第5章測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)

1、5.1 5.1 概述概述5.2 5.2 基準(zhǔn)與量值傳遞基準(zhǔn)與量值傳遞5.3 5.3 計(jì)量器具和測(cè)量方法計(jì)量器具和測(cè)量方法5.4 5.4 測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理5.5 5.5 等精度測(cè)量列的數(shù)據(jù)處理等精度測(cè)量列的數(shù)據(jù)處理5.6 5.6 計(jì)量器具的選擇計(jì)量器具的選擇思考題思考題1 1 思考題思考題2 2概述概述測(cè)量測(cè)量：是指為確定被測(cè)量的量值而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過(guò)程：是指為確定被測(cè)量的量值而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過(guò)程測(cè)量過(guò)程應(yīng)包括以下四個(gè)要素：測(cè)量過(guò)程應(yīng)包括以下四個(gè)要素：測(cè)量對(duì)象測(cè)量對(duì)象-本課程涉及的測(cè)量對(duì)象是幾何量，長(zhǎng)度、本課程涉及的測(cè)量對(duì)象是幾何量，長(zhǎng)度、 角度、表面粗糙度和形位誤差角度、表面粗糙度

2、和形位誤差計(jì)量單位計(jì)量單位-常用單位常用單位mm測(cè)量方法測(cè)量方法是指測(cè)量時(shí)所采用的測(cè)量原理、計(jì)量器具是指測(cè)量時(shí)所采用的測(cè)量原理、計(jì)量器具 及測(cè)量條件的總和及測(cè)量條件的總和測(cè)量精確度測(cè)量精確度-是指測(cè)量結(jié)果與真值的一致程度是指測(cè)量結(jié)果與真值的一致程度基準(zhǔn)與量值傳遞基準(zhǔn)與量值傳遞一、長(zhǎng)度單位和量值傳遞系統(tǒng)一、長(zhǎng)度單位和量值傳遞系統(tǒng) 常用長(zhǎng)度單位常用長(zhǎng)度單位 機(jī)械制造中長(zhǎng)度單位常用毫米（機(jī)械制造中長(zhǎng)度單位常用毫米（mm） 精密測(cè)量時(shí)多采用微米（精密測(cè)量時(shí)多采用微米（m） 超精密測(cè)量時(shí)采用納米（超精密測(cè)量時(shí)采用納米（nm），），1nm=10-3 m米的定義米的定義最初的定義：最初的定義：1791年以通

3、過(guò)巴黎的地球子午線(xiàn)的四千萬(wàn)分年以通過(guò)巴黎的地球子午線(xiàn)的四千萬(wàn)分之一位長(zhǎng)度單位米，并制成一米的基準(zhǔn)尺之一位長(zhǎng)度單位米，并制成一米的基準(zhǔn)尺1983年的新定義：年的新定義：“米是光在真空中（米是光在真空中（1/299 792 458）s的的時(shí)間間隔內(nèi)所經(jīng)路徑的長(zhǎng)度。時(shí)間間隔內(nèi)所經(jīng)路徑的長(zhǎng)度?！?985年我國(guó)用自己研制是碘吸收穩(wěn)定的年我國(guó)用自己研制是碘吸收穩(wěn)定的0.633 m氦氖激光氦氖激光輻射來(lái)復(fù)現(xiàn)我國(guó)的國(guó)家長(zhǎng)度基準(zhǔn)。輻射來(lái)復(fù)現(xiàn)我國(guó)的國(guó)家長(zhǎng)度基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)與量值傳遞基準(zhǔn)與量值傳遞線(xiàn)線(xiàn)紋紋尺尺基準(zhǔn)與量值傳遞基準(zhǔn)與量值傳遞柔性線(xiàn)紋尺柔性線(xiàn)紋尺楔形線(xiàn)紋尺楔形線(xiàn)紋尺測(cè)周徑線(xiàn)紋尺測(cè)周徑線(xiàn)紋尺測(cè)管壁厚線(xiàn)紋尺測(cè)管壁厚

4、線(xiàn)紋尺基準(zhǔn)與量值傳遞基準(zhǔn)與量值傳遞二、量塊 量塊用特殊合金鋼制成，具有線(xiàn)脹系數(shù)小、不易變形、硬度高、耐磨性好、工作面表面粗糙度值小以及研合性好等特點(diǎn)?；鶞?zhǔn)與量值傳遞基準(zhǔn)與量值傳遞基準(zhǔn)與量值傳遞基準(zhǔn)與量值傳遞 根據(jù)不同的使用要求，量塊做成不同的精度等級(jí)。劃分量塊精度有兩種根據(jù)不同的使用要求，量塊做成不同的精度等級(jí)。劃分量塊精度有兩種規(guī)定：按規(guī)定：按“級(jí)級(jí)”劃分和按劃分和按“等等”劃分。劃分。 量塊按制造精度將量塊分為量塊按制造精度將量塊分為0000，0 0，1 1，2 2，3 3和和K K級(jí)共六級(jí)，其中級(jí)共六級(jí)，其中0000級(jí)級(jí)精度最高，精度最高，3 3級(jí)精度最低，級(jí)精度最低，K K級(jí)為校準(zhǔn)級(jí)。

5、級(jí)為校準(zhǔn)級(jí)。 量塊按量塊按“級(jí)級(jí)”使用時(shí)，是以量塊的使用時(shí)，是以量塊的標(biāo)稱(chēng)長(zhǎng)度為工作尺寸標(biāo)稱(chēng)長(zhǎng)度為工作尺寸的，該尺寸包含的，該尺寸包含了量塊的制造誤差，它們將被引入到測(cè)量結(jié)果中：由于不需要加修正值，了量塊的制造誤差，它們將被引入到測(cè)量結(jié)果中：由于不需要加修正值，故使用較方便。故使用較方便。 量塊按檢定精度將量塊分為量塊按檢定精度將量塊分為1616等，精度依次降低，量塊按等，精度依次降低，量塊按“等等”使用使用時(shí)，不再以標(biāo)稱(chēng)長(zhǎng)度作為工作尺寸，而是用量塊經(jīng)檢定后所給出的時(shí)，不再以標(biāo)稱(chēng)長(zhǎng)度作為工作尺寸，而是用量塊經(jīng)檢定后所給出的實(shí)測(cè)中實(shí)測(cè)中心長(zhǎng)度作為工作尺寸心長(zhǎng)度作為工作尺寸，該尺寸排除了量塊的制造

6、誤差，僅包含檢定時(shí)較小，該尺寸排除了量塊的制造誤差，僅包含檢定時(shí)較小的測(cè)量誤差；的測(cè)量誤差； 量塊在使用時(shí)，常常用幾個(gè)量塊組合成所需要的尺寸，組合量塊時(shí)，一量塊在使用時(shí)，常常用幾個(gè)量塊組合成所需要的尺寸，組合量塊時(shí)，一般不超過(guò)般不超過(guò)4 4塊。塊。例：例：P116P116基準(zhǔn)與量值傳遞基準(zhǔn)與量值傳遞各級(jí)量塊的精度指標(biāo)各級(jí)量塊的精度指標(biāo)(摘自摘自GB/T 60932001)量塊的標(biāo)稱(chēng)長(zhǎng)度偏差量塊的標(biāo)稱(chēng)長(zhǎng)度偏差(極限偏差極限偏差)長(zhǎng)度變動(dòng)量的允許值長(zhǎng)度變動(dòng)量的允許值基準(zhǔn)與量值傳遞基準(zhǔn)與量值傳遞各等量塊的精度指標(biāo)各等量塊的精度指標(biāo) (摘自摘自JJG 1461994)中心長(zhǎng)度測(cè)量的不確定度中心長(zhǎng)度測(cè)量

7、的不確定度()長(zhǎng)度變動(dòng)量的允許值長(zhǎng)度變動(dòng)量的允許值基準(zhǔn)與量值傳遞基準(zhǔn)與量值傳遞成套量規(guī)尺寸（成套量規(guī)尺寸（83塊套）塊套）級(jí)別級(jí)別尺寸系列尺寸系列/mm間隔間隔/mm塊數(shù)塊數(shù)0 0，1 1，2 20.50.51 11.0051.0051.011.01，1.021.02，1.491.491.51.5，1.61.6，1.91.92.02.0，2.52.5，9.59.51010，2020，100100-0.00.01 10.10.10.50.510101 11 11 149495 516161010請(qǐng)組成尺寸請(qǐng)組成尺寸58.635mm方法：去尾數(shù)法方法：去尾數(shù)法1.005+ 1.13+6.5+ 60

8、 =58.635基準(zhǔn)與量值傳遞基準(zhǔn)與量值傳遞塞規(guī)塞規(guī)角度量塊角度量塊各種量塊各種量塊基準(zhǔn)與量值傳遞基準(zhǔn)與量值傳遞計(jì)量器具與測(cè)量方法計(jì)量器具與測(cè)量方法計(jì)量器具與測(cè)量方法計(jì)量器具與測(cè)量方法 一、計(jì)量器具的分類(lèi)一、計(jì)量器具的分類(lèi) 1)1)標(biāo)準(zhǔn)量具標(biāo)準(zhǔn)量具只有某一個(gè)固定尺寸，通常是用來(lái)校對(duì)和調(diào)整其他計(jì)量器只有某一個(gè)固定尺寸，通常是用來(lái)校對(duì)和調(diào)整其他計(jì)量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)用來(lái)與被測(cè)工件進(jìn)行比較，如具或作為標(biāo)準(zhǔn)用來(lái)與被測(cè)工件進(jìn)行比較，如量塊、直角尺量塊、直角尺、各種曲線(xiàn)樣板及標(biāo)、各種曲線(xiàn)樣板及標(biāo)準(zhǔn)量規(guī)等。準(zhǔn)量規(guī)等。 2)2)極限量規(guī)極限量規(guī)是一種沒(méi)有刻度的專(zhuān)用檢驗(yàn)工具，用這種工具不能得出被是一種沒(méi)有刻度的專(zhuān)用

9、檢驗(yàn)工具，用這種工具不能得出被檢驗(yàn)工件的具體尺寸，但能確定被檢驗(yàn)工件是否合格。檢驗(yàn)工件的具體尺寸，但能確定被檢驗(yàn)工件是否合格。 3)3)檢驗(yàn)夾具檢驗(yàn)夾具也是一種專(zhuān)用的檢驗(yàn)工具，當(dāng)配合各種比較儀時(shí)，能用來(lái)也是一種專(zhuān)用的檢驗(yàn)工具，當(dāng)配合各種比較儀時(shí)，能用來(lái)檢查更多和更復(fù)雜的參數(shù)。檢查更多和更復(fù)雜的參數(shù)。 4)4)計(jì)量?jī)x器計(jì)量?jī)x器能將被測(cè)的量值轉(zhuǎn)換成可直接觀(guān)察的指示值或等效信息的能將被測(cè)的量值轉(zhuǎn)換成可直接觀(guān)察的指示值或等效信息的計(jì)量器具。根據(jù)構(gòu)造上的特點(diǎn)，計(jì)量?jī)x器還可分為以下幾種：計(jì)量器具。根據(jù)構(gòu)造上的特點(diǎn)，計(jì)量?jī)x器還可分為以下幾種： 游標(biāo)式量?jī)x游標(biāo)式量?jī)x( (游標(biāo)卡尺、游標(biāo)高度尺及游標(biāo)量角器等游標(biāo)

10、卡尺、游標(biāo)高度尺及游標(biāo)量角器等) )； 微動(dòng)螺旋副式量?jī)x微動(dòng)螺旋副式量?jī)x( (外徑千分尺、內(nèi)徑千分尺等外徑千分尺、內(nèi)徑千分尺等) )； 機(jī)械式量?jī)x機(jī)械式量?jī)x( (百分表、千分表、杠桿比較儀、扭簧比較儀等百分表、千分表、杠桿比較儀、扭簧比較儀等) )； 光學(xué)機(jī)械式量?jī)x光學(xué)機(jī)械式量?jī)x( (光學(xué)計(jì)、測(cè)分儀，投影儀、干涉儀等光學(xué)計(jì)、測(cè)分儀，投影儀、干涉儀等) )； 氣動(dòng)式量?jī)x氣動(dòng)式量?jī)x( (壓力式，、流量計(jì)式等壓力式，、流量計(jì)式等) )； 電動(dòng)式量?jī)x電動(dòng)式量?jī)x( (電接觸式、電感式、電容式等電接觸式、電感式、電容式等) )。計(jì)量器具與測(cè)量方法計(jì)量器具與測(cè)量方法測(cè)量方法分類(lèi)測(cè)量方法分類(lèi)直接測(cè)量直接測(cè)量間

11、接測(cè)量間接測(cè)量絕對(duì)測(cè)量絕對(duì)測(cè)量相對(duì)測(cè)量相對(duì)測(cè)量單項(xiàng)測(cè)量單項(xiàng)測(cè)量綜合測(cè)量綜合測(cè)量接觸測(cè)量接觸測(cè)量不接觸測(cè)量不接觸測(cè)量被動(dòng)測(cè)量被動(dòng)測(cè)量主動(dòng)測(cè)量主動(dòng)測(cè)量被動(dòng)測(cè)量被動(dòng)測(cè)量主動(dòng)測(cè)量主動(dòng)測(cè)量靜態(tài)測(cè)量靜態(tài)測(cè)量動(dòng)態(tài)測(cè)量動(dòng)態(tài)測(cè)量二、計(jì)量器具與測(cè)量方法的常用術(shù)語(yǔ)二、計(jì)量器具與測(cè)量方法的常用術(shù)語(yǔ)計(jì)量器具與測(cè)量方法計(jì)量器具與測(cè)量方法 (1) (1)標(biāo)尺間距標(biāo)尺間距指沿著標(biāo)尺長(zhǎng)度的線(xiàn)段測(cè)量得出的任何兩個(gè)相鄰標(biāo)尺標(biāo)記之指沿著標(biāo)尺長(zhǎng)度的線(xiàn)段測(cè)量得出的任何兩個(gè)相鄰標(biāo)尺標(biāo)記之間的距離。標(biāo)尺間距以長(zhǎng)度單位表示，它與被測(cè)量的單位或標(biāo)在標(biāo)尺上的單間的距離。標(biāo)尺間距以長(zhǎng)度單位表示，它與被測(cè)量的單位或標(biāo)在標(biāo)尺上的單位無(wú)關(guān)。位無(wú)關(guān)。(2)

12、(2)標(biāo)尺分度值標(biāo)尺分度值指兩個(gè)相鄰標(biāo)尺標(biāo)記所對(duì)應(yīng)的標(biāo)尺值之差。標(biāo)尺分度值又指兩個(gè)相鄰標(biāo)尺標(biāo)記所對(duì)應(yīng)的標(biāo)尺值之差。標(biāo)尺分度值又稱(chēng)為標(biāo)尺間隔，一般可簡(jiǎn)稱(chēng)分度值，它以標(biāo)在標(biāo)尺上的單位表示，與被測(cè)量稱(chēng)為標(biāo)尺間隔，一般可簡(jiǎn)稱(chēng)分度值，它以標(biāo)在標(biāo)尺上的單位表示，與被測(cè)量的單位無(wú)關(guān)。國(guó)內(nèi)有的把分度值稱(chēng)為格值。的單位無(wú)關(guān)。國(guó)內(nèi)有的把分度值稱(chēng)為格值。(3)(3)標(biāo)尺范圍標(biāo)尺范圍指在給定的標(biāo)尺上，兩端標(biāo)尺標(biāo)記之間標(biāo)尺值的范圍。標(biāo)尺指在給定的標(biāo)尺上，兩端標(biāo)尺標(biāo)記之間標(biāo)尺值的范圍。標(biāo)尺范圍以標(biāo)在標(biāo)尺上的單位表示，它與被測(cè)量的單位無(wú)關(guān)。范圍以標(biāo)在標(biāo)尺上的單位表示，它與被測(cè)量的單位無(wú)關(guān)。(4)(4)量程量程指標(biāo)尺范圍上限

13、值與下限值之差。指標(biāo)尺范圍上限值與下限值之差。 (5)(5)測(cè)量范圍測(cè)量范圍指在允許誤差限內(nèi)計(jì)量器具的被測(cè)量值的范圍。測(cè)量范圍的指在允許誤差限內(nèi)計(jì)量器具的被測(cè)量值的范圍。測(cè)量范圍的最高最低值稱(chēng)為測(cè)量范圍的最高最低值稱(chēng)為測(cè)量范圍的“上限值上限值”、“下限值下限值”。(6)(6)靈敏度靈敏度指計(jì)量?jī)x器的響應(yīng)變化除以相應(yīng)的激勵(lì)變化。當(dāng)激勵(lì)和響應(yīng)為指計(jì)量?jī)x器的響應(yīng)變化除以相應(yīng)的激勵(lì)變化。當(dāng)激勵(lì)和響應(yīng)為同一類(lèi)量的情況下，靈敏度也可稱(chēng)為同一類(lèi)量的情況下，靈敏度也可稱(chēng)為“放大比放大比”或或“放大倍數(shù)放大倍數(shù)”。 一、測(cè)量誤差一、測(cè)量誤差( (error of measurement) )的基本概念的基本概念

14、 任何測(cè)量過(guò)程，由于受到計(jì)量器具和測(cè)量條件的影響，不可避免地會(huì)產(chǎn)任何測(cè)量過(guò)程，由于受到計(jì)量器具和測(cè)量條件的影響，不可避免地會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。所謂測(cè)量誤差生測(cè)量誤差。所謂測(cè)量誤差 ，是指測(cè)得值，是指測(cè)得值x與真值與真值Q之差，即之差，即 = x-Q (5-2)(5-2) 由式由式(5-2)(5-2)所表達(dá)的測(cè)量誤差，反映了測(cè)得值偏離真值的程度，也稱(chēng)所表達(dá)的測(cè)量誤差，反映了測(cè)得值偏離真值的程度，也稱(chēng)絕對(duì)絕對(duì)誤差誤差( (absolute error) )。由于測(cè)得值。由于測(cè)得值x可能大于或小于真值可能大于或小于真值Q，因此測(cè)量誤差，因此測(cè)量誤差可能是正值或負(fù)值。若不計(jì)其符號(hào)正負(fù)，則可用絕對(duì)值表示?？?/p>

15、能是正值或負(fù)值。若不計(jì)其符號(hào)正負(fù)，則可用絕對(duì)值表示。 | | |=|=|x- -Q| | 這樣，這樣，真值真值Q可用下式表示可用下式表示 Q=x| | 上式表明，可用測(cè)量誤差來(lái)說(shuō)明測(cè)量的精度。當(dāng)測(cè)量誤差的絕對(duì)值愈小，上式表明，可用測(cè)量誤差來(lái)說(shuō)明測(cè)量的精度。當(dāng)測(cè)量誤差的絕對(duì)值愈小，說(shuō)明測(cè)得值愈接近于真值，測(cè)量精度也愈高；反之，測(cè)量精度就愈低。但說(shuō)明測(cè)得值愈接近于真值，測(cè)量精度也愈高；反之，測(cè)量精度就愈低。但這一結(jié)論只適于測(cè)量尺寸相同的情況下。因?yàn)闇y(cè)量精度不僅與絕對(duì)誤差的這一結(jié)論只適于測(cè)量尺寸相同的情況下。因?yàn)闇y(cè)量精度不僅與絕對(duì)誤差的大小有關(guān)，而且還與被測(cè)量的尺寸大小有關(guān)。為了比較不同尺寸的測(cè)量精

16、大小有關(guān)，而且還與被測(cè)量的尺寸大小有關(guān)。為了比較不同尺寸的測(cè)量精度，可應(yīng)用相對(duì)誤差度，可應(yīng)用相對(duì)誤差( (relative error) )的概念。的概念。 相對(duì)誤差相對(duì)誤差 是指絕對(duì)誤差的絕對(duì)值是指絕對(duì)誤差的絕對(duì)值| | | |與被測(cè)量真值與被測(cè)量真值Q之比，即之比，即 =|=| |/|/Q =| =| |/|/x 100% (5-3) (5-3)測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理二、測(cè)量誤差的來(lái)源二、測(cè)量誤差的來(lái)源 ( (一一) )計(jì)量器具誤差計(jì)量器具誤差 計(jì)量器具誤差是指計(jì)量器具本身在設(shè)計(jì)、制造和使用過(guò)程中造成的各項(xiàng)計(jì)量器具誤差是指計(jì)量器具本身在設(shè)計(jì)、制造和使用過(guò)程中造成的各項(xiàng)誤差。誤

17、差。 設(shè)計(jì)計(jì)量器具時(shí)，為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)而采用近似設(shè)計(jì)，或者設(shè)計(jì)的計(jì)量器具設(shè)計(jì)計(jì)量器具時(shí)，為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)而采用近似設(shè)計(jì)，或者設(shè)計(jì)的計(jì)量器具不符合不符合“阿貝原則阿貝原則”等因素，都會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。等因素，都會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。 “ “阿貝原則阿貝原則”是指是指“在設(shè)計(jì)計(jì)量器具或測(cè)量工件時(shí)，將被測(cè)長(zhǎng)度與基準(zhǔn)長(zhǎng)在設(shè)計(jì)計(jì)量器具或測(cè)量工件時(shí)，將被測(cè)長(zhǎng)度與基準(zhǔn)長(zhǎng)度沿測(cè)量軸線(xiàn)成直線(xiàn)排列。度沿測(cè)量軸線(xiàn)成直線(xiàn)排列?！崩?，例如，千分尺的設(shè)計(jì)是符合千分尺的設(shè)計(jì)是符合“阿貝原則阿貝原則”的，即被測(cè)兩點(diǎn)的，即被測(cè)兩點(diǎn)間的尺寸線(xiàn)與標(biāo)尺間的尺寸線(xiàn)與標(biāo)尺( (基準(zhǔn)長(zhǎng)度基準(zhǔn)長(zhǎng)度) )在一條線(xiàn)上，從而提高了測(cè)在一條線(xiàn)上，從而提高了測(cè)量精

18、度。量精度。游標(biāo)卡尺的設(shè)計(jì)則不符合游標(biāo)卡尺的設(shè)計(jì)則不符合“阿貝原則阿貝原則”。測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理( (二二) )基準(zhǔn)器誤差基準(zhǔn)器誤差基準(zhǔn)器誤差是指作為基準(zhǔn)量的基準(zhǔn)器本身存在的誤差。例如，量塊的制基準(zhǔn)器誤差是指作為基準(zhǔn)量的基準(zhǔn)器本身存在的誤差。例如，量塊的制造誤差、線(xiàn)紋尺的刻線(xiàn)誤差等。造誤差、線(xiàn)紋尺的刻線(xiàn)誤差等。 ( (三三) )測(cè)量方法誤差測(cè)量方法誤差 測(cè)量方法誤差是指測(cè)量方法不完善所引起的誤差。包括計(jì)算公式不準(zhǔn)測(cè)量方法誤差是指測(cè)量方法不完善所引起的誤差。包括計(jì)算公式不準(zhǔn)確、測(cè)量方法選擇不當(dāng)，測(cè)量基準(zhǔn)不統(tǒng)一，工件安裝不合理以及測(cè)量力確、測(cè)量方法選擇不當(dāng)，測(cè)量基準(zhǔn)不統(tǒng)一，工件安

19、裝不合理以及測(cè)量力等引起的誤差。等引起的誤差。 ( (四四) )測(cè)量環(huán)境誤差測(cè)量環(huán)境誤差 測(cè)量環(huán)境誤差是指測(cè)量時(shí)的環(huán)境條件不符合標(biāo)準(zhǔn)條件所引起的誤差。測(cè)量環(huán)境誤差是指測(cè)量時(shí)的環(huán)境條件不符合標(biāo)準(zhǔn)條件所引起的誤差。規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)溫度為規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)溫度為2020。 ( (五五) )人為誤差人為誤差 人為誤差是指測(cè)量人員的主觀(guān)因素人為誤差是指測(cè)量人員的主觀(guān)因素( (如技術(shù)熟練程度、分辨能力、思如技術(shù)熟練程度、分辨能力、思想情緒等想情緒等) )引起的誤差。例如，測(cè)量人員眼睛的最小分辨能力和調(diào)整能力、引起的誤差。例如，測(cè)量人員眼睛的最小分辨能力和調(diào)整能力、量值估讀錯(cuò)誤等。量值估讀錯(cuò)誤等。測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理測(cè)量誤差和

20、數(shù)據(jù)處理 三、測(cè)量誤差的分類(lèi)和特性三、測(cè)量誤差的分類(lèi)和特性 測(cè)量誤差按其性質(zhì)分為測(cè)量誤差按其性質(zhì)分為系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差隨機(jī)誤差和和粗大誤差粗大誤差( (過(guò)失或反常誤差過(guò)失或反常誤差) )。 測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理 ( (一一) )系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差( (systematic error) ) 系統(tǒng)誤差是指在一定測(cè)量條件下，多次測(cè)量同一量時(shí)，系統(tǒng)誤差是指在一定測(cè)量條件下，多次測(cè)量同一量時(shí)，誤差的大小和符誤差的大小和符號(hào)均不變或按一定規(guī)律變化的誤差號(hào)均不變或按一定規(guī)律變化的誤差。 (1)(1)線(xiàn)性變化的系統(tǒng)誤差線(xiàn)性變化的系統(tǒng)誤差 指在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中，隨著測(cè)量時(shí)間或量程的指在整個(gè)

21、測(cè)量過(guò)程中，隨著測(cè)量時(shí)間或量程的增減，誤差值成比例增大或減小的誤差。例如，隨著時(shí)間的推移，溫度在增減，誤差值成比例增大或減小的誤差。例如，隨著時(shí)間的推移，溫度在逐漸均勻變化，由于工件的熱膨脹，長(zhǎng)度隨著溫度而變化，所以在一系列逐漸均勻變化，由于工件的熱膨脹，長(zhǎng)度隨著溫度而變化，所以在一系列測(cè)得值中就存在著隨時(shí)間而變化的線(xiàn)性系統(tǒng)誤差。測(cè)得值中就存在著隨時(shí)間而變化的線(xiàn)性系統(tǒng)誤差。 (2)(2)周期性變化的系統(tǒng)誤差周期性變化的系統(tǒng)誤差 指隨著測(cè)得值或時(shí)間的變化呈周期性變化的指隨著測(cè)得值或時(shí)間的變化呈周期性變化的誤差：例如，百分表的指針回轉(zhuǎn)中心與刻度盤(pán)中心有偏心，指針在任一轉(zhuǎn)誤差：例如，百分表的指針回轉(zhuǎn)

22、中心與刻度盤(pán)中心有偏心，指針在任一轉(zhuǎn)角位置的誤差按正弦規(guī)律變化。角位置的誤差按正弦規(guī)律變化。 (3)(3)復(fù)雜變化的系統(tǒng)誤差復(fù)雜變化的系統(tǒng)誤差 按復(fù)雜函數(shù)變化或按實(shí)驗(yàn)得到的曲線(xiàn)圖變化的按復(fù)雜函數(shù)變化或按實(shí)驗(yàn)得到的曲線(xiàn)圖變化的誤差：例如，由線(xiàn)性變化的誤差與周期性變化的誤差疊加形成復(fù)雜函數(shù)變誤差：例如，由線(xiàn)性變化的誤差與周期性變化的誤差疊加形成復(fù)雜函數(shù)變化的誤差。化的誤差。 a無(wú)系統(tǒng)誤差無(wú)系統(tǒng)誤差b有線(xiàn)性系統(tǒng)誤差有線(xiàn)性系統(tǒng)誤差c有周期性系統(tǒng)誤差有周期性系統(tǒng)誤差d有復(fù)雜變化的系統(tǒng)誤差有復(fù)雜變化的系統(tǒng)誤差測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理( (二二) )隨機(jī)誤差隨機(jī)誤差( (random error

23、) ) 隨機(jī)誤差是指在一定測(cè)量條件下，多次測(cè)量同一量值時(shí)，隨機(jī)誤差是指在一定測(cè)量條件下，多次測(cè)量同一量值時(shí)，其數(shù)值大小和其數(shù)值大小和符號(hào)以不可預(yù)定的方式變化的誤差符號(hào)以不可預(yù)定的方式變化的誤差。它是由于測(cè)量中的不穩(wěn)定因素綜合形。它是由于測(cè)量中的不穩(wěn)定因素綜合形成的，是不可避免的。例如，測(cè)量過(guò)程中溫度的波動(dòng)、振動(dòng)、測(cè)量力的不成的，是不可避免的。例如，測(cè)量過(guò)程中溫度的波動(dòng)、振動(dòng)、測(cè)量力的不穩(wěn)定，量?jī)x的示值變動(dòng)，讀數(shù)不一致等。對(duì)于某一次穩(wěn)定，量?jī)x的示值變動(dòng)，讀數(shù)不一致等。對(duì)于某一次 測(cè)量結(jié)果無(wú)規(guī)律可尋，測(cè)量結(jié)果無(wú)規(guī)律可尋，但如果進(jìn)行大量、多次重復(fù)測(cè)量，隨機(jī)誤差分布則服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律。但如果進(jìn)行大量、多次

24、重復(fù)測(cè)量，隨機(jī)誤差分布則服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律。 1 1隨機(jī)誤差的分布規(guī)律隨機(jī)誤差的分布規(guī)律 隨機(jī)誤差可用試驗(yàn)方法來(lái)確定。實(shí)踐表明，大多數(shù)情況下，隨機(jī)誤差符隨機(jī)誤差可用試驗(yàn)方法來(lái)確定。實(shí)踐表明，大多數(shù)情況下，隨機(jī)誤差符合正態(tài)分布。合正態(tài)分布。測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理 例如，對(duì)一圓柱銷(xiāo)軸，用同樣的方法在同樣條件下重復(fù)測(cè)量銷(xiāo)例如，對(duì)一圓柱銷(xiāo)軸，用同樣的方法在同樣條件下重復(fù)測(cè)量銷(xiāo)軸的同一部位尺寸軸的同一部位尺寸200次，得到次，得到200個(gè)數(shù)據(jù)，其中最大值為個(gè)數(shù)據(jù)，其中最大值為20012mm，最小值為，最小值為19990mm，然后按測(cè)得值大小分別歸，然后按測(cè)得值大小分別歸入入11組，分組間隔為組，

25、分組間隔為0.002mm，有關(guān)數(shù)據(jù)如，有關(guān)數(shù)據(jù)如P121表表5-2所示。所示。測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理用橫坐標(biāo)表示隨機(jī)誤差用橫坐標(biāo)表示隨機(jī)誤差 ，縱坐標(biāo)表示對(duì)應(yīng)各隨機(jī)誤差的概率密度函數(shù)，縱坐標(biāo)表示對(duì)應(yīng)各隨機(jī)誤差的概率密度函數(shù)y y。正態(tài)分布曲線(xiàn)可用下列數(shù)學(xué)公式表示正態(tài)分布曲線(xiàn)可用下列數(shù)學(xué)公式表示：式中式中 Y概率密度；概率密度； 標(biāo)準(zhǔn)偏差值；標(biāo)準(zhǔn)偏差值； e 自然對(duì)數(shù)的底；自然對(duì)數(shù)的底； 隨機(jī)誤差。隨機(jī)誤差。 22221efy（5-45-4）概率密度與隨機(jī)誤差及標(biāo)準(zhǔn)偏差有關(guān)。概率密度與隨機(jī)誤差及標(biāo)準(zhǔn)偏差有關(guān)。當(dāng)當(dāng) 時(shí)，概率密度時(shí)，概率密度y y最大，最大， 02/1maxy測(cè)量誤差

26、和數(shù)據(jù)處理測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理概率值概率值P=，P=68.26%=2，P=95.44%=3，P=99.73%=4，P=99.99%概率值概率值P=，P=68.26%=2，P=95.44%=3，P=99.73%=4，P=99.99% 2 2隨機(jī)誤差的特性隨機(jī)誤差的特性 (1)(1)對(duì)稱(chēng)性對(duì)稱(chēng)性 絕對(duì)值相等的正、負(fù)隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率相等。絕對(duì)值相等的正、負(fù)隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率相等。 (2)(2)單峰性單峰性 絕對(duì)值越小的隨機(jī)誤差出現(xiàn)絕對(duì)值越小的隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率越大，隨機(jī)誤差為零時(shí)，的概率越大，隨機(jī)誤差為零時(shí)，概率最大，存在一個(gè)最高點(diǎn)。概率最大，存在一個(gè)最高點(diǎn)。 (3)(3)抵償性抵償性 在一定條件下

27、，多次重復(fù)測(cè)量，在一定條件下，多次重復(fù)測(cè)量，隨機(jī)誤差的代數(shù)和趨于隨機(jī)誤差的代數(shù)和趨于0 0。 (4)(4)有界性有界性 在一定測(cè)量條件下，隨機(jī)誤差在一定測(cè)量條件下，隨機(jī)誤差的實(shí)際分布范圍有限并且一定。的實(shí)際分布范圍有限并且一定。測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理按照誤差理論，不存在系統(tǒng)誤差時(shí)，等精度測(cè)量列中單次測(cè)量按照誤差理論，不存在系統(tǒng)誤差時(shí)，等精度測(cè)量列中單次測(cè)量( (任一測(cè)得值任一測(cè)得值) )的標(biāo)準(zhǔn)偏差可用下式計(jì)算：的標(biāo)準(zhǔn)偏差可用下式計(jì)算： NNNiin1222221（5-55-5）式中式中 N N測(cè)量次數(shù)測(cè)量次數(shù) 隨機(jī)誤差隨機(jī)誤差i測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理3.3.正態(tài)分布

28、隨機(jī)誤差概率的計(jì)算正態(tài)分布隨機(jī)誤差概率的計(jì)算 計(jì)算概率實(shí)際上是求正態(tài)分布曲線(xiàn)與橫坐標(biāo)之間在隨機(jī)誤差計(jì)算概率實(shí)際上是求正態(tài)分布曲線(xiàn)與橫坐標(biāo)之間在隨機(jī)誤差 的指定區(qū)的指定區(qū)間內(nèi)的面積。間內(nèi)的面積。 121222deydP表表6-3 6-3 典型典型t t值及相應(yīng)的概率值及相應(yīng)的概率測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理4. 4. 極限誤差的確定極限誤差的確定由表由表6-36-3可見(jiàn)，正態(tài)分布的隨機(jī)誤差的可見(jiàn)，正態(tài)分布的隨機(jī)誤差的99.73%99.73%可能分布在土可能分布在土33范圍內(nèi)，范圍內(nèi)，而超出該范圍的概率僅為而超出該范圍的概率僅為0.27%0.27%，可認(rèn)為超出的可能性已經(jīng)很小了，可認(rèn)為超出

29、的可能性已經(jīng)很小了 極限誤差為極限誤差為NNii12lim33（5-65-6）此時(shí)，可信度為此時(shí)，可信度為99.73% 99.73% 單次測(cè)量誤差的結(jié)果可表示為：?jiǎn)未螠y(cè)量誤差的結(jié)果可表示為：3limiixxx（5-75-7）( (三三) )粗大誤差粗大誤差(parasitic error)(parasitic error) 粗大誤差是指由于主觀(guān)疏忽大意或客觀(guān)條件發(fā)生突然變化而產(chǎn)生的誤粗大誤差是指由于主觀(guān)疏忽大意或客觀(guān)條件發(fā)生突然變化而產(chǎn)生的誤差，在正常情況下，一般不會(huì)產(chǎn)生這類(lèi)誤差。例如，由于操作者的粗心差，在正常情況下，一般不會(huì)產(chǎn)生這類(lèi)誤差。例如，由于操作者的粗心大意，在測(cè)量過(guò)程中看錯(cuò)、讀錯(cuò)、

30、記錯(cuò)以及突然的沖擊振動(dòng)而引起的測(cè)大意，在測(cè)量過(guò)程中看錯(cuò)、讀錯(cuò)、記錯(cuò)以及突然的沖擊振動(dòng)而引起的測(cè)量誤差。通常情況下，這類(lèi)誤差的數(shù)值都比較大，在分析測(cè)量誤差和處量誤差。通常情況下，這類(lèi)誤差的數(shù)值都比較大，在分析測(cè)量誤差和處理數(shù)據(jù)時(shí)理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)設(shè)法剔除粗大誤差應(yīng)設(shè)法剔除粗大誤差。 四、測(cè)量精度四、測(cè)量精度 判斷下圖中的隨機(jī)誤差、系統(tǒng)誤差的大小判斷下圖中的隨機(jī)誤差、系統(tǒng)誤差的大小a隨機(jī)誤差大，系統(tǒng)誤隨機(jī)誤差大，系統(tǒng)誤差小差小,精密度低精密度低 通常，用精密度通常，用精密度(precision)形容隨機(jī)誤差的影響，用正確度形容隨機(jī)誤差的影響，用正確度(correctness)形形容系統(tǒng)誤差的影響，用準(zhǔn)確度

31、容系統(tǒng)誤差的影響，用準(zhǔn)確度(accuracy)形容隨機(jī)誤差與系統(tǒng)誤差的綜合影形容隨機(jī)誤差與系統(tǒng)誤差的綜合影響。響。測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理b隨機(jī)誤差小，系統(tǒng)隨機(jī)誤差小，系統(tǒng)誤差大，誤差大，正確度正確度低低c隨機(jī)誤差小，系統(tǒng)隨機(jī)誤差小，系統(tǒng)誤差小，誤差小，準(zhǔn)確度高準(zhǔn)確度高等精度測(cè)量列的數(shù)據(jù)處理等精度測(cè)量列的數(shù)據(jù)處理例例5-1 對(duì)某一軸徑等精度測(cè)量對(duì)某一軸徑等精度測(cè)量1010次，測(cè)得值列于下表，假定已消除定植系統(tǒng)誤次，測(cè)得值列于下表，假定已消除定植系統(tǒng)誤差，試求測(cè)量結(jié)果。差，試求測(cè)量結(jié)果。序號(hào)序號(hào)測(cè)得值測(cè)得值xi/mm 剩余誤差剩余誤差_/xxmvii剩余誤差的平方剩余誤差的平方22/

32、mvi1234567891029.99929.99429.99829.99629.99729.99829.99729.99529.99929.997+2-3+1-10+10-2+204911010440101_997.29101iixx1010iiv241012iiv一、直接測(cè)量列的數(shù)據(jù)處理一、直接測(cè)量列的數(shù)據(jù)處理 1.判斷變值系統(tǒng)誤差判斷變值系統(tǒng)誤差2.計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差mvnviinii63.192411011012123.單次測(cè)量的極限誤差單次測(cè)量的極限誤差limm90. 463. 133lim4.判斷粗大誤差判斷粗大誤差根據(jù)根據(jù)“3準(zhǔn)則準(zhǔn)則”，|vi|4.9m，故不存在粗大誤差。

33、，故不存在粗大誤差。根據(jù)根據(jù)“剩余誤差觀(guān)察法剩余誤差觀(guān)察法”判斷，由于該測(cè)量列中的剩余誤差大體上正負(fù)相間，判斷，由于該測(cè)量列中的剩余誤差大體上正負(fù)相間，無(wú)明顯的變化規(guī)律，所以認(rèn)為無(wú)變值系統(tǒng)誤差。無(wú)明顯的變化規(guī)律，所以認(rèn)為無(wú)變值系統(tǒng)誤差。5.計(jì)算測(cè)量列的算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算測(cè)量列的算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差xmnx52. 01063. 163. 16.算術(shù)平均值的極限誤差算術(shù)平均值的極限誤差lim（x）7.多次測(cè)量的測(cè)量結(jié)果：多次測(cè)量的測(cè)量結(jié)果：mxx56. 152. 033)lim(mmxQx0015. 0997.293等精度測(cè)量列的數(shù)據(jù)處理等精度測(cè)量列的數(shù)據(jù)處理例例5.2 5.2 測(cè)量小軸直徑

34、。得到一系列等精度測(cè)量值：測(cè)量小軸直徑。得到一系列等精度測(cè)量值：25.036025.0360；25.036525.0365； 25.036225.0362；25.036525.0365；25.036725.0367；25.036325.0363；25.036625.0366；25.036325.0363； 25.036625.0366；25.0364(mm)25.0364(mm)，求小軸直徑。，求小軸直徑。解解: : 列表計(jì)算如下：列表計(jì)算如下：1 12 23 34 45 56 610108 89 97 725.036025.036025.036525.036525.036225.036225

35、.036425.036425.036725.036725.036325.036325.036425.036425.036325.036325.036625.036625.036625.03661)1)計(jì)算平均值：計(jì)算平均值：0364.2510/ixx0364.25x-0.4+0.1-0.2 0+0.3-0.1 0-0.1+0.2+0.22)2)計(jì)算剩余誤差計(jì)算剩余誤差vi0iv3)3)計(jì)算剩余誤差計(jì)算剩余誤差平方和平方和序號(hào)序號(hào)系列測(cè)量值系列測(cè)量值 殘差殘差vi（m） 殘差平方和殘差平方和vi20.160.160.010.010.040.04 0 00.090.090.010.01 0 00.

36、010.010.040.040.040.0440. 02iv4)4)判斷系統(tǒng)誤差判斷系統(tǒng)誤差由于殘差大體正負(fù)相間，由于殘差大體正負(fù)相間，無(wú)明顯變化規(guī)律，故變值無(wú)明顯變化規(guī)律，故變值系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差。等精度測(cè)量列的數(shù)據(jù)處理等精度測(cè)量列的數(shù)據(jù)處理mmnvi21. 0940. 0125)5)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差 則單次測(cè)量的極限為則單次測(cè)量的極限為 lim：m63. 021. 033lim6)6)判斷粗大誤差。用判斷粗大誤差。用33準(zhǔn)則判斷，測(cè)量列中準(zhǔn)則判斷，測(cè)量列中| |vi|0.63m|0.63m，故不存在粗大，故不存在粗大 誤差。誤差。7)7)計(jì)算測(cè)量列中算術(shù)平列值的標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算測(cè)量列中

37、算術(shù)平列值的標(biāo)準(zhǔn)偏差xmnx07. 01021. 0則算術(shù)平均值的極限偏差為：則算術(shù)平均值的極限偏差為：mxx21. 007. 033)lim(8)8)測(cè)量結(jié)果為：測(cè)量結(jié)果為：mmxQx)00021. 00364.25(3等精度測(cè)量列的數(shù)據(jù)處理等精度測(cè)量列的數(shù)據(jù)處理二、間接測(cè)量列的數(shù)據(jù)處理二、間接測(cè)量列的數(shù)據(jù)處理等精度測(cè)量列的數(shù)據(jù)處理等精度測(cè)量列的數(shù)據(jù)處理2.2.函數(shù)誤差的基本計(jì)算公式：函數(shù)誤差的基本計(jì)算公式：Nxxxfy,211. 1. 間接測(cè)量中的被測(cè)幾何量，通常為實(shí)測(cè)的幾何量的多元函數(shù)，它可表間接測(cè)量中的被測(cè)幾何量，通常為實(shí)測(cè)的幾何量的多元函數(shù)，它可表示為示為Nxxfxxfxxfy122

38、11（5-145-14） 被測(cè)幾何量的測(cè)量誤差；被測(cè)幾何量的測(cè)量誤差； yNxfxfxf,21各測(cè)量誤差的傳遞函數(shù)各測(cè)量誤差的傳遞函數(shù) Nxxx,21實(shí)測(cè)的各幾何量的幾何誤差；實(shí)測(cè)的各幾何量的幾何誤差；例例 用弓高弦長(zhǎng)法間接測(cè)量半圓鍵的直徑用弓高弦長(zhǎng)法間接測(cè)量半圓鍵的直徑( (見(jiàn)圖見(jiàn)圖) )，實(shí)測(cè)的幾何量為弓高和弦長(zhǎng)，實(shí)測(cè)的幾何量為弓高和弦長(zhǎng)，函數(shù)關(guān)系為函數(shù)關(guān)系為hhLd42由式（由式（6-146-14）得函數(shù)誤差）得函數(shù)誤差hhfLLfd等精度測(cè)量列的數(shù)據(jù)處理等精度測(cè)量列的數(shù)據(jù)處理3.3.函數(shù)隨機(jī)誤差的計(jì)算公式函數(shù)隨機(jī)誤差的計(jì)算公式 2222222121NxNxxyxfxfxf（5-155-

39、15）222222lim21limlim2lim1NxxNxyxfxfxf（5-165-16）， 例例6-2 6-2 用弓高弦長(zhǎng)法測(cè)量工件的直徑。若各尺寸測(cè)定為用弓高弦長(zhǎng)法測(cè)量工件的直徑。若各尺寸測(cè)定為L(zhǎng)=100mmL=100mm， ， ， ， L L和和h h的測(cè)量極限誤差為的測(cè)量極限誤差為mL5mmh20mh4mL2limmh1lim。直徑直徑d d的誤差的誤差 mhhLLhLhhfLLfd5 . 84120410052021001422222直徑直徑d d的測(cè)量極限誤差的測(cè)量極限誤差 mhLhLhfLfhxhxLLd25. 7125. 525 . 21422222222lim2222li

40、m2limlimlim一、計(jì)量器具的選擇原則一、計(jì)量器具的選擇原則計(jì)量器具的選擇計(jì)量器具的選擇根據(jù)被測(cè)工件的部位、外形及尺寸選擇根據(jù)被測(cè)工件的部位、外形及尺寸選擇根據(jù)被測(cè)工件的公差選擇計(jì)量器具。根據(jù)被測(cè)工件的公差選擇計(jì)量器具。 通常計(jì)量器具的選擇可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行；通常計(jì)量器具的選擇可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行；對(duì)于沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的其他工件檢測(cè)用的計(jì)量器具：對(duì)于沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的其他工件檢測(cè)用的計(jì)量器具： 應(yīng)使所選用的計(jì)量器具的極限誤差約占被測(cè)工件的應(yīng)使所選用的計(jì)量器具的極限誤差約占被測(cè)工件的l l10101 13 3， 對(duì)低精度的工件采用對(duì)低精度的工件采用1 11010， 對(duì)高精度的工件采用對(duì)高精度的工件采用1 13 3甚

41、至甚至1 12 2。計(jì)量器具的選擇計(jì)量器具的選擇 二、光滑極限量規(guī)二、光滑極限量規(guī)（簡(jiǎn)稱(chēng)量規(guī)（簡(jiǎn)稱(chēng)量規(guī)(gauge)(gauge)） 指被檢驗(yàn)工件為光滑孔或光滑軸所用的量規(guī)的總稱(chēng)。指被檢驗(yàn)工件為光滑孔或光滑軸所用的量規(guī)的總稱(chēng)。 檢驗(yàn)孔用的量規(guī)檢驗(yàn)孔用的量規(guī) 塞規(guī)塞規(guī)(plug gauge)(plug gauge) 檢驗(yàn)軸用的量規(guī)檢驗(yàn)軸用的量規(guī) 卡規(guī)卡規(guī)(gap gauge)(gap gauge)(或環(huán)規(guī)或環(huán)規(guī)(cylindrical gauge)(cylindrical gauge) 塞規(guī)和卡規(guī)（或環(huán)規(guī)）統(tǒng)稱(chēng)量規(guī)塞規(guī)和卡規(guī)（或環(huán)規(guī)）統(tǒng)稱(chēng)量規(guī) 量規(guī)有通規(guī)量規(guī)有通規(guī)(go gauge)(go ga

42、uge)和止規(guī)和止規(guī)(not go gauge)(not go gauge)兩種，成對(duì)使用。兩種，成對(duì)使用。 被檢驗(yàn)工件合格的標(biāo)志：被檢驗(yàn)工件合格的標(biāo)志： 通規(guī)能通過(guò)，止規(guī)通不過(guò)。通規(guī)能通過(guò)，止規(guī)通不過(guò)。光滑極限量規(guī)是一種無(wú)刻度、成對(duì)使用專(zhuān)用檢驗(yàn)工具，它適用于大光滑極限量規(guī)是一種無(wú)刻度、成對(duì)使用專(zhuān)用檢驗(yàn)工具，它適用于大批量生產(chǎn)、遵守包容要求的軸、孔檢驗(yàn)。批量生產(chǎn)、遵守包容要求的軸、孔檢驗(yàn)。1. 1. 量規(guī)的分類(lèi)量規(guī)的分類(lèi)按檢驗(yàn)工件的類(lèi)型分按檢驗(yàn)工件的類(lèi)型分 量規(guī)按用途不同可分為：工作量規(guī)、驗(yàn)收量規(guī)量規(guī)按用途不同可分為：工作量規(guī)、驗(yàn)收量規(guī) 、校對(duì)量規(guī)、校對(duì)量規(guī) 驗(yàn)收量規(guī)是從磨損較多，但未超過(guò)磨損

43、極限的工作量規(guī)中挑選出來(lái)的。驗(yàn)收量規(guī)是從磨損較多，但未超過(guò)磨損極限的工作量規(guī)中挑選出來(lái)的。 驗(yàn)收量規(guī)的止規(guī)應(yīng)接近工件的最小實(shí)體尺寸。驗(yàn)收量規(guī)的止規(guī)應(yīng)接近工件的最小實(shí)體尺寸。 操作者用工作量規(guī)自檢合格的工件，當(dāng)檢驗(yàn)員用驗(yàn)收量規(guī)驗(yàn)收時(shí)也一操作者用工作量規(guī)自檢合格的工件，當(dāng)檢驗(yàn)員用驗(yàn)收量規(guī)驗(yàn)收時(shí)也一定合格。定合格。2 2）驗(yàn)收量規(guī)）驗(yàn)收量規(guī) 驗(yàn)收工件時(shí)檢驗(yàn)人員或用戶(hù)代表所使用的量規(guī)。驗(yàn)收工件時(shí)檢驗(yàn)人員或用戶(hù)代表所使用的量規(guī)。1 1）工作量規(guī)）工作量規(guī) 生產(chǎn)過(guò)程中操作者檢驗(yàn)工件時(shí)所使用的量規(guī)。生產(chǎn)過(guò)程中操作者檢驗(yàn)工件時(shí)所使用的量規(guī)。 通規(guī)用代號(hào)通規(guī)用代號(hào)“T”T”表示，止規(guī)用表示，止規(guī)用“Z”Z”表示

44、表示計(jì)量器具的選擇計(jì)量器具的選擇 操作者應(yīng)使用新的或磨損較少的通規(guī)操作者應(yīng)使用新的或磨損較少的通規(guī) 檢驗(yàn)部門(mén)應(yīng)使用與工作量規(guī)形式相同，且已磨損較多的通規(guī)檢驗(yàn)部門(mén)應(yīng)使用與工作量規(guī)形式相同，且已磨損較多的通規(guī) 用戶(hù)代表用量規(guī)檢驗(yàn)工件時(shí)：用戶(hù)代表用量規(guī)檢驗(yàn)工件時(shí)： 所用通規(guī)應(yīng)接近工件的最大實(shí)體尺寸所用通規(guī)應(yīng)接近工件的最大實(shí)體尺寸 所用止規(guī)應(yīng)接近工件的最小實(shí)體尺寸所用止規(guī)應(yīng)接近工件的最小實(shí)體尺寸 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定： 校對(duì)量規(guī)檢驗(yàn)軸用量規(guī)制造中是否符合制造公差，在使用中是否超過(guò)磨校對(duì)量規(guī)檢驗(yàn)軸用量規(guī)制造中是否符合制造公差，在使用中是否超過(guò)磨損極限。損極限。3 3）校對(duì)量規(guī)）校對(duì)量規(guī) 檢驗(yàn)軸用量

45、規(guī)（卡規(guī)或環(huán)規(guī)）的量規(guī)。檢驗(yàn)軸用量規(guī)（卡規(guī)或環(huán)規(guī)）的量規(guī)。 因?yàn)榭子霉ぷ髁恳?guī)便于用精密儀器測(cè)量，所以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定孔用校對(duì)因?yàn)榭子霉ぷ髁恳?guī)便于用精密儀器測(cè)量，所以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定孔用校對(duì)量規(guī)。量規(guī)。計(jì)量器具的選擇計(jì)量器具的選擇計(jì)量器具的選擇計(jì)量器具的選擇 通規(guī)公差帶由制造公差和通規(guī)公差帶由制造公差和磨損公差兩部分組成。磨損公差兩部分組成。量規(guī)的止規(guī)一般不通過(guò)被測(cè)量規(guī)的止規(guī)一般不通過(guò)被測(cè)工件，磨損較少，因此，只規(guī)工件，磨損較少，因此，只規(guī)定制造公差定制造公差T T?？子昧恳?guī)公差帶圖孔用量規(guī)公差帶圖1 1）孔用量規(guī)公差帶）孔用量規(guī)公差帶2.2.量規(guī)公差帶量規(guī)公差帶T制造公差制造公差 Z位置要素位置要

46、素uT，Z值取決于工件公差帶的值取決于工件公差帶的大小。大小。uT，Z值見(jiàn)表值見(jiàn)表5-5(P131)5-5(P131)計(jì)量器具的選擇計(jì)量器具的選擇軸用量規(guī)公差帶圖軸用量規(guī)公差帶圖基本尺寸基本尺寸+0- 通規(guī)公差帶由制造公差和磨通規(guī)公差帶由制造公差和磨損公差兩部分組成。損公差兩部分組成。量規(guī)的止規(guī)一般不通過(guò)被測(cè)量規(guī)的止規(guī)一般不通過(guò)被測(cè)工件，磨損較少，因此，只規(guī)工件，磨損較少，因此，只規(guī)定制造公差定制造公差T T。 2 2）軸用量規(guī)公差帶）軸用量規(guī)公差帶u 通規(guī)磨損極限尺寸通規(guī)磨損極限尺寸 = =工件的最大工件的最大實(shí)體尺寸實(shí)體尺寸u 國(guó)標(biāo)規(guī)定工作量規(guī)的形位公差，國(guó)標(biāo)規(guī)定工作量規(guī)的形位公差，應(yīng)在工

47、作量規(guī)制造公差范圍內(nèi)。應(yīng)在工作量規(guī)制造公差范圍內(nèi)。u 形位公差值形位公差值 = 50%= 50%制造公差制造公差計(jì)量器具的選擇計(jì)量器具的選擇u校對(duì)量規(guī)制造公差校對(duì)量規(guī)制造公差 = 50%= 50%軸用軸用量規(guī)制造公差量規(guī)制造公差3 3）軸用量規(guī)三種校對(duì)量規(guī)的公差帶）軸用量規(guī)三種校對(duì)量規(guī)的公差帶 校通校通通量規(guī)通量規(guī)( (代號(hào)代號(hào)TT) TT) 校止校止通量規(guī)通量規(guī)( (代號(hào)代號(hào)ZT) ZT) 校通校通損量規(guī)損量規(guī)( (代號(hào)代號(hào)TS) TS) 計(jì)量器具的選擇計(jì)量器具的選擇3.3.量規(guī)工作尺寸的計(jì)算量規(guī)工作尺寸的計(jì)算 計(jì)算步驟如下計(jì)算步驟如下 1)1)查出被檢驗(yàn)工件的極限偏差；查出被檢驗(yàn)工件的極限

48、偏差；2)2)查出工作量規(guī)的制造公差丁和通規(guī)制造公差帶中心到工件最大實(shí)體尺查出工作量規(guī)的制造公差丁和通規(guī)制造公差帶中心到工件最大實(shí)體尺寸的距離寸的距離Z Z值；值；3)3)確定校對(duì)量規(guī)的制造公差確定校對(duì)量規(guī)的制造公差T TP P；4)4)畫(huà)量規(guī)公差帶圖，計(jì)算和標(biāo)注各種量規(guī)的工作尺寸。畫(huà)量規(guī)公差帶圖，計(jì)算和標(biāo)注各種量規(guī)的工作尺寸。計(jì)量器具的選擇計(jì)量器具的選擇例題例題 計(jì)算計(jì)算 30H8/f 7孔和軸用工作量規(guī)的工作尺寸孔和軸用工作量規(guī)的工作尺寸（1）由表）由表2-4、2-7和表和表2-8查出軸與孔的極限偏差：查出軸與孔的極限偏差： 孔：孔： ES=+0.033mm EI=0； 軸：軸： es =

49、 -0.020mm ei = -0.041mm（2）由表）由表5-5查出工作量規(guī)制造公差查出工作量規(guī)制造公差T 和位置和位置要素要素 Z 值并確定形位公差（值并確定形位公差（ T/2 ）。）。 塞規(guī)：塞規(guī)：T=0.0034mm Z=0.005mm 形位公差形位公差T/2=0.0017mm 卡規(guī)：卡規(guī)：T=0.0024mm Z=0.0034mm 形位公差形位公差T/2=0.0012mm(3) 畫(huà)公差帶圖畫(huà)公差帶圖（4）計(jì)算量規(guī)的極限偏差）計(jì)算量規(guī)的極限偏差 30H8孔用塞規(guī)孔用塞規(guī)孔用塞規(guī)公差帶圖孔用塞規(guī)公差帶圖計(jì)量器具的選擇計(jì)量器具的選擇 通規(guī)（通規(guī)（T）：）： 上偏差上偏差 = EI+Z+T

50、/2 = +0.005+0.0017=+0.0067mm 下偏差下偏差 = EI+ZT/2 = 0+0.005-0.0017=+0.0033mm0067. 00033. 030塞規(guī)通端尺寸為塞規(guī)通端尺寸為 mmmm磨損極限尺寸磨損極限尺寸 為為30 mm30 mm止規(guī)（止規(guī)（Z Z）：）： 上偏差上偏差 = = ES = = +0.033mm 下偏差下偏差 = = EST = = +0.0330.0034 = +0.0296mm033. 00296. 030止規(guī)尺寸為止規(guī)尺寸為 mmmm 通規(guī)（通規(guī)（T）：）： 上偏差上偏差 = esZ+T/2 =-0.02-0.0034+0.0012 =-0

51、.0222mm 下偏差下偏差 = esZT/2 = -0.02 -0.0034-0.0012 =-0.0264mm 30f 7軸用卡規(guī)軸用卡規(guī) 30mm+0-軸用卡規(guī)公差帶圖軸用卡規(guī)公差帶圖計(jì)量器具的選擇計(jì)量器具的選擇磨損極限磨損極限 = 29.98mm 止規(guī)（止規(guī)（Z）：）： 上偏差上偏差=ei+T=-0.041+0.0024= -0.0386mm 下偏差下偏差 = ei =-0.041mm卡規(guī)通端尺寸為卡規(guī)通端尺寸為 mm mm 0222. 00246. 030卡規(guī)的止端的尺寸為卡規(guī)的止端的尺寸為 mm mm 0386. 0041. 030（5 5）量規(guī)的形狀和位置公差，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為其尺寸公

52、差的）量規(guī)的形狀和位置公差，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為其尺寸公差的5050。（6 6）量規(guī)測(cè)量面的粗糙度要求見(jiàn)表）量規(guī)測(cè)量面的粗糙度要求見(jiàn)表5-65-6。計(jì)量器具的選擇計(jì)量器具的選擇計(jì)量器具的選擇計(jì)量器具的選擇計(jì)量器具的選擇計(jì)量器具的選擇三、光滑工件尺寸的檢驗(yàn)三、光滑工件尺寸的檢驗(yàn) 任何測(cè)量、檢驗(yàn)都存在誤差，測(cè)量工件所得的實(shí)際尺寸并不等于客觀(guān)存任何測(cè)量、檢驗(yàn)都存在誤差，測(cè)量工件所得的實(shí)際尺寸并不等于客觀(guān)存在的真實(shí)尺寸。因此，在測(cè)量、檢驗(yàn)過(guò)程中，都會(huì)產(chǎn)生在的真實(shí)尺寸。因此，在測(cè)量、檢驗(yàn)過(guò)程中，都會(huì)產(chǎn)生誤收誤收和和誤廢誤廢現(xiàn)象?，F(xiàn)象。AB尺寸公差帶尺寸公差帶工件尺寸分布工件尺寸分布3O測(cè)量誤差分布測(cè)量誤差分布CB

53、C 真實(shí)尺寸位于公差帶內(nèi)但接近極限偏差的合格工件，可能因測(cè)得的實(shí)際尺真實(shí)尺寸位于公差帶內(nèi)但接近極限偏差的合格工件，可能因測(cè)得的實(shí)際尺寸超出公差帶而被誤判為廢品，稱(chēng)為寸超出公差帶而被誤判為廢品，稱(chēng)為誤廢誤廢。 真實(shí)尺寸已超差但靠近極限偏差的廢品，可能因測(cè)得的實(shí)際尺寸仍處于公真實(shí)尺寸已超差但靠近極限偏差的廢品，可能因測(cè)得的實(shí)際尺寸仍處于公差帶而被誤判為合格品，稱(chēng)為差帶而被誤判為合格品，稱(chēng)為誤收誤收。國(guó)標(biāo)國(guó)標(biāo)GBGBT31771997T31771997用于普通計(jì)量器具進(jìn)行光滑工件尺寸檢驗(yàn)，適用用于普通計(jì)量器具進(jìn)行光滑工件尺寸檢驗(yàn)，適用于車(chē)間的計(jì)量器具于車(chē)間的計(jì)量器具( (如游標(biāo)卡尺、千分尺和比較儀等

54、如游標(biāo)卡尺、千分尺和比較儀等) )。 主要包括兩個(gè)內(nèi)容：主要包括兩個(gè)內(nèi)容：根據(jù)工件的基本尺寸和公差等級(jí)確定工件的驗(yàn)收極限；根據(jù)工件的基本尺寸和公差等級(jí)確定工件的驗(yàn)收極限；根據(jù)工件公差等級(jí)選擇計(jì)量器具根據(jù)工件公差等級(jí)選擇計(jì)量器具 1.1.驗(yàn)收極限與安全裕度驗(yàn)收極限與安全裕度計(jì)量器具的選擇計(jì)量器具的選擇驗(yàn)收原則：驗(yàn)收原則：所用方法應(yīng)只接收位于規(guī)定尺寸極限之內(nèi)的工件。即所用方法應(yīng)只接收位于規(guī)定尺寸極限之內(nèi)的工件。即允許有誤允許有誤 廢不允許有誤收廢不允許有誤收。為此，國(guó)標(biāo)規(guī)定了驗(yàn)收極限。為此，國(guó)標(biāo)規(guī)定了驗(yàn)收極限。驗(yàn)收極限：驗(yàn)收極限：檢驗(yàn)工件尺寸時(shí)判斷合格與否的尺寸界限。檢驗(yàn)工件尺寸時(shí)判斷合格與否的尺

55、寸界限。有兩種方法有兩種方法內(nèi)縮方式：內(nèi)縮方式：驗(yàn)收極限從圖樣上標(biāo)定的最大極限尺驗(yàn)收極限從圖樣上標(biāo)定的最大極限尺 寸和最小極限尺寸分別向工件公差帶內(nèi)移動(dòng)一個(gè)寸和最小極限尺寸分別向工件公差帶內(nèi)移動(dòng)一個(gè) 安全裕度安全裕度A來(lái)確定。來(lái)確定。最最小小極極限限尺尺寸寸工工件件公公差差最最大大極極限限尺尺寸寸AA生生產(chǎn)產(chǎn)公公差差上驗(yàn)收極限上驗(yàn)收極限下驗(yàn)收極限下驗(yàn)收極限上驗(yàn)收極限最大極限尺寸上驗(yàn)收極限最大極限尺寸A下驗(yàn)收極限最小極限尺寸下驗(yàn)收極限最小極限尺寸A 安全裕度安全裕度A由工件公差確定，取為工件公差的由工件公差確定，取為工件公差的1/10。 生產(chǎn)公差：生產(chǎn)公差：為了保證驗(yàn)收合格，由驗(yàn)收極限所確定為了保證驗(yàn)收合格，由驗(yàn)收極限所確定 的生產(chǎn)范圍。的生產(chǎn)范圍。不內(nèi)縮方式：不內(nèi)縮方式：驗(yàn)收極限等于圖樣上標(biāo)定的最大極限尺寸和最小極限尺寸，驗(yàn)收極限等于圖樣上標(biāo)定的最大極限尺寸和最小極限尺寸， 即：即：A0。2. 驗(yàn)收極限方式的選擇驗(yàn)收極限方式的選擇l對(duì)采用包容要求的尺寸、公差等級(jí)較高的尺寸，應(yīng)選用內(nèi)縮方式。對(duì)采用包容要求的尺寸、公差等級(jí)較高的尺寸，應(yīng)選用內(nèi)縮方式。l對(duì)工藝能