gè)相互平行平面之間的距包容測量面且距離為最小的兩個(gè)相互平行平面之間的距離。離。30量塊的量塊中心長中心長度度的實(shí)際值材料：材料：線膨脹系數(shù)小、性能穩(wěn)定、線膨脹系數(shù)小、性能穩(wěn)定、耐磨、不易變形耐磨、不易變形 L上、下測量面極為光滑、平整，具有研合性40理想量塊實(shí)際量塊4040.001量塊的標(biāo)稱長度(=基本長度)316）研合性）研合性 量塊的一個(gè)測量面與另一量塊測量面或與另一經(jīng)精加工量塊的一個(gè)

32、測量面與另一量塊測量面或與另一經(jīng)精加工的類似量塊測量面的表面，通過分子力的作用而相互粘合的的類似量塊測量面的表面，通過分子力的作用而相互粘合的性能。性能。 量塊的工作面是經(jīng)過量塊的工作面是經(jīng)過超精研磨超精研磨制造的。測量表面留有一制造的。測量表面留有一層極薄的油膜（約層極薄的油膜（約0.02um），在切向推合力作用，由于分），在切向推合力作用，由于分子之間的吸引力作用，兩量塊能研合在一起。子之間的吸引力作用，兩量塊能研合在一起。32二、量塊的等和級(jí)二、量塊的等和級(jí)（1）量塊的精度）量塊的精度（級(jí)級(jí)） GB/T60932001按按制造精度制造精度將量塊分為將量塊分為00，0，1，2，3和和K級(jí)共

33、級(jí)共6級(jí)，級(jí)， 其中其中00級(jí)精度最高，級(jí)精度最高，3級(jí)精度最低，級(jí)精度最低，K級(jí)為校準(zhǔn)級(jí)級(jí)為校準(zhǔn)級(jí)。 主要根據(jù)主要根據(jù)量塊長度極限偏差、測量面的平面度、粗糙量塊長度極限偏差、測量面的平面度、粗糙度及量塊的研合性度及量塊的研合性等指標(biāo)來劃分的。等指標(biāo)來劃分的。 量塊按量塊按“級(jí)級(jí)”使用時(shí)，以量塊的使用時(shí)，以量塊的標(biāo)稱長度標(biāo)稱長度為工作尺寸，為工作尺寸，該尺寸包含了量塊的該尺寸包含了量塊的制造誤差制造誤差，并將被引入到測量結(jié)果中。，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。由于不需要加修正值，故使用較方便。33（2）量塊的精度）量塊的精度（等等）：）： 國家計(jì)量局國家計(jì)量局JG1

34、462003量塊檢定規(guī)程量塊檢定規(guī)程按按檢定檢定將量塊分為六等，即將量塊分為六等，即1、2、3、4、5、6等，等， 其中其中1等精度最高，等精度最高，6等精度最低等精度最低。 “等等”主要依據(jù)量塊主要依據(jù)量塊中心長度測量中心長度測量的極限偏差和平面的極限偏差和平面平行性允許偏差來劃分的。平行性允許偏差來劃分的。34（3）量塊的）量塊的“級(jí)級(jí)”與與“等等” 量塊的量塊的“級(jí)級(jí)”和和“等等”是從成批制造和單個(gè)檢定兩種不是從成批制造和單個(gè)檢定兩種不同的角度出發(fā)，對(duì)其精度進(jìn)行劃分的兩種形式。同的角度出發(fā)，對(duì)其精度進(jìn)行劃分的兩種形式。 按按“級(jí)級(jí)”使用時(shí)，以標(biāo)記在量塊上的標(biāo)稱尺寸作為工作使用時(shí)，以標(biāo)記在

35、量塊上的標(biāo)稱尺寸作為工作尺寸，該尺寸包含其制造誤差。尺寸，該尺寸包含其制造誤差。 按按“等等”使用時(shí)，必須以檢定后的實(shí)際尺寸作為工作尺使用時(shí)，必須以檢定后的實(shí)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(shí)的測量誤差。寸，該尺寸不包含制造誤差，但包含了檢定時(shí)的測量誤差。 就同一量塊而言，檢定時(shí)的測量誤差要比制造誤差小得就同一量塊而言，檢定時(shí)的測量誤差要比制造誤差小得多。多。 所以，量塊按所以，量塊按“等等”使用時(shí)其精度比按使用時(shí)其精度比按“級(jí)級(jí)”使用要使用要高高，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。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。35量塊的表面粗糙度

36、要求量塊的表面粗糙度要求36測量面的平面度測量面的平面度37按等使用比按級(jí)按等使用比按級(jí)使用精度高使用精度高（4）一定的級(jí)可以檢定為一定的等）一定的級(jí)可以檢定為一定的等K級(jí)：1等0級(jí)：2等1級(jí)：3等2級(jí)：4等3級(jí)：5等例：例：設(shè)標(biāo)稱值為設(shè)標(biāo)稱值為50mm的量塊，實(shí)際制造后真值假設(shè)是的量塊，實(shí)際制造后真值假設(shè)是49.9996mm。按按級(jí)級(jí)使用：使用：即按標(biāo)稱值使用，則包含即按標(biāo)稱值使用，則包含0.4um的誤差。的誤差。按按等等使用：使用：在用高精度儀器檢定得該量塊測量值為在用高精度儀器檢定得該量塊測量值為49.99958mm，相對(duì)于標(biāo)稱值偏差為，相對(duì)于標(biāo)稱值偏差為0.42um。使用時(shí)。使用時(shí)按按

37、0.42um修正，由此引起的誤差為修正，由此引起的誤差為0.02um。38 實(shí)際生產(chǎn)和科學(xué)研究中，實(shí)際生產(chǎn)和科學(xué)研究中，用各種計(jì)量器具進(jìn)行測量。用各種計(jì)量器具進(jìn)行測量。 為了保證零件在國內(nèi)外具為了保證零件在國內(nèi)外具有互換性，必須保證量值的統(tǒng)有互換性，必須保證量值的統(tǒng)一。一。 機(jī)械制造中實(shí)用的長度標(biāo)機(jī)械制造中實(shí)用的長度標(biāo)準(zhǔn)是準(zhǔn)是量塊和線紋尺量塊和線紋尺，其中量，其中量塊塊應(yīng)用較廣應(yīng)用較廣。u：各等量塊長度測量不確定各等量塊長度測量不確定度允許值度允許值L：量塊長度，單位：量塊長度，單位：mm。39三、量塊的使用三、量塊的使用 量塊是定尺寸量具，一個(gè)量塊只有一個(gè)工作尺寸。量塊是定尺寸量具，一個(gè)量塊

38、只有一個(gè)工作尺寸。 為了滿足一定范圍的不同要求，量塊可以利用其測量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研合性，將多個(gè)量塊研合在一起，組合面的高精度所具有研合性，將多個(gè)量塊研合在一起，組合使用。使用。 組合原則：組合原則：使量塊的數(shù)目盡可能少，一般不超過使量塊的數(shù)目盡可能少，一般不超過4塊塊。 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T6093-2001幾何量技術(shù)規(guī)范（幾何量技術(shù)規(guī)范（GPS）長度標(biāo)準(zhǔn)量塊長度標(biāo)準(zhǔn)量塊規(guī)定，我國成套生產(chǎn)的量塊共有規(guī)定，我國成套生產(chǎn)的量塊共有17種套種套別，每套的塊數(shù)分別為別，每套的塊數(shù)分別為91、83、46、12、10、8、6、5、等。等。40 選用量塊時(shí)

39、，應(yīng)從所需要組合尺寸的選用量塊時(shí)，應(yīng)從所需要組合尺寸的最后一位數(shù)開始最后一位數(shù)開始，每選一塊每選一塊至少應(yīng)減去至少應(yīng)減去所需要尺寸的所需要尺寸的一位尾數(shù)一位尾數(shù)。例題：例題：從從83塊一套的量塊中選取尺寸為塊一套的量塊中選取尺寸為36.745mm的量塊的量塊組，選取方法為：組，選取方法為：411.005201.286.528.78542量量塊塊的的尺尺寸寸系系列列43量塊的尺寸系列量塊的尺寸系列44四、量塊使用時(shí)的注意事項(xiàng)四、量塊使用時(shí)的注意事項(xiàng)量塊必須在使用有效期內(nèi)，否則應(yīng)及時(shí)送計(jì)量部門量塊必須在使用有效期內(nèi)，否則應(yīng)及時(shí)送計(jì)量部門檢定檢定。使用環(huán)境良好，防止各種使用環(huán)境良好，防止各種腐蝕腐蝕

40、性物質(zhì)及灰塵對(duì)測量面的性物質(zhì)及灰塵對(duì)測量面的損傷，影響其粘合性。損傷，影響其粘合性。分清量塊的分清量塊的“級(jí)級(jí)”與與“等等”，注意使用規(guī)則。，注意使用規(guī)則。所選量塊應(yīng)用航空汽油清洗、潔凈軟布擦干，待量塊溫所選量塊應(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。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。不得用不得用手手直接接觸量塊，以免造成汗液對(duì)量塊的腐蝕及直接接觸量塊，以免造成汗液對(duì)量塊的腐蝕及手溫對(duì)測量精確度的影響。手溫對(duì)測量精確度的影響。使用完畢，應(yīng)用航空汽油清洗所有量塊，并擦干后涂上使用完畢，應(yīng)

41、用航空汽油清洗所有量塊，并擦干后涂上防銹脂存于干燥處。防銹脂存于干燥處。45 角度標(biāo)準(zhǔn)多采用角度量角度標(biāo)準(zhǔn)多采用角度量塊，測角儀或分度頭等。塊，測角儀或分度頭等。 目前生產(chǎn)的多面棱體有目前生產(chǎn)的多面棱體有4、6、8、12、24、36、72面等。面等。1. 八面棱體八面棱體二、角度傳遞系統(tǒng)二、角度傳遞系統(tǒng) 角度的自然基準(zhǔn)是客觀存在的，不需要建立，因?yàn)橐粋€(gè)角度的自然基準(zhǔn)是客觀存在的，不需要建立，因?yàn)橐粋€(gè)整圓所對(duì)應(yīng)的圓心角是定值（整圓所對(duì)應(yīng)的圓心角是定值（2rad或或360o）。因此，將整）。因此，將整圓任意等分得到的角度的實(shí)際大小，可以通過各角度相互比圓任意等分得到的角度的實(shí)際大小，可以通過各角度

42、相互比較，利用圓周角的封閉性求出，實(shí)現(xiàn)對(duì)角度基準(zhǔn)的復(fù)現(xiàn)。較，利用圓周角的封閉性求出，實(shí)現(xiàn)對(duì)角度基準(zhǔn)的復(fù)現(xiàn)。為了檢定和測量方便需要，仍然要建立角度度量的基準(zhǔn)。為了檢定和測量方便需要，仍然要建立角度度量的基準(zhǔn)。45o90o462.多面棱體作角度基準(zhǔn)的量值傳遞系統(tǒng)多面棱體作角度基準(zhǔn)的量值傳遞系統(tǒng)473.3 測量儀器與測量方法的分類測量儀器與測量方法的分類一、計(jì)量器具的分類一、計(jì)量器具的分類測量儀器測量儀器和和測量工具測量工具的統(tǒng)稱。的統(tǒng)稱。標(biāo)準(zhǔn)量具：標(biāo)準(zhǔn)量具：只有只有一個(gè)一個(gè)固定尺寸。如量塊、角度塊。固定尺寸。如量塊、角度塊。計(jì)量儀器：計(jì)量儀器：通用計(jì)量器具。通用計(jì)量器具。統(tǒng)稱為統(tǒng)稱為實(shí)物量具實(shí)物量

43、具極限量規(guī)類極限量規(guī)類：一種沒有刻度的用于檢驗(yàn)被測量是否處于給：一種沒有刻度的用于檢驗(yàn)被測量是否處于給定的極限偏差之內(nèi)的專用量具，如光滑極限量規(guī)、定的極限偏差之內(nèi)的專用量具，如光滑極限量規(guī)、螺紋量螺紋量規(guī)規(guī)、功能量規(guī)等。、功能量規(guī)等。顯示式測量儀器：顯示式測量儀器：顯示值的測量儀器。顯示值的測量儀器。測量系統(tǒng)：測量系統(tǒng)：是指組裝起來以進(jìn)行特定測量的全套測量儀器是指組裝起來以進(jìn)行特定測量的全套測量儀器和其他設(shè)備。和其他設(shè)備。1、按用途特點(diǎn)分、按用途特點(diǎn)分48萬能工具顯微鏡萬能工具顯微鏡立立式式接接觸觸式式干干涉涉儀儀光光學(xué)學(xué)比比較較儀儀49輪廓儀輪廓儀雙雙管管顯顯微微鏡鏡干干涉涉顯顯微微鏡鏡50

44、三維影像測量機(jī)三維影像測量機(jī)三坐標(biāo)測量機(jī)三坐標(biāo)測量機(jī)51投影儀投影儀臥式測長儀臥式測長儀52偏擺儀偏擺儀圓圓度度儀儀53萬萬能能測測齒齒儀儀542. 根據(jù)構(gòu)造特點(diǎn)分根據(jù)構(gòu)造特點(diǎn)分游標(biāo)式量儀：游標(biāo)式量儀：游標(biāo)卡尺、游標(biāo)高度尺等。游標(biāo)卡尺、游標(biāo)高度尺等。微動(dòng)螺旋副式量儀：微動(dòng)螺旋副式量儀：千分尺等。千分尺等。機(jī)械式量儀：機(jī)械式量儀：百分表、千分表。百分表、千分表。光學(xué)機(jī)械式量儀：光學(xué)機(jī)械式量儀：光學(xué)比較儀等。光學(xué)比較儀等。氣動(dòng)量儀：壓力式、氣體流量計(jì)等。氣動(dòng)量儀：壓力式、氣體流量計(jì)等。電動(dòng)量儀：電動(dòng)量儀：電感式、電容式等。電感式、電容式等。光電式量儀：光電式量儀：激光干涉、激光圖像、光柵等。激光干

45、涉、激光圖像、光柵等。555657二、測量方法分類二、測量方法分類1、按所測得的量（參數(shù)）是否為欲測之量分類、按所測得的量（參數(shù)）是否為欲測之量分類直接測量：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。外圓直徑，用比較儀測量長度尺寸等。間接測量：間接測量：先測出與欲測之量有一定函數(shù)關(guān)系的相關(guān)量，先測出與欲測之量有一定函數(shù)關(guān)系的相關(guān)量，然后按相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式，求得欲測之量得測量結(jié)果。然后按相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式，求得欲測之量

46、得測量結(jié)果。58相對(duì)法測量舉例相對(duì)法測量舉例 例如用例如用“弦高法弦高法”測量大尺寸圓柱體的直徑，有弦測量大尺寸圓柱體的直徑，有弦 長長L與弦高與弦高H的測量結(jié)果，可求得直徑的測量結(jié)果，可求得直徑D的實(shí)際值，如圖所示。由的實(shí)際值，如圖所示。由圖可得：圖可得：對(duì)上式微分后，得到測量結(jié)果的測量誤差為：對(duì)上式微分后，得到測量結(jié)果的測量誤差為：式中：式中：dL弦長弦長L的測量誤差的測量誤差 dH弦高弦高H的測量誤差的測量誤差HHLD42dHHLdLHLdD22412592、按測量結(jié)果的讀數(shù)值不同分類、按測量結(jié)果的讀數(shù)值不同分類絕對(duì)測量：絕對(duì)測量：測量器具上直接得到被測參數(shù)的整個(gè)量值的測量器具上直接得到

47、被測參數(shù)的整個(gè)量值的測量。測量。例如用游標(biāo)卡尺測量零件軸徑值。例如用游標(biāo)卡尺測量零件軸徑值。相對(duì)測量：相對(duì)測量：將被測量和與其量值只有微小差別的同一種將被測量和與其量值只有微小差別的同一種已知量（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(duì)偏差。知量的相對(duì)偏差。 例如例如:比較儀用量塊調(diào)零后，測量軸的直徑，比較儀的示比較儀用量塊調(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。值就是量塊與軸徑的量值之差。603、按被測件表面與測量器具測頭是否有機(jī)械接觸分類：、按被測件表面與測量器具測頭是否有機(jī)械接觸分類：接觸測量：接觸測量：測量器

48、具的側(cè)頭與零件被測表面接觸后有機(jī)械測量器具的側(cè)頭與零件被測表面接觸后有機(jī)械作用力的測量。作用力的測量。如用外徑千分尺、游標(biāo)卡尺測量零件等。為了保證接觸得如用外徑千分尺、游標(biāo)卡尺測量零件等。為了保證接觸得可靠性，測量力是必要的，但它可能使測量器具及被測件可靠性，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(duì)零件被測表面質(zhì)發(fā)生變形而產(chǎn)生測量誤差，還可能造成對(duì)零件被測表面質(zhì)量的損壞。量的損壞。非接觸測量：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(jī)械作用的測量力。觸，因而不存在機(jī)械作用的測量力。主要是利用

49、光、氣主要是利用光、氣 、電、磁等作為感應(yīng)元件與被測件表面、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、磁力測厚儀、氣動(dòng)量儀等。聯(lián)系。如干涉顯微鏡、磁力測厚儀、氣動(dòng)量儀等。614、按測量在工藝過程中所起作用分類、按測量在工藝過程中所起作用分類主動(dòng)測量：主動(dòng)測量：在加工過程中進(jìn)行的測量。其測量結(jié)果直接用在加工過程中進(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(shí)防止廢品的發(fā)程是否正常、是否需要進(jìn)行調(diào)整，故能及時(shí)防止廢品的發(fā)生，所以又稱為積極測量。生，所以又稱為積極測量。被

50、動(dòng)測量：被動(dòng)測量：加工完成后進(jìn)行的測量。其結(jié)構(gòu)僅用于發(fā)現(xiàn)加工完成后進(jìn)行的測量。其結(jié)構(gòu)僅用于發(fā)現(xiàn)并剔除廢品，所以被動(dòng)測量又稱消極測量。并剔除廢品，所以被動(dòng)測量又稱消極測量。625、按零件上同時(shí)被測參數(shù)的多少分類、按零件上同時(shí)被測參數(shù)的多少分類單項(xiàng)測量：單項(xiàng)測量：單獨(dú)地、彼此沒有聯(lián)系地測量零件的單項(xiàng)參數(shù)。單獨(dú)地、彼此沒有聯(lián)系地測量零件的單項(xiàng)參數(shù)。 例如分別測量齒輪的齒厚、齒形、齒距等。例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?yàn)榱诉@種方法一般用于量規(guī)的檢定、工序間的測量，或?yàn)榱斯に嚪治觥⒄{(diào)整機(jī)床等目的。工藝分析、調(diào)整機(jī)床等目的。綜合測量：綜合測量：檢測零件

51、幾個(gè)相關(guān)參數(shù)的綜合效應(yīng)或綜合參數(shù)，檢測零件幾個(gè)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性。從而綜合判斷零件的合格性。 例如齒輪運(yùn)動(dòng)誤差的綜合測量、用螺紋量規(guī)檢驗(yàn)螺紋的例如齒輪運(yùn)動(dòng)誤差的綜合測量、用螺紋量規(guī)檢驗(yàn)螺紋的作用中徑等。綜合測量一般用于總結(jié)檢驗(yàn)，其測量效率高，作用中徑等。綜合測量一般用于總結(jié)檢驗(yàn)，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。能有效保證互換性，在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。63 6、按被測工件在測量時(shí)所處狀態(tài)分類、按被測工件在測量時(shí)所處狀態(tài)分類 靜態(tài)測量：靜態(tài)測量：測量時(shí)被測件表面與測量器具側(cè)頭處于靜止?fàn)顟B(tài)。測量時(shí)被測件表面與測量器具側(cè)頭處于靜止?fàn)顟B(tài)。 例

52、如：用外徑千分尺測量軸徑、用齒距儀測量齒輪齒距等。例如：用外徑千分尺測量軸徑、用齒距儀測量齒輪齒距等。也有按照被測量是否隨時(shí)間變化將其分為：也有按照被測量是否隨時(shí)間變化將其分為： 靜態(tài)測量靜態(tài)測量和和動(dòng)態(tài)測量動(dòng)態(tài)測量動(dòng)態(tài)測量：動(dòng)態(tài)測量：測量時(shí)被測零件表面與測量器具測頭處于相對(duì)測量時(shí)被測零件表面與測量器具測頭處于相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，或測量過程是模擬零件在工作或加工時(shí)的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，或測量過程是模擬零件在工作或加工時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，它能反映生產(chǎn)過程中被測參數(shù)的變化過程。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(dòng)輪廓儀例如：用激光比長儀測量精密線紋尺，用電動(dòng)輪廓儀測

53、量表面粗糙度等。測量表面粗糙度等。647、按測量中測量因素是否變化分類、按測量中測量因素是否變化分類等精度測量：等精度測量：在測量過程中，決定測量精度的全部因素或在測量過程中，決定測量精度的全部因素或條件不變。條件不變。 例如：由同一個(gè)人，用同一臺(tái)儀器，在同樣的環(huán)境中，例如：由同一個(gè)人，用同一臺(tái)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(gè)量。在一般情況下，以同樣方法，同樣仔細(xì)地測量同一個(gè)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(shí)際上，為了簡化測量結(jié)果的處理，大都采用等精度測量。實(shí)際上，絕對(duì)的等精度測量是做不到的。絕對(duì)的等精度測量是做不到的。不等精度測量：不等精度

54、測量：在測量過程中，決定測量精度的全部因素在測量過程中，決定測量精度的全部因素或條件可能完成改變或部分改變。由于不等精度測量的數(shù)或條件可能完成改變或部分改變。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(shí)驗(yàn)中的高精據(jù)處理比較麻煩，因此一般用于重要的科研實(shí)驗(yàn)中的高精度測量。度測量。65測量中應(yīng)遵循的測量中應(yīng)遵循的重要原則重要原則為了獲得正確可靠的測量結(jié)果，在測量過程中，要注意應(yīng)用為了獲得正確可靠的測量結(jié)果，在測量過程中，要注意應(yīng)用并遵守有關(guān)測量原則，而阿貝原則、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，最短測并遵守有關(guān)測量原則，而阿貝原則、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，最短測量鏈原則、最小變形原則和封閉原則是其中比較重要的原

55、則。量鏈原則、最小變形原則和封閉原則是其中比較重要的原則。（1）阿貝原則）阿貝原則 要求在測量過程中被測長度要求在測量過程中被測長度與基準(zhǔn)長度應(yīng)安置在同一直線上與基準(zhǔn)長度應(yīng)安置在同一直線上的原則。的原則。 如圖，若被測長度與基準(zhǔn)長如圖，若被測長度與基準(zhǔn)長度并排放置，在測量比較過程中度并排放置，在測量比較過程中由于制造誤差的存在，移動(dòng)方向由于制造誤差的存在，移動(dòng)方向的偏移，兩長度之間出現(xiàn)夾角而的偏移，兩長度之間出現(xiàn)夾角而產(chǎn)生較大的誤差。產(chǎn)生較大的誤差。66（2）最短測量鏈原則）最短測量鏈原則 由測量信號(hào)從輸入到輸出量值通道的各個(gè)環(huán)節(jié)所構(gòu)成由測量信號(hào)從輸入到輸出量值通道的各個(gè)環(huán)節(jié)所構(gòu)成的測量鏈，其

56、環(huán)節(jié)越多測量誤差越大。因此，應(yīng)盡可能減的測量鏈，其環(huán)節(jié)越多測量誤差越大。因此，應(yīng)盡可能減少測量鏈的環(huán)節(jié)數(shù)，以保證測量精度。少測量鏈的環(huán)節(jié)數(shù)，以保證測量精度。 間接測量比直接測量組成的環(huán)節(jié)要多，測量鏈要長，間接測量比直接測量組成的環(huán)節(jié)要多，測量鏈要長，測量誤差要大。因此，只有在不肯能采用直接測量，或直測量誤差要大。因此，只有在不肯能采用直接測量，或直接測量的精度不能保證時(shí)，才采用間接測量。接測量的精度不能保證時(shí)，才采用間接測量。 以最少數(shù)目的量塊組成所需尺寸的量塊組，就是最短以最少數(shù)目的量塊組成所需尺寸的量塊組，就是最短測量鏈原則的一種實(shí)際應(yīng)用。測量鏈原則的一種實(shí)際應(yīng)用。67（4）最小變形原則）

57、最小變形原則測量器具與被測量零件都會(huì)因?qū)嶋H溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度和受測量器具與被測量零件都會(huì)因?qū)嶋H溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度和受力（重力和測量力）而發(fā)生變形，形成測量誤差。力（重力和測量力）而發(fā)生變形，形成測量誤差。（5）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 測量基準(zhǔn)要與加工基準(zhǔn)和使用基準(zhǔn)統(tǒng)一。即工序測量應(yīng)測量基準(zhǔn)要與加工基準(zhǔn)和使用基準(zhǔn)統(tǒng)一。即工序測量應(yīng)以工藝基準(zhǔn)作為測量基準(zhǔn)，終結(jié)測量應(yīng)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為測以工藝基準(zhǔn)作為測量基準(zhǔn)，終結(jié)測量應(yīng)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為測量基準(zhǔn)。量基準(zhǔn)。68(1)標(biāo)尺間距標(biāo)尺間距scale spacing 沿著標(biāo)尺長度的同一線測得沿著標(biāo)尺長度的同一線測得的兩相鄰標(biāo)尺標(biāo)記之間的距離。的兩相鄰標(biāo)尺標(biāo)記之間的距

58、離。注：注：標(biāo)尺間距用長度單位表示，標(biāo)尺間距用長度單位表示，而與被測量的單位和標(biāo)在標(biāo)尺上而與被測量的單位和標(biāo)在標(biāo)尺上的單位無關(guān)。的單位無關(guān)。(2)標(biāo)尺分度值標(biāo)尺分度值 scale interval對(duì)應(yīng)兩相鄰標(biāo)尺標(biāo)記的兩個(gè)值之差。對(duì)應(yīng)兩相鄰標(biāo)尺標(biāo)記的兩個(gè)值之差。3.3 計(jì)量器具與測量方法的常用術(shù)語計(jì)量器具與測量方法的常用術(shù)語69(3) 示值范圍示值范圍 range of indication極限示值界限內(nèi)的一組值。極限示值界限內(nèi)的一組值。注：注：1. 對(duì)模擬顯示而言，它可以稱為對(duì)模擬顯示而言，它可以稱為標(biāo)尺范圍標(biāo)尺范圍。 2. 示值范圍可以用標(biāo)在顯示器上的單位表示，而不示值范圍可以用標(biāo)在顯示器上

59、的單位表示，而不論被測量的單位如何；通常用其上下限說明，如論被測量的單位如何；通常用其上下限說明，如100oC200oC(4) 測量范圍測量范圍 measuring range也稱為：也稱為：“工作范圍工作范圍”。測量儀器的誤差處在規(guī)定極限內(nèi)的一組被測量的值。測量儀器的誤差處在規(guī)定極限內(nèi)的一組被測量的值。(5) 量程量程 span標(biāo)稱范圍兩極限之差的模。標(biāo)稱范圍兩極限之差的模。例如：對(duì)從例如：對(duì)從10V10V的標(biāo)稱范圍，其量程為的標(biāo)稱范圍，其量程為20V。注意：在有些知識(shí)領(lǐng)域中，最大值與最小值之差稱為范圍。注意：在有些知識(shí)領(lǐng)域中，最大值與最小值之差稱為范圍。70(6) 靈敏度靈敏度 sensi

60、tivity測量儀器響應(yīng)的變化除以對(duì)應(yīng)的激勵(lì)變化。測量儀器響應(yīng)的變化除以對(duì)應(yīng)的激勵(lì)變化。注：靈敏度可能與激勵(lì)有關(guān)。注：靈敏度可能與激勵(lì)有關(guān)。(7) 分辨率分辨率resolution顯示裝置能有效辨別的最小的示值差。顯示裝置能有效辨別的最小的示值差。(8) 鑒別力閾鑒別力閾 使測量儀器產(chǎn)生察覺的響應(yīng)變化的最大使測量儀器產(chǎn)生察覺的響應(yīng)變化的最大 激勵(lì)變化，這種激勵(lì)變化，這種激勵(lì)變化應(yīng)緩慢而單調(diào)地進(jìn)行。激勵(lì)變化應(yīng)緩慢而單調(diào)地進(jìn)行。 注意：鑒別力閾值可能與例如噪聲（內(nèi)部的或外部的）注意：鑒別力閾值可能與例如噪聲（內(nèi)部的或外部的）或摩擦有關(guān)，也可能與激勵(lì)值有關(guān)?；蚰Σ劣嘘P(guān)，也可能與激勵(lì)值有關(guān)。71(9)