精密測量理論及技術(shù)全冊配套完整課件

1、精密測量理論及技術(shù)精密測量理論及技術(shù)全冊配套全冊配套完整課件完整課件精密測量理論及技術(shù)精密測量理論及技術(shù)課程安排課程安排1、課上、課上（1）精密測量技術(shù)基礎(chǔ)）精密測量技術(shù)基礎(chǔ)（2）幾何量公差及標(biāo)準(zhǔn)）幾何量公差及標(biāo)準(zhǔn)（3）長度尺寸的測量）長度尺寸的測量（4）角度（錐度）的測量角度（錐度）的測量（5）螺紋的測量）螺紋的測量3、專題報(bào)告、專題報(bào)告 （1）速度、轉(zhuǎn)速和加速度的測量）速度、轉(zhuǎn)速和加速度的測量 （2）力、力矩和壓力的測量）力、力矩和壓力的測量 （3）機(jī)械振動的測量）機(jī)械振動的測量 （4）溫度的測量）溫度的測量 （5）流量的測量）流量的測量 （6）噪聲的測量）噪聲的測量 （7）大地測量技術(shù)）

2、大地測量技術(shù) （8）氣象測量技術(shù)）氣象測量技術(shù) （9）工程測量技術(shù)）工程測量技術(shù) （10）海洋測量技術(shù)）海洋測量技術(shù) （11）遙感測量技術(shù)）遙感測量技術(shù) （12）航天航空測量技術(shù)）航天航空測量技術(shù)2、自學(xué)、自學(xué)（1）形位誤差的測量）形位誤差的測量（2）表面粗糙度的測量）表面粗糙度的測量（3）齒輪的測量）齒輪的測量精密測量理論及技術(shù)精密測量理論及技術(shù)成績考核成績考核以平時(shí)和考試等效累計(jì)計(jì)算：n平時(shí)：課上專題報(bào)告專題報(bào)告（占30%）、 課下測量實(shí)驗(yàn)測量實(shí)驗(yàn)（占50%）；n考試：根據(jù)平時(shí)情況選作卷面對應(yīng)分?jǐn)?shù)的題目，分別為100、70、50、20。精密測量理論及技術(shù)精密測量理論及技術(shù)第一章第一章 精密

3、測量技術(shù)基礎(chǔ)精密測量技術(shù)基礎(chǔ)一、概一、概 述述二、長度單位與計(jì)量傳遞二、長度單位與計(jì)量傳遞三、測量器具與測量方法三、測量器具與測量方法精密測量理論及技術(shù)精密測量理論及技術(shù)基本內(nèi)容n概述：測量的意義、測量的基本要素、測量的一般步驟。n計(jì)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。思考題1、說明測量的四大要素。2、說明機(jī)械工程中常用長度和角度的單位、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器、測量原則是什么？3、測量的步驟包括哪些？4、說明

4、量塊的使用方法。5、選用測量器具應(yīng)注意哪些指標(biāo)？6、說明測量方法不同形式。一、概一、概 述述1 1、測量的定義、測量的定義2 2、測量的要素、測量的要素3 3、兩個(gè)重要的測量原則、兩個(gè)重要的測量原則4 4、測量的一般步驟、測量的一般步驟 基本概念基本概念測量測量測試測試檢驗(yàn)檢驗(yàn)檢定檢定比對比對計(jì)量計(jì)量測量測量將被測量取出與同類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，并將比較的結(jié)果用數(shù)值將被測量取出與同類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，并將比較的結(jié)果用數(shù)值或符號來表示的過程。也就是為或符號來表示的過程。也就是為確定被測對象的量值確定被測對象的量值而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過程。而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過程。測試測試具有具有試驗(yàn)試驗(yàn)性質(zhì)的測量。也可理解為試驗(yàn)和測量的

5、全過程。性質(zhì)的測量。也可理解為試驗(yàn)和測量的全過程。檢驗(yàn)檢驗(yàn)判斷判斷被測物理量是否合格被測物理量是否合格( (是否在規(guī)定范圍內(nèi)是否在規(guī)定范圍內(nèi)) )的過程，通常的過程，通常不一定要求測出具體值。因此檢驗(yàn)也可理解為不要求知道具體值的測量。不一定要求測出具體值。因此檢驗(yàn)也可理解為不要求知道具體值的測量。檢驗(yàn)的主要對象是檢驗(yàn)的主要對象是工件工件。檢定檢定為為評定評定計(jì)量器具是否符合法定要求所進(jìn)行的全部工作，它包計(jì)量器具是否符合法定要求所進(jìn)行的全部工作，它包括檢查、加標(biāo)記和出具檢定證書。檢定的主要對象是括檢查、加標(biāo)記和出具檢定證書。檢定的主要對象是計(jì)量器具計(jì)量器具。比對比對在規(guī)定的條件下，對相同不確定度

6、等級的同類在規(guī)定的條件下，對相同不確定度等級的同類基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)或或工作用工作用計(jì)量器具計(jì)量器具之間的量值進(jìn)行比較的過程。之間的量值進(jìn)行比較的過程。計(jì)量計(jì)量研究研究測量、保證測量統(tǒng)一和準(zhǔn)確的過程。測量、保證測量統(tǒng)一和準(zhǔn)確的過程。測量測量測試測試檢驗(yàn)檢驗(yàn)檢定檢定比對比對計(jì)量計(jì)量 基本概念基本概念1、測量的定義測量的定義測量：測量：以確定量值為目的的全部操作。測量過程測量過程比較過程比較過程：將被測量與標(biāo)準(zhǔn)的單位量標(biāo)準(zhǔn)的單位量進(jìn)行比較，確定其比值比值的過程。 被測量為L，計(jì)量單位為u，確定的比值為q，則測量可表示為：L=q u2、測量的要素、測量的要素四個(gè)要素四個(gè)要素：（1 1）被測量被測量

7、（2 2）計(jì)量單位計(jì)量單位（3 3）測量方法測量方法（含測量器具）（4 4）測量精度測量精度（1）被測量被測量在機(jī)械精度的檢測中:被測量被測量長度和角度長度和角度特性特性含義含義幾何量測量對象及被測量幾何量測量對象及被測量對象被測量孔、軸直徑、圓度、圓柱度、同軸度、垂直度、圓（/全）跳動、表面粗糙度箱體零件長、寬、高、孔間距、直線度、平面度、輪廓度、平行度、傾斜度、對稱度、位置度螺紋零件螺距、中徑、輪廓半角 齒輪零件（分度圓）直徑、基節(jié)及其偏差、齒厚及其偏差、壓力角、影響綜合誤差、公法線長度變動誤差、公法線平均長度及其偏差、齒圈徑向跳動、幾何量測量對象可歸結(jié)：長度、角度、及其組合。（2 2）計(jì)

8、量單位和標(biāo)準(zhǔn)量計(jì)量單位和標(biāo)準(zhǔn)量 機(jī)械工程中常用的單位有：機(jī)械工程中常用的單位有：長度長度:角度：角度： 在測量過程中，測量單位必須以物質(zhì)形式來體現(xiàn)，能體在測量過程中，測量單位必須以物質(zhì)形式來體現(xiàn)，能體現(xiàn)計(jì)量單位和標(biāo)準(zhǔn)量的物質(zhì)形式有：現(xiàn)計(jì)量單位和標(biāo)準(zhǔn)量的物質(zhì)形式有：光波波長、精密量塊、光波波長、精密量塊、線紋尺、各種圓分度盤等。線紋尺、各種圓分度盤等。 毫米毫米、微米微米 、納米、納米 ， （非國際單位制的單位）（非國際單位制的單位） 度、分、秒度、分、秒， （國際單位制的輔助單位）（國際單位制的輔助單位）弧度弧度、球面度球面度 。（3 3）測量方法測量方法 測量方法測量方法是根據(jù)一定的測量原理

9、，在實(shí)施測量過程中對測量原理的運(yùn)用及其實(shí)際操作。 廣義地說，測量方法可以理解為測量原理測量原理、測量測量器具器具（計(jì)量器具）和測量條件測量條件（環(huán)境和操作者）的總和。 測量過程測量過程根據(jù)根據(jù): :被測對象的特點(diǎn)對象的特點(diǎn)（如材料硬度、外形尺寸、生產(chǎn)批量、制造精度、測量目的等）、 被測參數(shù)的定義參數(shù)的定義，完成：1、擬定測量方案方案，2、選擇測量器具器具，3、規(guī)定測量條件條件，4、合理合理地獲得可靠可靠的測量結(jié)果結(jié)果。被測對象和被測量的特性被測對象和被測量的特性（4 4）測量精度測量精度測量結(jié)果與真值的一致程度。不考慮測量精度而得到的測量結(jié)果是沒有任何意義的。 真值真值當(dāng)某量能被完善地確定并能

10、排除所有測量上的缺陷時(shí)，通過測量所得到的量值。 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(gè)測量值都應(yīng)給出相應(yīng)的測量誤差范圍，說明其可信度。測量結(jié)果表示lim0LL測2lim22lim1limnlim其中： 測量結(jié)果的定值系統(tǒng)誤差； 總隨機(jī)誤差極限范圍； 純隨機(jī)誤差極限范圍（單次測量）； 隨機(jī)化的系統(tǒng)誤差極限范圍。lim10lim2只有給出測量精度的測量只有給出測量精度的測量結(jié)果才是完整的、有意義的。結(jié)果才是完整的、有意義的。3、兩個(gè)重要的測量原則、兩個(gè)重要的測量原則3.1 阿貝測長原則阿貝測長原則3.2 圓周封閉原理圓周封閉原理3.1 阿貝原則阿貝

11、原則1、 原則原則2、 阿貝原則分析阿貝原則分析3、 阿貝原則之局限阿貝原則之局限4、 阿貝原則擴(kuò)展阿貝原則擴(kuò)展5、 舉例舉例（1 1）阿貝原則阿貝原則 1890年德國人艾恩斯特阿貝(Ernst Abbe)提出“將被測物與標(biāo)準(zhǔn)尺沿測量軸線成直線排列”。 長度測量時(shí)必須將儀器的讀數(shù)刻尺安放在被測尺寸的延長線上，這樣可避免一次誤差。 （2）阿貝原則分析阿貝原則分析讀數(shù)刻尺與被測尺寸不在同一直線上s1尺被測件對準(zhǔn)件（2）阿貝原則分析阿貝原則分析讀數(shù)刻尺與被測尺寸不在同一直線上 當(dāng)對準(zhǔn)件（如游標(biāo)卡尺的活動量爪）在導(dǎo)軌（尺架）上移動時(shí)，由于導(dǎo)軌間隙而使之發(fā)生傾斜角，從而引起的測量誤差1阿貝誤差阿貝誤差：

12、1=stgs 設(shè)： s=10mm, =10=0.00005rad則： 1=101000510-5=0.5ms1尺被測件對準(zhǔn)件讀數(shù)刻尺與被測尺寸在同一直線上 被測件尺讀數(shù)器件瞄準(zhǔn)器件d2M1M2遵守阿貝原則遵守阿貝原則比長儀比長儀讀數(shù)器件與瞄準(zhǔn)器件接在一起，間距為d，支架在測量時(shí)沿導(dǎo)軌移動，得出測量結(jié)果（二次讀數(shù)之差M2-M1）。當(dāng)導(dǎo)軌有誤差時(shí)，而使支架有角的轉(zhuǎn)動而引起的測量誤差2 : 設(shè)： d=1000mm, =10=0.00005rad, 則： 2 =1000 1000 ( 5 10-5 ) 2 /2 =0.001m 1與為一次方關(guān)系，稱為一次誤差，2與二次方關(guān)系，稱為二次誤差。1 2 。

13、所以符合阿貝原則可消除一次誤差符合阿貝原則可消除一次誤差。讀數(shù)刻尺與被測尺寸在同一直線上 2)cos1 (22dd被測件尺讀數(shù)器件瞄準(zhǔn)器件d2M1M2阿貝原則可在相同的條件下，提高測量的精度。因此，在測量時(shí)應(yīng)盡量遵守，盡量將被測件靠近標(biāo)準(zhǔn)件的延長線安放。但是阿貝原則并不是在任何情況都能遵守阿貝原則并不是在任何情況都能遵守。原因：a.它使儀器的結(jié)構(gòu)尺寸增大（儀器的長度至少是被測長度的二倍），這在測量大尺寸時(shí)矛盾尤為突出，從而給制造運(yùn)輸以及使用中保持溫度的一致性帶來困難。b.對于多自由度（坐標(biāo)軸）測量儀器，很難做到使各個(gè)坐標(biāo)方向或一個(gè)坐標(biāo)方向上各個(gè)平面內(nèi)均能遵守阿貝原則。（3）阿貝原則之局限阿貝原

14、則之局限（4）阿貝原則擴(kuò)展阿貝原則擴(kuò)展1979年布萊思對阿貝原則敘述：長度測量系統(tǒng)工作點(diǎn)的路程應(yīng)和長度測量系統(tǒng)工作點(diǎn)的路程應(yīng)和被測位移工作點(diǎn)的路程被測位移工作點(diǎn)的路程位于一條位于一條直線上直線上。如果這不可能，那么必。如果這不可能，那么必須使傳送位移的須使傳送位移的導(dǎo)軌沒有角運(yùn)動導(dǎo)軌沒有角運(yùn)動，或者用實(shí)際角運(yùn)動的數(shù)據(jù)計(jì)算偏或者用實(shí)際角運(yùn)動的數(shù)據(jù)計(jì)算偏移的影響，并加以移的影響，并加以補(bǔ)償補(bǔ)償。1、共線共線2、=03、測出實(shí)際角運(yùn)動的測出實(shí)際角運(yùn)動的數(shù)據(jù)，并以此計(jì)算偏移數(shù)據(jù)，并以此計(jì)算偏移的影響，從而用偏移差的影響，從而用偏移差值補(bǔ)償修正測量結(jié)果。值補(bǔ)償修正測量結(jié)果。使導(dǎo)軌沒有角運(yùn)動使導(dǎo)軌沒有角運(yùn)

15、動v完全沒有角運(yùn)動的導(dǎo)軌是做不出來的，不過隨著工藝水平的提高，可以制造出角運(yùn)動很小角運(yùn)動很小的導(dǎo)軌，如大理石氣浮導(dǎo)軌的直線度在小行程（如100mm）內(nèi)可達(dá)到0.5um的精度，即產(chǎn)生0.25的角運(yùn)動。 v一種理論上不產(chǎn)生角運(yùn)動的導(dǎo)軌是平行片簧導(dǎo)軌平行片簧導(dǎo)軌，這種導(dǎo)軌無間隙、無摩擦、靈敏度高、運(yùn)動直線性好（無角運(yùn)動），適用于高精度微位移系統(tǒng)中。例如在一些精密測頭里就使用這種導(dǎo)軌。平行片簧導(dǎo)軌平行片簧導(dǎo)軌lfllfblll)cos1 ()cos1)(sin)2sin2(sin222bllblfllfblblbl22322222)(2)(2導(dǎo)軌在外力導(dǎo)軌在外力F作用下的位移量作用下的位移量f，引起兩

16、彈簧片的偏角：引起兩彈簧片的偏角：，引起導(dǎo)軌的偏角：引起導(dǎo)軌的偏角：bll+lfF 這種導(dǎo)軌的直線性取決于兩片彈簧的材料和結(jié)構(gòu)（長度差）的一致性：當(dāng) l=30mm，b=45mm， l=0.005mm時(shí)，f=3mm時(shí)，仍能產(chǎn)生0.1的角運(yùn)動。常用的補(bǔ)償方法常用的補(bǔ)償方法a. 動態(tài)跟蹤測量補(bǔ)償動態(tài)跟蹤測量補(bǔ)償b. 定點(diǎn)測量補(bǔ)償定點(diǎn)測量補(bǔ)償（5） 舉例舉例 阿貝誤差除可用結(jié)果數(shù)據(jù)補(bǔ)償外，還可通過系統(tǒng)的合理布局來消除。通常在儀器結(jié)構(gòu)不可能符合阿貝原則的情況，通過系統(tǒng)合理布局來抵消阿貝誤差，如： 愛彭斯坦（Eppenstein）原則愛彭斯坦（愛彭斯坦（Eppenstein）光學(xué)補(bǔ)償方法）光學(xué)補(bǔ)償方法 愛

17、彭斯坦原則的特點(diǎn)是巧妙地利用光學(xué)原理，愛彭斯坦原則的特點(diǎn)是巧妙地利用光學(xué)原理，在不增加誤差補(bǔ)償裝置的情況下，通過儀器組在不增加誤差補(bǔ)償裝置的情況下，通過儀器組成部分的合理布局來自動抵消阿貝誤差。成部分的合理布局來自動抵消阿貝誤差。 1m測長機(jī)測長機(jī)頭座、尾座、刻尺面，構(gòu)成測量光路頭座、尾座、刻尺面，構(gòu)成測量光路 頭座頭座100100mm刻尺刻尺光源光源透鏡透鏡N2反射鏡反射鏡M2反射鏡反射鏡M1透鏡透鏡N1讀數(shù)顯微鏡讀數(shù)顯微鏡雙線分劃板雙線分劃板（09）光學(xué)計(jì)管光學(xué)計(jì)管測量過程測量過程對零位尾尾座座 對零對零光學(xué)計(jì)管2中對零（讀數(shù)范圍100um）顯微鏡3視場內(nèi)兩個(gè)零線對準(zhǔn)100mm刻線尺刻線（

18、讀數(shù)至0.1mm）分劃板雙線1m測長機(jī)測長機(jī)頭架頭架( (座座) )、尾架、尾架( (座座) )、刻尺面，構(gòu)成測量光路、刻尺面，構(gòu)成測量光路 頭架頭架 尾架尾架100100mm刻尺刻尺光源光源透鏡透鏡N2反射鏡反射鏡M2反射鏡反射鏡M1透鏡透鏡N1讀數(shù)顯微鏡讀數(shù)顯微鏡光學(xué)計(jì)管光學(xué)計(jì)管雙線分劃板雙線分劃板（09）測量過程測量過程測量讀數(shù)讀數(shù)顯微鏡3中讀數(shù):560.60mm刻線尺刻線分劃板雙線 光學(xué)計(jì)管2中讀數(shù):0.0079mm讀數(shù)：讀數(shù)：560.6079mm愛彭斯坦（Epenstien）原則tgfllHlcossin 由于導(dǎo)軌直線度的影響，測量時(shí)使尾座產(chǎn)生了傾角，而產(chǎn)生了阿貝誤差l= H sin

19、 + l cos- l 。 分劃板上S的像由S移至S，其移動方向與尾架測頭的移動方向相反。 SS =l1=f tg 。則測量誤差：L=l-l1 = H sin+lcos-l-f tg 。上式近似簡化為：L=(H-f )-l 2/2 。選擇參數(shù)取 H =f ，則： L = - l2/2 。此為二階誤差，消除了一次誤差，此即愛帕斯坦原則。 3.2 圓周封閉原理圓周封閉原理 在圓周分度器件（如刻度盤、圓柱齒輪）測量中，利用這一自然封閉特性，在沒有更高精度的圓分度基準(zhǔn)器件的情況小，可采用“自檢法”達(dá)到高精度測量的目的。舉例：方形角尺垂直度檢定同一圓周上所有夾角之和等于同一圓周上所有夾角之和等于360，

20、即，即所有夾角誤差之和等于零。所有夾角誤差之和等于零。(1)用高精度直角尺進(jìn)行比較測量用高精度直角尺進(jìn)行比較測量A和B-指示器平板定位基準(zhǔn)面被撿定的方形角尺高精度直角尺調(diào)零調(diào)零比較比較(2)自檢法自檢法各被測角的實(shí)際值為：i = + ei設(shè)i=i -90，=-90，則：i = + ei由自然封閉條件可知：所以：41414iiiie410ii2、測量：測得相應(yīng)的e2、e3、 e4iiiiiieee41414190411、調(diào)零：角1的讀數(shù)e1 01角為定角(用表示)自準(zhǔn)直儀 由此可見，因?yàn)榉叫谓浅叩乃膫€(gè)直角形成封閉條件，所以在沒有標(biāo)準(zhǔn)四方形體或直角尺的情況下，按封閉原封閉原則用自檢法不僅可以測出各

21、角的實(shí)際偏差，并能達(dá)到較則用自檢法不僅可以測出各角的實(shí)際偏差，并能達(dá)到較高的精度。高的精度。 因此封閉原則和阿貝原則一樣，是測量中的一個(gè)重要的原則：凡能形成圓周封閉條件的場合均可應(yīng)用，凡能形成圓周封閉條件的場合均可應(yīng)用，例如各種圓周分度器件、齒輪周節(jié)累積誤差的測量等。4、測量的一般步驟、測量的一般步驟（1）確定被測項(xiàng)目確定被測項(xiàng)目 認(rèn)真審閱被測件圖紙及有關(guān)的技術(shù)資料，了解被測件的用途，熟悉各項(xiàng)技術(shù)要求，明確需要測量的項(xiàng)目。（2）設(shè)計(jì)測量方案設(shè)計(jì)測量方案 根據(jù)測量項(xiàng)目的性質(zhì)、具體要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、批量大小、檢測設(shè)備狀況、測量環(huán)境及測量人員的能力等多種因素，設(shè)計(jì)一個(gè)能滿足測量精度要求，且具有低成本、

22、高效率的測量預(yù)案。（3）選擇測量器具選擇測量器具 按照規(guī)范要求選擇適當(dāng)?shù)臏y量器具，設(shè)計(jì)、制作專用的檢測器具和輔助工具，并進(jìn)行必要的誤差分析。測量的一般步驟（續(xù)）（4）測量前準(zhǔn)備測量前準(zhǔn)備 清理測量環(huán)境并檢查是否滿足測量要求，清洗標(biāo)準(zhǔn)器、被測件及輔助工具，對測量器具進(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。（6）數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和處理，獲得測量結(jié)果。（7）填報(bào)測量結(jié)果填報(bào)測量結(jié)果 將測量結(jié)果填寫在測量報(bào)告單及有關(guān)的原始記錄中，根據(jù)技術(shù)要求作出合格性的判定。二、長度單位與計(jì)量傳遞二、長度單位與計(jì)量傳遞1、長

23、度單位2、計(jì)量基準(zhǔn)3、量塊4、量值傳遞1 1、長度單位、長度單位 在國際單位制及我國法定計(jì)量單位中，長度的基本單位名稱是“米”，其單位符號為“m”。 “米”的定義于18世紀(jì)末始于法國，當(dāng)時(shí)規(guī)定“米等于經(jīng)過巴黎的地球子午線的四千萬分之一”。19世紀(jì)“米”逐漸成為國際通用的長度單位。1889年在法國巴黎召開了第一屆國際計(jì)量大會，從國際計(jì)量局訂制的30根米尺中，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“國際米原器”。 1983年第17屆國際計(jì)量大會又更新了米的定義，規(guī)定：“米”是光在真空中在1/299792458s的時(shí)間間隔內(nèi)行進(jìn)路程的長度。2 2、長度計(jì)量基準(zhǔn)、長度計(jì)量基準(zhǔn) 使用波長作

24、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(shí)物計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器上。常見的實(shí)物計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器標(biāo)準(zhǔn)器有量塊（塊規(guī)）和線紋尺。3 3、量塊、量塊 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。 （1）量塊的構(gòu)成長方體的量塊:測量面測量面：兩個(gè)平行的平面，要求光滑、平整，表面粗糙度Ra值達(dá)0.012m以上。非測量面非測量面：其余4個(gè)。標(biāo)稱長度：標(biāo)稱長度：兩測量面之間的距離，即量塊的工作長度。標(biāo)稱長度小于5.5mm的量塊，其公稱值刻印

25、在上測量面上；標(biāo)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(cè)較寬的一個(gè)非測量面上。 （2）量塊的用途1、作為長度尺寸標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)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(jī)械產(chǎn)品制造環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)量值統(tǒng)一。2、作為標(biāo)準(zhǔn)長度標(biāo)定量儀，檢定量儀的示值誤差。3、相對測量時(shí)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。4、可直接用于精密測量、精密劃線和精密機(jī)床的調(diào)整。（3）量塊的精度等級級：制造精度，生產(chǎn)和銷售。等：檢定精度，使用。量塊生產(chǎn)企業(yè)大都按“級”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

26、長度與最小長度之差）控制每一個(gè)量塊兩測量面間各對應(yīng)點(diǎn)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。（3）量塊的精度等級級：制造精度，生產(chǎn)和銷售。等：檢定精度，使用后。量塊的制造精度高、成本高，而且在使用一段時(shí)間后，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(shí)間后的量塊，要定期送專業(yè)部門按照標(biāo)準(zhǔn)對其各項(xiàng)精度指標(biāo)進(jìn)行檢定，確定符合哪一“等”，并在檢定證書中給出的標(biāo)稱尺寸的修正值。量塊的“級”與“等”n量塊的“級”和“等”是從成批制造和單個(gè)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

27、。n按“級”使用時(shí)，以標(biāo)記在量塊上的標(biāo)稱尺寸作為工作尺寸，該尺寸包含其制造誤差。n按“等”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。n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。所以，量塊按“等”使用時(shí)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(chǔ)上延長其使用壽命。量塊的精度級國標(biāo)GB6093-85，量塊按制造精度分6級： 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，分級根據(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)。量塊的精度等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了量塊按其檢定精度分為六等： 1、2、

28、3、4、5、6等， 其中1等精度最高，6等精度最低，分“等” 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。（4）量塊的選用n量塊是定尺寸量具，一個(gè)量塊只有一個(gè)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(gè)量塊研合在一起，組合使用。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB609385規(guī)定，我國成套生產(chǎn)的量塊共有17種套別，每套的塊數(shù)分別為91、83、46、12、10、8、6、5等。n研（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。量塊組套總塊數(shù)尺寸系列(mm)間隔(mm)塊數(shù) 總塊數(shù)尺寸系列(mm)間隔(mm)塊數(shù)83

29、0.511.0051.01-1.491.5-1.92.0-9.510-100-0.010.10.5101114951610911.01-1.491.5-1.92.0-9.510-100 1.001-1.00910.50.010.10.5 10 0.001-49516 10911量塊的組合35.7434.5 為了減少量塊的組合誤差，應(yīng)盡量減少量塊的組合塊數(shù)，一般不超過不超過4塊塊。選用量塊時(shí)，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)減去所需尺寸的一位尾數(shù)。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n 1.005 第一塊量塊尺寸n 1

30、.24 第二塊量塊尺寸n 4.5 第三塊量塊尺寸n 30.0 第四塊量塊尺寸量塊使用的注意事情項(xiàng)l量塊必須在使用有效期內(nèi)，否則應(yīng)及時(shí)送專業(yè)部門檢定。l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。l分清量塊的“級”與“等”，注意使用規(guī)則。l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。l輕拿、輕放量塊，杜絕磕碰、跌落等情況的發(fā)生。l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。l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。 3、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（或其它方法）傳遞給下

31、一等級的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（器），并依次逐級傳遞到工作計(jì)量器具上，以保證被測對象的量值準(zhǔn)確一致的方式。量值系統(tǒng) 量值系統(tǒng)的建立和執(zhí)行，保證了國家計(jì)量行政機(jī)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)量，增強(qiáng)市場競爭力，必須主動采取措施，保證量值的可靠。因此，在GB/T9000“質(zhì)量管理和質(zhì)量保證”系列標(biāo)準(zhǔn)中，對企業(yè)的測量設(shè)備（器具）提出了“溯源性”的要求，即測量結(jié)果必須具有能與國家計(jì)量基準(zhǔn)或國際計(jì)量基準(zhǔn)相測量結(jié)果必須具有能與國家計(jì)量基準(zhǔn)或國際計(jì)量基準(zhǔn)相聯(lián)系的特性聯(lián)系的特性。所用計(jì)量器具要獲得這一特性，就必須經(jīng)過經(jīng)過具有較高準(zhǔn)確度的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的檢定具有較高準(zhǔn)確度的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的檢定，而該計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)又需受

32、到上一級計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的檢定，逐級往上溯源，直至國家計(jì)量基準(zhǔn)或國際計(jì)量基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的量值在國際范圍內(nèi)的合理的統(tǒng)一。（1）長度的量值傳遞 （2）角度的量值傳遞角度的自然基準(zhǔn)（整圓的圓心角2rad/360）是客觀存在的。第一章第一章 精密測量技術(shù)基礎(chǔ)精密測量技術(shù)基礎(chǔ)一、概一、概 述述二、長度單位與計(jì)量傳遞二、長度單位與計(jì)量傳遞三、測量器具與測量方法三、測量器具與測量方法精密測量理論及技術(shù)精密測量理論及技術(shù)三、測量器具與測量方法1、測量器具的分類2、測量器具的技術(shù)性能指標(biāo)3、測量方法4、測量方法選用舉例1、測量器具的分類是一種具有固定形態(tài)、用以復(fù)現(xiàn)或提供一個(gè)或多個(gè)已知量值的器具。按用途的不同量具可分為以

33、下幾類：單值量具多值量具專用量具通用量具只能體現(xiàn)一個(gè)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。1、測量器具的分類是一種具有固定形態(tài)、用以復(fù)現(xiàn)或提供一個(gè)或多個(gè)已知量值的器具。按用途的不同量具可分為以下幾類：單值量具多值量具專用量具通用量具可體現(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。1、測量器具的分類是一種具有固定形態(tài)、用以復(fù)現(xiàn)或提供一個(gè)或多個(gè)已知量值的器具。按用途的不同量具可分為以下幾類：單值量具多值量具專用量具通用量具專門用來檢驗(yàn)?zāi)撤N特定參數(shù)的量具。常見的有：檢驗(yàn)光滑圓柱孔或

34、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規(guī)，判斷復(fù)雜形狀的表面輪廓合格性的檢驗(yàn)樣板，用模擬裝配通過性來檢驗(yàn)裝配精度的功能量規(guī)等等。1、測量器具的分類是一種具有固定形態(tài)、用以復(fù)現(xiàn)或提供一個(gè)或多個(gè)已知量值的器具。按用途的不同量具可分為以下幾類：單值量具多值量具專用量具通用量具我國習(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、外徑千分尺、百分表等。2、測量器具的技術(shù)性能指標(biāo)標(biāo)稱值刻線間距 分度值示值示值范圍測量范圍測量力靈敏度靈敏閾重復(fù)性示值誤差回程誤差標(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。機(jī)械式比較儀機(jī)械式

35、比較儀2、測量器具的技術(shù)性能指標(biāo)標(biāo)稱值刻線間距 分度值示值示值范圍測量范圍測量力靈敏度靈敏閾重復(fù)性示值誤差回程誤差測量器具標(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0.752.5mm的等距離刻線。機(jī)械式比較儀機(jī)械式比較儀2、測量器具的技術(shù)性能指標(biāo)標(biāo)稱值刻線間距 分度值示值示值范圍測量范圍測量力靈敏度靈敏閾重復(fù)性示值誤差回程誤差測量器具的標(biāo)尺上，相鄰兩刻線所代表的量值之差。如一外徑千分尺的微分筒上相鄰兩刻線所代表的量值之差為0.01mm，則該測量器具的分度值為0.01mm。分度值是一種測量器具所能直接讀出的最小單位量值，它反映了讀數(shù)精度的高低，從一個(gè)側(cè)面說明了該測量器具

36、的測量精度高低。機(jī)械式比較儀機(jī)械式比較儀2、測量器具的技術(shù)性能指標(biāo)標(biāo)稱值刻線間距 分度值示值示值范圍測量范圍測量力靈敏度靈敏閾重復(fù)性示值誤差回程誤差由測量器具所指示的被測量值。機(jī)械式比較儀機(jī)械式比較儀2、測量器具的技術(shù)性能指標(biāo)標(biāo)稱值刻線間距 分度值示值示值范圍測量范圍測量力靈敏度靈敏閾重復(fù)性示值誤差回程誤差由測量器具所顯示或指示的最低值到最高值的范圍。如機(jī)械式比較儀的示值范圍為-0.1+0.1mm（或0.1mm）。機(jī)械式比較儀機(jī)械式比較儀2、測量器具的技術(shù)性能指標(biāo)標(biāo)稱值刻線間距 分度值示值示值范圍測量范圍測量力靈敏度靈敏閾重復(fù)性示值誤差回程誤差在允許不確定度內(nèi)，測量器具所能測量的被測量值的下限

37、值至上限值的范圍。如機(jī)械式比較儀的測量范圍為0180mm。機(jī)械式比較儀機(jī)械式比較儀2、測量器具的技術(shù)性能指標(biāo)標(biāo)稱值刻線間距 分度值示值示值范圍測量范圍測量力靈敏度靈敏閾重復(fù)性示值誤差回程誤差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，測量力太小會影響接觸的穩(wěn)定性。機(jī)械式比較儀機(jī)械式比較儀2、測量器具的技術(shù)性能指標(biāo)標(biāo)稱值刻線間距 分度值示值示值范圍測量范圍測量力靈敏度靈敏閾重復(fù)性示值誤差回程誤差計(jì)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L，引起測量器具示值變化量為x，則靈敏度S=x/L。當(dāng)分子分母為同一類量時(shí)，靈敏度又稱放大比K。機(jī)械式比較

38、儀機(jī)械式比較儀2、測量器具的技術(shù)性能指標(biāo)標(biāo)稱值刻線間距 分度值示值示值范圍測量范圍測量力靈敏度靈敏閾重復(fù)性示值誤差回程誤差引起測量器具示值可覺察變化的被測量值的最小變化量。反映量儀對被測量值微小變動的不敏感程度。機(jī)械式比較儀機(jī)械式比較儀2、測量器具的技術(shù)性能指標(biāo)標(biāo)稱值刻線間距 分度值示值示值范圍測量范圍測量力靈敏度靈敏閾重復(fù)性示值誤差回程誤差在規(guī)定的使用條件下，重復(fù)用相同的激勵，測量儀器給予出非常相似響應(yīng)的能力。反映的是測量儀器的工作穩(wěn)定性。機(jī)械式比較儀機(jī)械式比較儀2、測量器具的技術(shù)性能指標(biāo)標(biāo)稱值刻線間距 分度值示值示值范圍測量范圍測量力靈敏度靈敏閾重復(fù)性示值誤差回程誤差測量儀器的示值與被測量

39、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，儀器示值范圍內(nèi)的不同工作點(diǎn)，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(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器，來檢定測量器具的示值誤差。機(jī)械式比較儀機(jī)械式比較儀2、測量器具的技術(shù)性能指標(biāo)標(biāo)稱值刻線間距 分度值示值示值范圍測量范圍測量力靈敏度靈敏閾重復(fù)性示值誤差回程誤差在相同條件下，被測量值不變，測量器具行程方向不同時(shí)，兩示值之差的絕對值。它是由測量器具中測量系統(tǒng)的間隙、變形和磨擦等原因引起的。機(jī)械式比較儀機(jī)械式比較儀3、測量方法 測量方法測量方法是根據(jù)一定的測量原理，在實(shí)施測量過程中對測量原理的運(yùn)用及其實(shí)際操作。 測量方法不同，相應(yīng)的測量原理測量原理、測量

40、器測量器具具、測量條件、測量精度測量條件、測量精度不同。 （1）測量方法分類 按所測得的量（參數(shù)）是否為欲測量欲測量直接測量 間接測量直接測量 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。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，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。（2）測量方法分類按測量結(jié)果的讀數(shù)值讀數(shù)值不同絕對測量 相對測量 絕對測量 從測量器具上直接得到被測參數(shù)的整個(gè)量值的測量。例如用游標(biāo)卡尺測量零件軸徑值。相對測量 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

41、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。 （3）測量方法分類按被測件表面與測量器具測頭是否有機(jī)械接觸機(jī)械接觸接觸測量 非接觸測量接觸測量 測量器具的測頭與零件被測表面接觸后有機(jī)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。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(jī)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)元件感應(yīng)元件與被測件表

42、面聯(lián)系。如干涉顯微鏡、磁力測厚儀、氣動量儀等。（4）測量方法分類按測量在工藝過程工藝過程中所起作用分類主動測量 被動測量主動測量 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(shí)防止廢品的發(fā)生，所以又稱為積極測量。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。（5）測量方法分類按零件上同時(shí)被測參數(shù)的多少被測參數(shù)的多少單項(xiàng)測量 綜合測量單項(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)。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)榱斯に嚪治?/p>

43、、調(diào)整機(jī)床等目的。綜合測量 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。例如齒輪運(yùn)動誤差的綜合測量、用螺紋量規(guī)檢驗(yàn)螺紋的作用中徑等。綜合測量一般用于終結(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。（6）測量方法分類按被測工件在測量時(shí)所處狀態(tài)狀態(tài)靜態(tài)測量 動態(tài)測量靜態(tài)測量 測量時(shí)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。動態(tài)測量 測量時(shí)被測零件表面與測量器具測頭處于相對運(yùn)動狀態(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

44、表面粗糙度等。（7）測量方法分類按測量中測量因素測量因素是否變化等精度測量 不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條件不變。例如，由同一個(gè)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(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，絕對的等精度測量是做不到的。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(shí)驗(yàn)中的高精度測量。 4、測量方法選用舉例設(shè)有一厚度為1mm的圓弧樣板，如圖。有關(guān)的基本尺寸：h=10mm，s=23.664mm。試擬定

45、對圓弧半徑的測量方法。mm12001. 0R分析：測量對象鋼制薄片非接觸法測量。非整圓間接測量。弦高法測量原理由弦長s與弦高h(yuǎn)的測量結(jié)果，可求得直徑R的實(shí)際值，如圖所示。由圖可得：對上式微分后，得到測量結(jié)果的測量誤差為式中 ds弦長s的測量誤差 dh弦高h(yuǎn)的測量誤差。:;2222整理得hRsR282hhsRhhsshsRd821d4d22hhsshsR228214測量器具的選用測量儀器：大型工具顯微鏡測量方法：用影像法通過測量h和s兩參數(shù)，間接測出R值。 大型工具顯微鏡大型工具顯微鏡JX-6測量精度:測微鼓輪的精度：0.01mm測角目鏡中的角度精度：1輪廓目鏡中的角度精度：10圓工作臺角度精度

46、:3立桿傾斜度尺的精度：30”測量范圍:縱向行程：應(yīng)用測微螺桿：0-25mm應(yīng)用測微螺桿及量塊：0-150mm橫向行程應(yīng)用測微螺桿：0-25mm應(yīng)用測微螺桿及量塊：0-50mm測角目鏡角度分度范圍：0-360圓工作臺角度范圍:360輪廓目鏡角度分度范圍：7顯微鏡立柱側(cè)向傾斜范圍：12圓工作臺直徑:280mm技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)儀器的誤差儀器的誤差已知在大型工具顯微鏡上，用影像法測量平面工件的不定值系統(tǒng)誤差公式如下（單位為 ）：40000303limHLL縱向 ：橫向 ：式中：L被測長度（mm） H工件上表面距玻璃臺面的距離（mm）。25000503limHLLm測量數(shù)據(jù)及結(jié)果RRRlim12其中：

47、R為R測量的系統(tǒng)誤差； limR為R測量的隨機(jī)誤差。 實(shí)際測得數(shù)據(jù)：h=10.002mm，s=23.660mm，則該樣板R的測量結(jié)果：測量的系統(tǒng)誤差由測量值h和s知，h=+0.002mm，s=-0.004mm。代入誤差關(guān)系式：)mm(0028. 0)002. 0(108664.2321)004. 0(104664.2322RhhsshsR228214按代數(shù)和相加，得：測量的隨機(jī)誤差已知在大型工具顯微鏡上，用影像法測量平面工件的誤差公式如下（單位為 ）：m40000303limHLL縱向 ：橫向 ：式中：L被測長度（mm） H工件上表面距玻璃臺面的距離（mm）。25000503limHLL)m(

48、2 . 32500010150103limh)m(8 . 340000664.23130664.233lims則：測量的隨機(jī)誤差合成隨機(jī)誤差按均方和相加：2lim2222lim2lim8214hsRhshs)mm(0023. 00032. 0800664.23210038. 040664.2322222hhsshsR228214測量結(jié)果測量結(jié)果 RRRlim12mm)(002. 0997.110023. 00028. 0121）測量精度是否滿足要求由于被測尺寸 ,即工件的公差為R0.01mm，擬定的測量方法其極限測量誤差為0.002mm，約占工件公差的五分之一，說明此測量方法的精度能滿足使用要

49、求。2）該檢測樣板是否合格由測量結(jié)果可知，該樣板R的真實(shí)尺寸將在11.999和11.995之間，在其規(guī)定的驗(yàn)收極限范圍內(nèi)，故此零件合格。評定評定 mm12001. 0R參考文獻(xiàn)n李巖，花國梁. 精密測量技術(shù). 北京：中國計(jì)量清華大學(xué)出版社.2001課程安排課程安排1、課上、課上（1）精密測量技術(shù)基礎(chǔ)）精密測量技術(shù)基礎(chǔ)（2）幾何量公差及標(biāo)準(zhǔn)）幾何量公差及標(biāo)準(zhǔn)（3）長度尺寸的測量）長度尺寸的測量（4）角度（錐度）的測量角度（錐度）的測量（5）螺紋的測量）螺紋的測量3、專題報(bào)告、專題報(bào)告 （1）速度、轉(zhuǎn)速和加速度的測量）速度、轉(zhuǎn)速和加速度的測量 （2）力、力矩和壓力的測量）力、力矩和壓力的測量 （3

50、）機(jī)械振動的測量）機(jī)械振動的測量 （4）溫度的測量）溫度的測量 （5）流量的測量）流量的測量 （6）噪聲的測量）噪聲的測量 （7）大地測量技術(shù)）大地測量技術(shù) （8）氣象測量技術(shù)）氣象測量技術(shù) （9）工程測量技術(shù)）工程測量技術(shù) （10）海洋測量技術(shù)）海洋測量技術(shù) （11）遙感測量技術(shù)）遙感測量技術(shù) （12）航天航空測量技術(shù)）航天航空測量技術(shù)2、自學(xué)、自學(xué)（1）形位誤差的測量）形位誤差的測量（2）表面粗糙度的測量）表面粗糙度的測量（3）齒輪的測量）齒輪的測量成績考核成績考核以平時(shí)和考試等效累計(jì)計(jì)算：n平時(shí)：課上專題報(bào)告專題報(bào)告（占30%）、 課下測量實(shí)驗(yàn)測量實(shí)驗(yàn)（占50%）；n考試：根據(jù)平時(shí)情況選

51、作卷面對應(yīng)分?jǐn)?shù)的題目，分別為100、70、50、20。專題報(bào)告要求專題報(bào)告要求n“*測量技術(shù)”n1個(gè)測量量；n2個(gè)方法（儀器）；n4個(gè)要素；n2個(gè)問題；n30分成績（依質(zhì)分檔）。測量實(shí)驗(yàn)要求測量實(shí)驗(yàn)要求 n1、選題：需要需要n2、內(nèi)容：測量的四大要素n3、實(shí)驗(yàn)報(bào)告：科技論文的格式n4、導(dǎo)師評價(jià)和簽字題目信息摘要關(guān)鍵詞正文參考文獻(xiàn)1 前言前言2 方法原理方法原理3 實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)部分 3.1實(shí)驗(yàn)儀器及材料實(shí)驗(yàn)儀器及材料 3.2實(shí)驗(yàn)方法和步驟實(shí)驗(yàn)方法和步驟4 結(jié)果與分析結(jié)果與分析/討論討論（實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理結(jié)果）（實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理結(jié)果）5 結(jié)論（總結(jié)）結(jié)論（總結(jié)）參考書參考書1、劉庚寅.公差測量基礎(chǔ)與應(yīng)

52、用公差測量基礎(chǔ)與應(yīng)用. .機(jī)械工業(yè)出版社2、花國梁、花國梁. .精密測量技術(shù)精密測量技術(shù). .清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社3、（、（西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室） 孫桓.機(jī)械原理機(jī)械原理.人民教育出版社4、施文康，余曉芬、施文康，余曉芬 . .檢測技術(shù)檢測技術(shù). .機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械工業(yè)出版社基本內(nèi)容基本內(nèi)容幾何量誤差及標(biāo)準(zhǔn)1、尺寸公差與配合2、形位公差：公差帶特點(diǎn)及定義3、表面粗糙度思考題思考題1、 幾何量誤差包括哪幾類？2、 說明 的含義。3、形狀和位置公差共有哪幾項(xiàng)？各自的標(biāo)注符號是什么？4、表面粗糙度對零件的功能都有哪些影響？列舉三個(gè)表面粗糙度的評定參數(shù)，說明表面粗糙度的標(biāo)注符

53、號的意義。5、各項(xiàng)形狀和位置誤差的測量方法033.0020.060021.0730fH幾何量誤差幾何量誤差 1、尺寸誤差 2、形狀和位置誤差 3、表面粗糙度 4、表面波紋度 包括長度尺寸和角度誤差。由于加工誤差和測量誤差等因素影響，使加工出的一批零件的實(shí)際尺寸不一致，而是有一定的變化范圍。若此變化范圍小，則說明加工精度高，相反，變化范圍大，則說明加工精度低。幾何量誤差幾何量誤差 1、尺寸誤差 2、形狀和位置誤差 3、表面粗糙度 4、表面波紋度 形狀誤差也稱宏觀幾何形狀誤差。是指零件實(shí)際形狀偏離理想形狀而產(chǎn)生的誤差。 位置誤差是指兩個(gè)以上幾何要素之間的位置和方向的誤差。幾何量誤差幾何量誤差 1、

54、尺寸誤差 2、形狀和位置誤差 3、表面粗糙度 4、表面波紋度 是微觀幾何形狀誤差。實(shí)際幾何形狀并非光滑幾何線，而是具有許多峰谷組成的曲線，其波距較小，一般為規(guī)律的周期變化。幾何量誤差幾何量誤差 1、尺寸誤差 2、形狀和位置誤差 3、表面粗糙度 4、表面波紋度 表面波紋度是界于形狀誤差與表面粗糙度之間的中間幾何形狀誤差。表面波紋度尚無標(biāo)準(zhǔn)。幾何量誤差幾何量誤差 1、尺寸誤差 2、形狀和位置誤差 3、表面粗糙度 4、表面波紋度 形狀誤差、表面粗糙度、表面波紋度存在于同一表面上，一般認(rèn)為波距小于1mm為表面粗糙度，在110mm之間為表面波紋度，大于10mm為形狀誤差。1、尺寸公差與配合、尺寸公差與配

55、合033. 0020. 030020. 0041. 030f67F30尺寸的概念設(shè)計(jì)給定的尺寸。極限尺寸允許尺寸變化的兩個(gè)界限值。其中較大的一個(gè)界限值稱為最大極限尺寸；較小的一個(gè)界限值稱為最小極限尺寸。尺寸的概念最大(小)實(shí)體狀態(tài)和最大(小)實(shí)體尺寸：孔或軸在尺寸公差范圍內(nèi)，具有材料量最多(少)時(shí)的狀態(tài)，稱為最大(小)實(shí)體狀態(tài)。在此狀態(tài)下的極限尺寸稱為最大(小)實(shí)體尺寸。尺寸的概念作用尺寸在配合面全長上，與實(shí)際孔內(nèi)接的最大理想軸的尺寸，稱為孔的作用尺寸；與實(shí)際軸外接的最小理想孔的尺寸，稱為軸的作用尺寸。作用尺寸是實(shí)際尺寸和形狀誤差的綜合結(jié)果，所以，孔、軸的實(shí)際配合效果，不僅取決于孔、軸的實(shí)際尺

56、寸，而且亦與孔、軸的作用尺寸有關(guān)。有關(guān)有關(guān)“偏差與公差偏差與公差”的術(shù)語及定的術(shù)語及定義義尺寸偏差(簡稱偏差)：某一尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差。分為：極限偏差： 上偏差是最大極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差(ES、es)； 下偏差是最小極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差(EI、ei)。實(shí)際偏差：實(shí)際尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差。有關(guān)有關(guān)“偏差與公差偏差與公差”的術(shù)語及定的術(shù)語及定義義尺寸公差(簡稱公差)允許尺寸的變動量。 公差等于最大極限尺寸與最小極限尺寸之代數(shù)差的絕對值。公差是一個(gè)無正、負(fù)號的數(shù)值，且不能為零。有關(guān)有關(guān)“偏差與公差偏差與公差”的術(shù)語及定的術(shù)語及定義義尺寸公差帶(簡稱公差帶)代

57、表上、下偏差的兩條直線所限定的一個(gè)區(qū)域。 公差、偏差的數(shù)值與基本尺寸相比要小得多，為了簡化說明，實(shí)用中一般以公差帶圖表示。在公差帶圖中，確定偏差的一條基準(zhǔn)直線，稱為零偏差線(零線)，通常零線表示基本尺寸。正偏差值于零線之上，負(fù)偏差位于零線之下。有關(guān)有關(guān)“配合配合”的術(shù)語及定義的術(shù)語及定義 1、配合基本尺寸相同的、相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系。這種關(guān)系反映了孔和軸的配合性質(zhì)，即孔、軸裝配后配合的松緊和配合松緊的變動。 2間隙或過盈孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差，此差值為正時(shí)是間隙；為負(fù)時(shí)是過盈。 3間隙配合具有間隙(包括最小間隙等于零)的配合稱為間隙配合。此時(shí)，孔的公差帶在軸的公差

58、帶之上。 4過盈配合具有過盈(包括最小過盈等于零)的配合稱為過盈配合。此時(shí)，孔的公差帶在軸的公差帶之下。 5過渡配合可能具有間隙或過盈的配合稱為過渡配合。此時(shí)，孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊。配合類型配合類型間隙配合過盈配合過渡配合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)1、公差等級：國標(biāo)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)公差分為20個(gè)公差等級，即IT01，IT0，IT1，IT2，IT18。2基本偏差用來確定公差帶相對于零線位置的上偏差或下偏差，一般為靠近零錢的那個(gè)偏差。當(dāng)公差帶位于零錢上方時(shí)，其基本偏差為下偏差；當(dāng)公差帶位于零線下方時(shí)，其基本偏差為上偏差?；酒钍谴_定公差帶位置的唯一指標(biāo)，原則上與公差等級無關(guān)。 基本偏差的代號用拉丁字母表

59、示，大寫表示孔，小寫表示軸。共28個(gè)。其中H和h的基本偏差為零。3、基準(zhǔn)制基孔制：基本偏差為一定的孔公差帶，與不同基本偏差的軸公差帶形成各種配合的一種制度?；字频目追Q為基準(zhǔn)孔，其下偏差EI0，基本偏差代號為“H”。基軸制：基本偏差為一定的軸公差帶，與不同基本偏差的孔公差帶形成各種配合的一種制度。基軸制的軸稱為基準(zhǔn)鈾，其上偏差es0，基本偏差代號為“h”。 基本偏差系列基本偏差系列1、定義 形位公差 ：表示零件的形狀和其相互間位置的精度要求。2、形狀和位置公差的分類 形位公差： 形狀公差：A：直線度；B：平面度；C：圓度； D：圓柱度； E：線輪廓度；F：面輪廓度。 位置公差：A：定向公差：

60、a:平行度；b:垂直度 c:傾斜度。 B：定位公差： a:同軸度；b:位置度；c:對稱度。 C：跳動 ： a:圓跳動；b:全跳動。2、形位公差、形位公差2.1 形狀公差形狀公差形狀公差的特點(diǎn)：可將其分成兩組1、直線度、平面度、圓度、圓柱度： 特點(diǎn)：都是單一要素；沒有基準(zhǔn)；公差帶位置是浮動的；公差帶方向?yàn)樾挝徽`差按最小區(qū)域法所形成的方向一致。2、線輪廓度、面輪廓度： 特點(diǎn)：1)、當(dāng)線、面輪廓度是用來控制形狀時(shí)，它是單一要素，沒有基準(zhǔn)，公差帶位置是浮動的。 2)、 當(dāng)線、面輪廓度是用來控制形狀和位置時(shí)，它是關(guān)聯(lián)要素，有基準(zhǔn)，公差帶位置是固定的。 3)、當(dāng)線輪廓度是封閉形狀時(shí)，它是單一要素，沒有基準(zhǔn)