第二章測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)

1、第二章第二章 測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)基本內(nèi)容：基本內(nèi)容：了解測(cè)量的基本概念、計(jì)量器具和測(cè)了解測(cè)量的基本概念、計(jì)量器具和測(cè)量方法的分類；掌握量塊的作用、測(cè)量誤差及數(shù)量方法的分類；掌握量塊的作用、測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理?yè)?jù)處理重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)難點(diǎn)：量塊的作用，測(cè)量誤差的分類及數(shù)據(jù)量塊的作用，測(cè)量誤差的分類及數(shù)據(jù)處理方法處理方法 本章涉及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB6093-85 量塊量塊2.1 測(cè)量的基本要素測(cè)量的基本要素 “測(cè)量測(cè)量”是以確定量值為目的的全部操作。是以確定量值為目的的全部操作。測(cè)量過(guò)程實(shí)際上就是一個(gè)比較過(guò)程，也就是將測(cè)量過(guò)程實(shí)際上就是一個(gè)比較過(guò)程，也就是將被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)的單位量進(jìn)行比較，確定其比值被測(cè)

2、量與標(biāo)準(zhǔn)的單位量進(jìn)行比較，確定其比值的過(guò)程。若被測(cè)量為的過(guò)程。若被測(cè)量為L(zhǎng)，計(jì)量單位為計(jì)量單位為u，確定的確定的比值為比值為q，則測(cè)量可表示為則測(cè)量可表示為L(zhǎng)=qu 一個(gè)完整的測(cè)量過(guò)程應(yīng)包含被測(cè)量、計(jì)量單一個(gè)完整的測(cè)量過(guò)程應(yīng)包含被測(cè)量、計(jì)量單位、測(cè)量方法（含測(cè)量器具）和測(cè)量精度等位、測(cè)量方法（含測(cè)量器具）和測(cè)量精度等四四個(gè)要素個(gè)要素。1、被測(cè)量、被測(cè)量 被測(cè)量在機(jī)械精度的檢測(cè)中主要是有關(guān)幾何被測(cè)量在機(jī)械精度的檢測(cè)中主要是有關(guān)幾何精度方面的參數(shù)量，其基本對(duì)象是長(zhǎng)度和角度。精度方面的參數(shù)量，其基本對(duì)象是長(zhǎng)度和角度。但是，長(zhǎng)度量和角度量在各種機(jī)械零件上的表但是，長(zhǎng)度量和角度量在各種機(jī)械零件上的表現(xiàn)形

3、式卻是多種多樣的，表達(dá)被測(cè)對(duì)象性能的現(xiàn)形式卻是多種多樣的，表達(dá)被測(cè)對(duì)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(cè)對(duì)象的特性，研究被測(cè)對(duì)象的含義是十析被測(cè)對(duì)象的特性，研究被測(cè)對(duì)象的含義是十分重要的。例如，表面粗糙度的各種評(píng)定參數(shù)，分重要的。例如，表面粗糙度的各種評(píng)定參數(shù)，齒輪的各種誤差項(xiàng)目，尺寸公差與形位公差之齒輪的各種誤差項(xiàng)目，尺寸公差與形位公差之間的獨(dú)立與相關(guān)關(guān)系等等。間的獨(dú)立與相關(guān)關(guān)系等等。 2、計(jì)量單位、計(jì)量單位 計(jì)量單位（簡(jiǎn)稱單位）是以定量表示同種量的量值而計(jì)量單位（簡(jiǎn)稱單位）是以定量表示同種量的量值而約定采用的特定量。我國(guó)規(guī)定采用以約

4、定采用的特定量。我國(guó)規(guī)定采用以國(guó)際單位制（國(guó)際單位制（SI）為基礎(chǔ)的為基礎(chǔ)的“法定計(jì)量單位制法定計(jì)量單位制”。它是由一組選定的基本。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。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。如如“米米”、“千克千克”、“秒秒”、“安安”等為基本單位。機(jī)械工程等為基本單位。機(jī)械工程中常用的長(zhǎng)度單位有中常用的長(zhǎng)度單位有“毫米毫米”、“微米微米” 和和“納米納米” ，常常用的角度單位是非國(guó)際單位制的單位用的角度單位是非國(guó)際單位制的單位“度度”、“分分”、“秒秒”和國(guó)際單位制的輔助單位和國(guó)際單位制的輔助單位“弧度弧度”、“球面度球面度” 。

5、 在測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量單位必須以物質(zhì)形式來(lái)體現(xiàn)，能在測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量單位必須以物質(zhì)形式來(lái)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：光波波長(zhǎng)、精密體現(xiàn)計(jì)量單位和標(biāo)準(zhǔn)量的物質(zhì)形式有：光波波長(zhǎng)、精密量塊、線紋尺、各種圓分度盤等。量塊、線紋尺、各種圓分度盤等。 3、測(cè)量方法、測(cè)量方法 測(cè)量方法是根據(jù)一定的測(cè)量原理，在實(shí)施測(cè)測(cè)量方法是根據(jù)一定的測(cè)量原理，在實(shí)施測(cè)量過(guò)程中對(duì)測(cè)量原理的運(yùn)用及其實(shí)際操作。量過(guò)程中對(duì)測(cè)量原理的運(yùn)用及其實(shí)際操作。 廣義地說(shuō)，測(cè)量方法可以理解為測(cè)量原理、廣義地說(shuō)，測(cè)量方法可以理解為測(cè)量原理、測(cè)量器具（計(jì)量器具）和測(cè)量條件（環(huán)境和操測(cè)量器具（計(jì)量器具）和測(cè)量條件（環(huán)境和操作者）的總和。

6、作者）的總和。 在實(shí)施測(cè)量過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)被測(cè)對(duì)象的特在實(shí)施測(cè)量過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)被測(cè)對(duì)象的特點(diǎn)（如材料硬度、外形尺寸、生產(chǎn)批量、制造點(diǎn)（如材料硬度、外形尺寸、生產(chǎn)批量、制造精度、測(cè)量目的等）和被測(cè)參數(shù)的定義來(lái)擬定精度、測(cè)量目的等）和被測(cè)參數(shù)的定義來(lái)擬定測(cè)量方案、選擇測(cè)量器具和規(guī)定測(cè)量條件，合測(cè)量方案、選擇測(cè)量器具和規(guī)定測(cè)量條件，合理地獲得可靠的測(cè)量結(jié)果。理地獲得可靠的測(cè)量結(jié)果。 4、測(cè)量精度、測(cè)量精度 測(cè)量結(jié)果與真值的一致程度。不考慮測(cè)量精測(cè)量結(jié)果與真值的一致程度。不考慮測(cè)量精度而得到的測(cè)量結(jié)果是沒(méi)有任何意義的。度而得到的測(cè)量結(jié)果是沒(méi)有任何意義的。 真值的定義為：當(dāng)某量能被完善地確定并能真值的

7、定義為：當(dāng)某量能被完善地確定并能排除所有測(cè)量上的缺陷時(shí)，通過(guò)測(cè)量所得到的排除所有測(cè)量上的缺陷時(shí)，通過(guò)測(cè)量所得到的量值。量值。 由于測(cè)量會(huì)受到許多因素的影響，其過(guò)程總由于測(cè)量會(huì)受到許多因素的影響，其過(guò)程總是不完善的，即任何測(cè)量都不可能沒(méi)有誤差。是不完善的，即任何測(cè)量都不可能沒(méi)有誤差。對(duì)于每一個(gè)測(cè)量值都應(yīng)給出相應(yīng)的測(cè)量誤差范對(duì)于每一個(gè)測(cè)量值都應(yīng)給出相應(yīng)的測(cè)量誤差范圍，說(shuō)明其可信度。圍，說(shuō)明其可信度。2.2 量值傳遞系統(tǒng)量值傳遞系統(tǒng) 在國(guó)際單位制及我國(guó)法定計(jì)量單位中，長(zhǎng)度的基本單在國(guó)際單位制及我國(guó)法定計(jì)量單位中，長(zhǎng)度的基本單位名稱是位名稱是“米米”，其單位符號(hào)為，其單位符號(hào)為“m”。 “米米”的定義

8、于的定義于18世紀(jì)末始于法國(guó)，當(dāng)時(shí)規(guī)定世紀(jì)末始于法國(guó)，當(dāng)時(shí)規(guī)定“米等米等于經(jīng)過(guò)巴黎的地球子午線的四千萬(wàn)分之一于經(jīng)過(guò)巴黎的地球子午線的四千萬(wàn)分之一”。19世紀(jì)世紀(jì)“米米”逐漸成為國(guó)際通用的長(zhǎng)度單位。逐漸成為國(guó)際通用的長(zhǎng)度單位。1889年在法國(guó)年在法國(guó)巴黎召開(kāi)了第一屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)，從國(guó)際計(jì)量局訂制的巴黎召開(kāi)了第一屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)，從國(guó)際計(jì)量局訂制的30根米尺中，選出了作為統(tǒng)一國(guó)際長(zhǎng)度單位量值的一根根米尺中，選出了作為統(tǒng)一國(guó)際長(zhǎng)度單位量值的一根米尺，把它稱之為米尺，把它稱之為“國(guó)際米原器國(guó)際米原器”。 1983年第年第17屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)又更新了米的定義，規(guī)屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)又更新了米的定義，規(guī)定：定：“米

9、米”是在真空中在是在真空中在1/299792458s的時(shí)間間隔的時(shí)間間隔內(nèi)行進(jìn)路程的長(zhǎng)度內(nèi)行進(jìn)路程的長(zhǎng)度。 1、量塊、量塊 使用波長(zhǎng)作為長(zhǎng)度基準(zhǔn)，雖然可以達(dá)到足夠的使用波長(zhǎng)作為長(zhǎng)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(cè)量。因此，需要便在生產(chǎn)中直接用于尺寸的測(cè)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)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(jiàn)的實(shí)物計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器有量塊量標(biāo)準(zhǔn)器上。常見(jiàn)的實(shí)物計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器有量塊（塊規(guī)）和線紋尺。（塊規(guī)）和線紋尺。 量塊用鉻錳鋼等特殊合金鋼或線膨脹系數(shù)小、量

10、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。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(zhǎng)方體和圓柱體兩種，常用的是長(zhǎng)方其形狀有長(zhǎng)方體和圓柱體兩種，常用的是長(zhǎng)方體。體。 2、量塊的構(gòu)成、量塊的構(gòu)成 長(zhǎng)方體的量塊有兩個(gè)平行的測(cè)長(zhǎng)方體的量塊有兩個(gè)平行的測(cè)量面，其余為非測(cè)量面。測(cè)量面量面，其余為非測(cè)量面。測(cè)量面極為光滑、平整，其表面粗糙度極為光滑、平整，其表面粗糙度Ra值達(dá)值達(dá)0.012m以上，兩測(cè)量以上，兩測(cè)量面之間的距離即為量塊的工作長(zhǎng)面之間的距離即為量塊的工作長(zhǎng)度（標(biāo)稱長(zhǎng)度）。標(biāo)稱長(zhǎng)度到度（標(biāo)稱長(zhǎng)度）。標(biāo)稱長(zhǎng)度到5.5mm的量塊，其公稱值刻印在的量塊，

11、其公稱值刻印在上測(cè)量面上；標(biāo)稱長(zhǎng)度大于上測(cè)量面上；標(biāo)稱長(zhǎng)度大于5.5mm的量塊，其公稱長(zhǎng)度值刻的量塊，其公稱長(zhǎng)度值刻印在上測(cè)量面左側(cè)較寬的一個(gè)非印在上測(cè)量面左側(cè)較寬的一個(gè)非測(cè)量面上測(cè)量面上 。3、量塊的用途、量塊的用途 作為長(zhǎng)度尺寸標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)物載體，將國(guó)家的長(zhǎng)度作為長(zhǎng)度尺寸標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)物載體，將國(guó)家的長(zhǎng)度基準(zhǔn)按照一定的規(guī)范逐級(jí)傳遞到機(jī)械產(chǎn)品制造環(huán)基準(zhǔn)按照一定的規(guī)范逐級(jí)傳遞到機(jī)械產(chǎn)品制造環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)量值統(tǒng)一。節(jié)，實(shí)現(xiàn)量值統(tǒng)一。 作為標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度標(biāo)定量?jī)x，檢定量?jī)x的示值誤差。作為標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度標(biāo)定量?jī)x，檢定量?jī)x的示值誤差。 相對(duì)測(cè)量時(shí)以量塊為標(biāo)準(zhǔn)，用測(cè)量器具比較量相對(duì)測(cè)量時(shí)以量塊為標(biāo)準(zhǔn)，用測(cè)量器具比較量塊與被測(cè)尺寸

12、的差值。塊與被測(cè)尺寸的差值。 也可直接用于精密測(cè)量、精密劃線和精密機(jī)床也可直接用于精密測(cè)量、精密劃線和精密機(jī)床的調(diào)整。的調(diào)整。4、量塊的精度（級(jí)）、量塊的精度（級(jí)） 按國(guó)標(biāo)按國(guó)標(biāo)GB6093-85，量塊按制造精度分量塊按制造精度分6級(jí)，即級(jí)，即00、0、 K 、 1、2、3級(jí)，其中級(jí)，其中00級(jí)精度最高，級(jí)精度最高，3級(jí)最低，級(jí)最低，K級(jí)為校準(zhǔn)級(jí)，主要根據(jù)量塊長(zhǎng)度極限偏差、測(cè)量面的級(jí)為校準(zhǔn)級(jí)，主要根據(jù)量塊長(zhǎng)度極限偏差、測(cè)量面的平面度、粗糙度及量塊的研合性等指標(biāo)來(lái)劃分的。平面度、粗糙度及量塊的研合性等指標(biāo)來(lái)劃分的。 量塊生產(chǎn)企業(yè)大都按量塊生產(chǎn)企業(yè)大都按“級(jí)級(jí)”向市場(chǎng)銷售量塊。用量塊向市場(chǎng)銷售量塊

13、。用量塊長(zhǎng)度極限偏差（中心長(zhǎng)度與標(biāo)稱長(zhǎng)度允許的最大誤差）長(zhǎng)度極限偏差（中心長(zhǎng)度與標(biāo)稱長(zhǎng)度允許的最大誤差）控制一批相同規(guī)格量塊的長(zhǎng)度變動(dòng)范圍；用量塊長(zhǎng)度變控制一批相同規(guī)格量塊的長(zhǎng)度變動(dòng)范圍；用量塊長(zhǎng)度變動(dòng)量（量塊最大長(zhǎng)度與最小長(zhǎng)度之差）控制每一個(gè)量塊動(dòng)量（量塊最大長(zhǎng)度與最小長(zhǎng)度之差）控制每一個(gè)量塊兩測(cè)量面間各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的長(zhǎng)度變動(dòng)范圍。用戶則按量塊的兩測(cè)量面間各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的長(zhǎng)度變動(dòng)范圍。用戶則按量塊的標(biāo)稱尺寸使用量塊。因此，按標(biāo)稱尺寸使用量塊。因此，按“級(jí)級(jí)”使用量塊必然受到使用量塊必然受到量塊長(zhǎng)度制造偏差的影響，將把制造誤差帶入測(cè)量結(jié)果。量塊長(zhǎng)度制造偏差的影響，將把制造誤差帶入測(cè)量結(jié)果。5、量塊的精度（

14、等）、量塊的精度（等） 制造高精度的量塊的工藝要求高、成本也高，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(shí)間后，而且即使制造成高精度量塊，在使用一段時(shí)間后，也會(huì)因磨損而引起尺寸減小，使其原有的精度級(jí)也會(huì)因磨損而引起尺寸減小，使其原有的精度級(jí)別降低。因此，經(jīng)過(guò)維修或使用一段時(shí)間后的量別降低。因此，經(jīng)過(guò)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(duì)其各項(xiàng)精度指塊，要定期送專業(yè)部門按照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其各項(xiàng)精度指標(biāo)進(jìn)行檢定，確定符合哪一標(biāo)進(jìn)行檢定，確定符合哪一“等等”，并在檢定證，并在檢定證書(shū)中給出的標(biāo)稱尺寸的修正值。書(shū)中給出的標(biāo)稱尺寸的修正值。 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了量塊按其

15、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、2、3、4、5、6等，其中等，其中1等精度最高，等精度最高，6等精度等精度最低，最低，“等等”主要依據(jù)量塊中心長(zhǎng)度測(cè)量的極限主要依據(jù)量塊中心長(zhǎng)度測(cè)量的極限偏差和平面平行性允許偏差來(lái)劃分的。偏差和平面平行性允許偏差來(lái)劃分的。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)”使用使用時(shí)，以標(biāo)記在量塊上的標(biāo)稱尺寸作為工作時(shí)，以標(biāo)記在量塊上的標(biāo)稱尺寸作為工作尺寸，該尺寸尺寸

16、，該尺寸包含其制造誤差包含其制造誤差。 按按“等等”使用使用時(shí)，必須以檢定后的實(shí)際尺寸作為工作尺時(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，但寸，該尺寸不包含制造誤差，但包含了檢定時(shí)的測(cè)量誤差包含了檢定時(shí)的測(cè)量誤差。 就同一量塊而言，檢定時(shí)的測(cè)量誤差要比制造誤差小得就同一量塊而言，檢定時(shí)的測(cè)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(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，且能在保持量塊原有使用精度的基礎(chǔ)上延長(zhǎng)其使用壽，且能在保持量塊原有使用精度的基礎(chǔ)上延長(zhǎng)其使用壽命。命。6、量塊的組合、量塊的組合 為了減少量塊的組合誤差，應(yīng)盡量減少量塊的

17、組合塊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(guò)數(shù)，一般不超過(guò)4塊。塊。量塊一般是成套生產(chǎn)的，國(guó)標(biāo)將量量塊一般是成套生產(chǎn)的，國(guó)標(biāo)將量塊制定了塊制定了17種套別，套別是按量塊數(shù)量的多少來(lái)劃分的。種套別，套別是按量塊數(shù)量的多少來(lái)劃分的。比如比如91塊一套，塊一套，83塊一套，塊一套，6塊一套，塊一套，5塊一套等。塊一套等。 以以83塊一套為例，其具體尺寸為：塊一套為例，其具體尺寸為： 0.5，1，1.005mm各一塊各一塊 從從1.01，1.021.49，間隔，間隔0.01mm，共共49塊塊 從從1.5，1.61.9，間隔，間隔0.1mm，共共5塊塊 從從2.0，2.59.5，間

18、隔，間隔0.5mm，共共16塊塊 從從10，20100，間隔，間隔10mm，共共10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(kāi)始，選用量塊時(shí)，應(yīng)從所需組合尺寸的最后一位數(shù)開(kāi)始，每選一塊至少應(yīng)減去所需尺寸的一位尾數(shù)。每選一塊至少應(yīng)減去所需尺寸的一位尾數(shù)。 例如，從例如，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的量塊組，選取方法為：的量塊組，選取方法為： 36.745 所需尺寸所需尺寸 1.005 第一塊量塊尺寸第一塊量塊尺寸 35.74 1.24 第二塊量塊尺寸第二塊量塊尺寸 34.5 4.5 第三塊量塊尺寸第三塊量塊尺寸 30.0 第四塊量塊尺寸第四塊量塊尺

19、寸 6、量塊的組合、量塊的組合7、角度的量值傳遞、角度的量值傳遞 在計(jì)量部門，經(jīng)常以分度盤或棱形塊作為在計(jì)量部門，經(jīng)常以分度盤或棱形塊作為角度量的基準(zhǔn)。機(jī)械制造中的角度標(biāo)準(zhǔn)一般角度量的基準(zhǔn)。機(jī)械制造中的角度標(biāo)準(zhǔn)一般有角度量塊、測(cè)角儀、分度頭。但目前生產(chǎn)有角度量塊、測(cè)角儀、分度頭。但目前生產(chǎn)中常用的是多面棱體進(jìn)行角度傳遞。多面棱中常用的是多面棱體進(jìn)行角度傳遞。多面棱體有體有4面、面、6面、面、8面、面、12面、面、24面、面、36面、面、72面等。如一個(gè)面等。如一個(gè)6面棱體，相鄰兩面法線間面棱體，相鄰兩面法線間的夾角為的夾角為60，所以可用它為基準(zhǔn)測(cè)量，所以可用它為基準(zhǔn)測(cè)量n60的角度。的角度。

20、 使用過(guò)程中，可將不同面的多面棱體組合使用，例如將使用過(guò)程中，可將不同面的多面棱體組合使用，例如將6面棱體和面棱體和8面棱體組合起來(lái)可測(cè)面棱體組合起來(lái)可測(cè)105的角。的角。602.3 測(cè)量器具的分類測(cè)量器具的分類 測(cè)量器具測(cè)量器具是一種具有固定形態(tài)、用以復(fù)現(xiàn)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：不同量具可分為以下幾類：?jiǎn)沃盗烤邌沃盗烤?只能體現(xiàn)一個(gè)單一量值的量具。可只能體現(xiàn)一個(gè)單一量值的量具?？蓙?lái)校對(duì)和調(diào)整其它測(cè)量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)量與被來(lái)校對(duì)和調(diào)整其它測(cè)量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)量與被測(cè)量直接進(jìn)行比較。如量塊、角

21、度量塊等。測(cè)量直接進(jìn)行比較。如量塊、角度量塊等。多值量具多值量具 可體現(xiàn)一組同類量值的量具。同樣可體現(xiàn)一組同類量值的量具。同樣能校對(duì)和調(diào)整其它測(cè)量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)量與被能校對(duì)和調(diào)整其它測(cè)量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)量與被測(cè)量直接進(jìn)行比較。如線紋尺、測(cè)量直接進(jìn)行比較。如線紋尺、90角尺等。角尺等。 專用量具專用量具 專門用來(lái)檢驗(yàn)?zāi)撤N特定參數(shù)的量專門用來(lái)檢驗(yàn)?zāi)撤N特定參數(shù)的量具。常見(jiàn)的有：檢驗(yàn)光滑圓柱孔或軸的光滑極具。常見(jiàn)的有：檢驗(yàn)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(yàn)樣規(guī)，判斷復(fù)雜形狀的表面輪廓合格性的檢驗(yàn)樣板

22、，用模擬裝配通過(guò)性來(lái)檢驗(yàn)裝配精度的功能板，用模擬裝配通過(guò)性來(lái)檢驗(yàn)裝配精度的功能量規(guī)等等。量規(guī)等等。 通用量具通用量具 我國(guó)習(xí)慣上將結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的測(cè)我國(guó)習(xí)慣上將結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的測(cè)量?jī)x器稱為通用量具。如游標(biāo)卡尺、外徑千分量?jī)x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。2.3 測(cè)量器具的分類測(cè)量器具的分類2.5 測(cè)量方法分類測(cè)量方法分類 1、按所測(cè)得的量（參數(shù)）是否為欲測(cè)之、按所測(cè)得的量（參數(shù)）是否為欲測(cè)之量分類量分類 直接測(cè)量直接測(cè)量 從測(cè)量器具的讀數(shù)裝置上得從測(cè)量器具的讀數(shù)裝置上得到欲測(cè)之量的數(shù)值或?qū)?biāo)準(zhǔn)值的偏差。例到欲測(cè)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(cè)

23、量外圓直徑，如用游標(biāo)卡尺、外徑千分尺測(cè)量外圓直徑，用比較儀測(cè)量長(zhǎng)度尺寸等。用比較儀測(cè)量長(zhǎng)度尺寸等。 間接測(cè)量間接測(cè)量 先測(cè)出與欲測(cè)之量有一定函先測(cè)出與欲測(cè)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(cè)之量的測(cè)量結(jié)果。式，求得欲測(cè)之量的測(cè)量結(jié)果。 2、按測(cè)量結(jié)果的讀數(shù)值不同分類、按測(cè)量結(jié)果的讀數(shù)值不同分類 絕對(duì)測(cè)量絕對(duì)測(cè)量 從測(cè)量器具上直接得到被測(cè)參數(shù)從測(cè)量器具上直接得到被測(cè)參數(shù)的整個(gè)量值的測(cè)量。例如用游標(biāo)卡尺測(cè)量零件的整個(gè)量值的測(cè)量。例如用游標(biāo)卡尺測(cè)量零件軸徑值。軸徑值。 相對(duì)測(cè)量相對(duì)測(cè)量 將被測(cè)量和與其量值只有微小差將被測(cè)量和與其量值只有微小

24、差別的同一種已知量（一般為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)量）相比別的同一種已知量（一般為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)量）相比較，得到被測(cè)量與已知量的相對(duì)偏差。例如比較，得到被測(cè)量與已知量的相對(duì)偏差。例如比較儀用量塊調(diào)零后，測(cè)量軸的直徑，比較儀的較儀用量塊調(diào)零后，測(cè)量軸的直徑，比較儀的示值就是量塊與軸徑的量值之差。示值就是量塊與軸徑的量值之差。 2.5 測(cè)量方法分類測(cè)量方法分類 3、按被測(cè)件表面與測(cè)量器具測(cè)頭是否有機(jī)械接觸分類、按被測(cè)件表面與測(cè)量器具測(cè)頭是否有機(jī)械接觸分類 接觸測(cè)量接觸測(cè)量 測(cè)量器具的測(cè)頭與零件被測(cè)表面接觸后有測(cè)量器具的測(cè)頭與零件被測(cè)表面接觸后有機(jī)械作用力的測(cè)量。如用外徑千分尺、游標(biāo)卡尺測(cè)量零機(jī)械作用力的測(cè)量。如用外徑千

25、分尺、游標(biāo)卡尺測(cè)量零件等。為了保證接觸的可靠性，測(cè)量力是必要的，但它件等。為了保證接觸的可靠性，測(cè)量力是必要的，但它可能使測(cè)量器具及被測(cè)件發(fā)生變形而產(chǎn)生測(cè)量誤差，還可能使測(cè)量器具及被測(cè)件發(fā)生變形而產(chǎn)生測(cè)量誤差，還可能造成對(duì)零件被測(cè)表面質(zhì)量的損壞?？赡茉斐蓪?duì)零件被測(cè)表面質(zhì)量的損壞。 非接觸測(cè)量非接觸測(cè)量 測(cè)量器具的感應(yīng)元件與被測(cè)零件表面不測(cè)量器具的感應(yīng)元件與被測(cè)零件表面不直接接觸，因而不存在機(jī)械作用的測(cè)量力。屬于非接觸直接接觸，因而不存在機(jī)械作用的測(cè)量力。屬于非接觸測(cè)量的儀器主要是利用光、氣、電、磁等作為感應(yīng)元件測(cè)量的儀器主要是利用光、氣、電、磁等作為感應(yīng)元件與被測(cè)件表面聯(lián)系。如干涉顯微鏡、磁力

26、測(cè)厚儀、氣動(dòng)與被測(cè)件表面聯(lián)系。如干涉顯微鏡、磁力測(cè)厚儀、氣動(dòng)量?jī)x等。量?jī)x等。2.5 測(cè)量方法分類測(cè)量方法分類 4、按測(cè)量在工藝過(guò)程中所起作用分類、按測(cè)量在工藝過(guò)程中所起作用分類 主動(dòng)測(cè)量主動(dòng)測(cè)量 在加工過(guò)程中進(jìn)行的測(cè)量。其測(cè)在加工過(guò)程中進(jìn)行的測(cè)量。其測(cè)量結(jié)果直接用來(lái)控制零件的加工過(guò)程，決定是量結(jié)果直接用來(lái)控制零件的加工過(guò)程，決定是否繼續(xù)加工或判斷工藝過(guò)程是否正常、是否需否繼續(xù)加工或判斷工藝過(guò)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(cè)量。又稱為積極測(cè)量。 被動(dòng)測(cè)量被動(dòng)測(cè)量 加工完成后進(jìn)行的測(cè)量。其結(jié)果加工完成后進(jìn)行的測(cè)量。其結(jié)果

27、僅用于發(fā)現(xiàn)并剔除廢品，所以被動(dòng)測(cè)量又稱消僅用于發(fā)現(xiàn)并剔除廢品，所以被動(dòng)測(cè)量又稱消極測(cè)量。極測(cè)量。2.5 測(cè)量方法分類測(cè)量方法分類 5、按零件上同時(shí)被測(cè)參數(shù)的多少分類、按零件上同時(shí)被測(cè)參數(shù)的多少分類 單項(xiàng)測(cè)量單項(xiàng)測(cè)量 單獨(dú)地、彼此沒(méi)有聯(lián)系地測(cè)量零件的單項(xiàng)單獨(dú)地、彼此沒(méi)有聯(lián)系地測(cè)量零件的單項(xiàng)參數(shù)。如分別測(cè)量齒輪的齒厚、齒形、齒距等。這種參數(shù)。如分別測(cè)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(cè)量，或?yàn)榱斯し椒ㄒ话阌糜诹恳?guī)的檢定、工序間的測(cè)量，或?yàn)榱斯に嚪治?、調(diào)整機(jī)床等目的。藝分析、調(diào)整機(jī)床等目的。 綜合測(cè)量綜合測(cè)量 檢測(cè)零件幾個(gè)相關(guān)參數(shù)的綜合效應(yīng)或綜合檢測(cè)零件幾個(gè)相關(guān)參數(shù)的綜

28、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(dòng)誤參數(shù)，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(cè)量、用螺紋量規(guī)檢驗(yàn)螺紋的作用中徑等。差的綜合測(cè)量、用螺紋量規(guī)檢驗(yàn)螺紋的作用中徑等。綜合測(cè)量一般用于終結(jié)檢驗(yàn)，其測(cè)量效率高，能有效綜合測(cè)量一般用于終結(jié)檢驗(yàn)，其測(cè)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。保證互換性，在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。2.5 測(cè)量方法分類測(cè)量方法分類 6、按被測(cè)工件在測(cè)量時(shí)所處狀態(tài)分類、按被測(cè)工件在測(cè)量時(shí)所處狀態(tài)分類 靜態(tài)測(cè)量靜態(tài)測(cè)量 測(cè)量時(shí)被測(cè)件表面與測(cè)量器具測(cè)測(cè)量時(shí)被測(cè)件表面與測(cè)量器具測(cè)頭處于靜止?fàn)顟B(tài)。例如用外徑千分尺測(cè)量軸徑、頭處于靜止?fàn)顟B(tài)。例如用

29、外徑千分尺測(cè)量軸徑、用齒距儀測(cè)量齒輪齒距等。用齒距儀測(cè)量齒輪齒距等。 動(dòng)態(tài)測(cè)量動(dòng)態(tài)測(cè)量 測(cè)量時(shí)被測(cè)零件表面與測(cè)量器具測(cè)量時(shí)被測(cè)零件表面與測(cè)量器具測(cè)頭處于相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，或測(cè)量過(guò)程是模擬零測(cè)頭處于相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，或測(cè)量過(guò)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)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(guò)程中被測(cè)參數(shù)的變化過(guò)程。例如用激光比長(zhǎng)過(guò)程中被測(cè)參數(shù)的變化過(guò)程。例如用激光比長(zhǎng)儀測(cè)量精密線紋尺，用電動(dòng)輪廓儀測(cè)量表面粗儀測(cè)量精密線紋尺，用電動(dòng)輪廓儀測(cè)量表面粗糙度等。糙度等。2.5 測(cè)量方法分類測(cè)量方法分類 7、按測(cè)量中測(cè)量因素是否變化分類、按測(cè)量中測(cè)量因素是否變化分類 等精度測(cè)量等精度測(cè)量

30、在測(cè)量過(guò)程中，決定測(cè)量精度的全部因素在測(cè)量過(guò)程中，決定測(cè)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(tái)儀器，在同樣或條件不變。例如，由同一個(gè)人，用同一臺(tái)儀器，在同樣的環(huán)境中，以同樣方法，同樣仔細(xì)地測(cè)量同一個(gè)量。在一的環(huán)境中，以同樣方法，同樣仔細(xì)地測(cè)量同一個(gè)量。在一般情況下，為了簡(jiǎn)化測(cè)量結(jié)果的處理，大都采用等精度測(cè)般情況下，為了簡(jiǎn)化測(cè)量結(jié)果的處理，大都采用等精度測(cè)量。實(shí)際上，絕對(duì)的等精度測(cè)量是做不到的。量。實(shí)際上，絕對(duì)的等精度測(cè)量是做不到的。 不等精度測(cè)量不等精度測(cè)量 在測(cè)量過(guò)程中，決定測(cè)量精度的全部因在測(cè)量過(guò)程中，決定測(cè)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(cè)量的素

31、或條件可能完全改變或部分改變。由于不等精度測(cè)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(cè)量。精度測(cè)量。 2.5 測(cè)量方法分類測(cè)量方法分類 2.6 測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理 1 1、測(cè)量誤差：、測(cè)量誤差：是指測(cè)量值是指測(cè)量值與真值與真值L之差。之差。=-L2 2、測(cè)量誤差的分類、測(cè)量誤差的分類系統(tǒng)誤差：系統(tǒng)誤差：在同一種條件下在同一種條件下對(duì)同一量值進(jìn)行多次測(cè)量時(shí)，對(duì)同一量值進(jìn)行多次測(cè)量時(shí)，誤差的絕對(duì)值和符號(hào)保持恒定，或是在測(cè)量條件改變的誤差的絕對(duì)值和符號(hào)保持恒定，或是在測(cè)量條件改變的情況下，誤差按某一確定的規(guī)律變化。

32、情況下，誤差按某一確定的規(guī)律變化。隨機(jī)誤差：隨機(jī)誤差：在同一條件下，對(duì)同一被測(cè)值進(jìn)行多次重復(fù)在同一條件下，對(duì)同一被測(cè)值進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量時(shí)，絕對(duì)值和符號(hào)以不可預(yù)定方式變化的誤差。測(cè)量時(shí)，絕對(duì)值和符號(hào)以不可預(yù)定方式變化的誤差。粗大誤差：粗大誤差：指由于測(cè)量不確定等原因引起的大大超出規(guī)指由于測(cè)量不確定等原因引起的大大超出規(guī)定條件下預(yù)計(jì)誤差限的誤差。定條件下預(yù)計(jì)誤差限的誤差。3、精度、精度相對(duì)誤差而言，精度有精密度、正確度、精確度之分。相對(duì)誤差而言，精度有精密度、正確度、精確度之分。 精密度：精密度：指同一條件下多次測(cè)量所得到的數(shù)值重復(fù)一致指同一條件下多次測(cè)量所得到的數(shù)值重復(fù)一致的程度；的程度； 正確

33、度：正確度：表示測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差大小的程度；表示測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差大小的程度； 精確度：精確度：指測(cè)量結(jié)果與真值的一致程度，是測(cè)量的精密指測(cè)量結(jié)果與真值的一致程度，是測(cè)量的精密度和正確度的綜合反映。度和正確度的綜合反映。 2.6 測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理 4 4、隨機(jī)誤差數(shù)據(jù)處理、隨機(jī)誤差數(shù)據(jù)處理（1）隨機(jī)誤差的分布特征）隨機(jī)誤差的分布特征：絕對(duì)值越小的隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率越大，反之絕對(duì)值越大絕對(duì)值越小的隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率越大，反之絕對(duì)值越大的隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率越?。ǚ€(wěn)定性、集中性）的隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率越小（穩(wěn)定性、集中性）絕對(duì)值相等的正、負(fù)隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率相等（對(duì)稱性）絕對(duì)值相

34、等的正、負(fù)隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率相等（對(duì)稱性）在一定的測(cè)量條件下，隨機(jī)誤差的分布范圍不會(huì)超過(guò)一定在一定的測(cè)量條件下，隨機(jī)誤差的分布范圍不會(huì)超過(guò)一定的限度（有界性）的限度（有界性）隨機(jī)誤差的算術(shù)平均值隨測(cè)量次數(shù)增加趨于零（抵償性）隨機(jī)誤差的算術(shù)平均值隨測(cè)量次數(shù)增加趨于零（抵償性）反映隨機(jī)誤差特性的理論方程式：反映隨機(jī)誤差特性的理論方程式：22212ye2.6 測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理 隨機(jī)誤差出現(xiàn)在區(qū)間（隨機(jī)誤差出現(xiàn)在區(qū)間（- ，+ ）內(nèi)的概率為）內(nèi)的概率為22212)2Pedt（當(dāng)當(dāng)t=3時(shí)，時(shí)， 。此時(shí)測(cè)量值不超出。此時(shí)測(cè)量值不超出 的概的概率為率為99.73%。通常把相應(yīng)于概率通常

35、把相應(yīng)于概率99.73%的的 作為測(cè)量極限誤作為測(cè)量極限誤差（最大可能誤差），即差（最大可能誤差），即 3 3lim3 32.6 測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理 （2）算術(shù)平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差）算術(shù)平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差 多次測(cè)量的算術(shù)平均值為多次測(cè)量的算術(shù)平均值為標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差 的計(jì)算公式為：的計(jì)算公式為： 11niixxn211niixxnxn算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差為算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差為 若以多次測(cè)量的算術(shù)平均值若以多次測(cè)量的算術(shù)平均值 表示測(cè)量結(jié)果，則表示測(cè)量結(jié)果，則 xlim3x 2.6 測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理 （3）殘余誤差）殘余誤差殘余誤差是測(cè)量值殘余誤差是測(cè)量值xi與算術(shù)平均值之差，以與算術(shù)平均值之差，以vi表表示：示： iivxx211niivn2.6 測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理 例例1：在某儀器上對(duì)某零件尺寸進(jìn)行：在某儀器上對(duì)某零件尺寸進(jìn)行0次等精度測(cè)量，次等精度測(cè)量，得到測(cè)量值如下：得到測(cè)量值如下：20.008，20.004，20.008，20.009，20.007，20.008，20.007，20.