3測量技術(shù)基礎(chǔ)解析課件

第三章測量技術(shù)基礎(chǔ)為了滿足機(jī)械產(chǎn)品的功能要求，在正確合理地完成了可靠性、使用壽命、運(yùn)動精度等方面的設(shè)計(jì)以后，還須進(jìn)行加工和裝配過程的制造工藝設(shè)計(jì)，即確定加工方法、加工設(shè)備、工藝參數(shù)、生產(chǎn)流程及檢測手段。其中，特別重要的環(huán)節(jié)就是質(zhì)量保證措施中的精度檢測。測量技術(shù)是進(jìn)行質(zhì)量管理的重要手段。

只有合格的零件才具有互換性。

3.1概述3.2長度單位和尺寸傳遞3.3計(jì)量器具和測量方法3.4測量誤差及數(shù)據(jù)處理第三章測量技術(shù)基礎(chǔ)為了滿足機(jī)械產(chǎn)品的功能要13.1概述

3.1.1技術(shù)測量的基本要求

保證測量精度、效率要高、成本要低、避免廢品產(chǎn)生。計(jì)量

metrology

不僅要獲取量值信息，而且要實(shí)現(xiàn)量值信息的傳遞或溯源，只有計(jì)量部門從事的測量才被稱計(jì)量測量

Measurement

就是為獲取量值信息的活動，測量活動存在于全部科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域

3.1概述

3.1.1技術(shù)測量的基本要求保證測量2長度測量和計(jì)量長度計(jì)量的主要是研究和建立長度計(jì)量基準(zhǔn)、實(shí)現(xiàn)長度計(jì)量的量值傳遞、研究孔徑測量、角度測量、直線度測量、平面度測量、表面粗糙度測量、圓度測量、圓柱度測量、螺紋測量、齒輪測量、自動測量等方法和測量誤差，以及測量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理等。

長度測量是將被測長度與已知長度比較，以確定被測長度量值的過程。量值以數(shù)字和單位表示，例如用游標(biāo)卡尺測量圓柱體直徑，測得的數(shù)值20.24毫米就是量值。主尺上的刻度就是已知長度。機(jī)械制造中進(jìn)行長度測量是為了保證工件的互換性和產(chǎn)品質(zhì)量，一般以毫米和微米作為測量單位。長度測量和計(jì)量長度計(jì)量的主要是研究和建立長度計(jì)量基準(zhǔn)33.1概述

3.1.2測量的定義“檢測”就是確定產(chǎn)品是否滿足設(shè)計(jì)要求的過程，即判斷產(chǎn)品合格性的過程。檢測的方法可以分為兩類：定性檢驗(yàn)和定量測試。

檢驗(yàn)是指判斷被測物理量是否合格的過程。定性檢驗(yàn)的方法只能得到被檢驗(yàn)對象合格與否的結(jié)論，而不能得到其具體的量值。因其檢驗(yàn)效率高、檢驗(yàn)成本低而在大批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。

測試則是指其有試驗(yàn)研究性質(zhì)的測量。定量測試的方法是在對被檢驗(yàn)對象進(jìn)行測量后，得到其實(shí)際值并判斷其是否合格的方法。3.1概述

3.1.2測量的定義“檢測”就43.1概述

3.1.2測量的定義

檢測的核心是測量技術(shù)。通過測量得到的數(shù)據(jù)，不僅能判斷其合格性，還為分析產(chǎn)品制造過程中的質(zhì)量狀況提供了最直接而可靠的依據(jù)。

“測量”是以確定量值為目的的全部操作。測量就是將被測量與體現(xiàn)計(jì)量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，確定其比值的過程。若被測量值為L，計(jì)量單位為E，確定的比值為q，則被測量值可表示為:

L=q×E基本測量方程式一個完整的測量過程應(yīng)包含測量對象、計(jì)量單位、測量方法（含測量器具）和測量精度等四個要素。3.1概述

3.1.2測量的定義檢測的核心是測量53.1概述

3.1.2測量的定義

1.測量對象

被測量在機(jī)械精度的檢測中主要是有關(guān)幾何精度方面的參數(shù)量，其基本對象是長度和角度；表面粗糙度及形位公差等。但是，長度量和角度量在各種機(jī)械零件上的表現(xiàn)形式卻是多種多樣的，表達(dá)被測對象性能的特征參數(shù)也可能是相當(dāng)復(fù)雜的。因此，認(rèn)真分析被測對象的特性，研究被測對象的含義是十分重要的。例如，表面粗糙度的各種評定參數(shù)，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。3.1概述

3.1.2測量的定義1.測量對63.1概述

3.1.2測量的定義

2.計(jì)量單位

計(jì)量單位（簡稱單位）是以定量表示同種量的量值而約定采用的特定量。我國規(guī)定采用以國際單位制（SI）為基礎(chǔ)的“法定計(jì)量單位制”。它是由一組選定的基本單位和由定義公式與比例因數(shù)確定的導(dǎo)出單位所組成的。如“米”、“千克”、“秒”、“安”等為基本單位。

機(jī)械工程中常用的長度單位有“毫米”、“微米”和“納米”，常用的角度單位是非國際單位制的單位“度”、“分”、“秒”和國際單位制的輔助單位“弧度”、“球面度”

。3.1概述

3.1.2測量的定義2.計(jì)量單7長度單位與計(jì)量基準(zhǔn)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的時間間隔內(nèi)行進(jìn)路程的長度。

長度單位與計(jì)量基準(zhǔn)在國際單位制及我國法定計(jì)量單83.1概述

3.1.2測量的定義在測量過程中，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：

光波波長精密量塊線紋尺各種圓分度盤3.1概述

3.1.2測量的定義在測量過程93.1概述

3.1.2測量的定義

3.測量方法是指進(jìn)行測量時所采用的測量原理、測量器具（計(jì)量器具）和測量條件（環(huán)境和操作者）的總和。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。在實(shí)施測量過程中，應(yīng)該根據(jù)被測對象的特點(diǎn)（如材料硬度、外形尺寸、生產(chǎn)批量、制造精度、測量目的等）和被測參數(shù)的定義來擬定測量方案、選擇測量器具和規(guī)定測量條件，合理地獲得可靠的測量結(jié)果。3.1概述

3.1.2測量的定義3.測量103.1概述

3.1.2測量的定義

4.測量精度指測量結(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。

真值的定義：當(dāng)某量能被完善地確定并能排除所有測量上的缺陷時，通過測量所得到的量值。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。對于每一個測量值都應(yīng)給出相應(yīng)的測量誤差范圍，說明其可信度。3.1概述

3.1.2測量的定義4.測量113.1概述

3.1.2測量的定義

檢測的一般步驟

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，了解被測件的用途，熟悉各項(xiàng)技術(shù)要求，明確需要檢測的項(xiàng)目。

設(shè)計(jì)檢測方案根據(jù)檢測項(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、檢測環(huán)境及檢測人員的能力等多種因素，設(shè)計(jì)一個能滿足檢測精度要求，且具有低成本、高效率的檢測預(yù)案。

選擇檢測器具按照規(guī)范要求選擇適當(dāng)?shù)臋z測器具，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。3.1概述

3.1.2測量的定義檢測的一般123.1概述

3.1.2測量的定義

檢測前準(zhǔn)備

清理檢測環(huán)境并檢查是否滿足檢測要求，清洗標(biāo)準(zhǔn)器、被測件及輔助工具，對檢測器具進(jìn)行調(diào)整使之處于正常的工作狀態(tài)。

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。

數(shù)據(jù)處理對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和處理，獲得檢測結(jié)果。

填報檢測結(jié)果

將檢測結(jié)果填寫在檢測報告單及有關(guān)的原始記錄中，并根據(jù)技術(shù)要求作出合格性的判定。3.1概述

3.1.2測量的定義檢測前準(zhǔn)備133.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(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。3.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)量值系143.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)

1.長度的量值傳遞量值傳遞是“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”。我國長度量值傳遞系統(tǒng)如圖3-1所示，從最高基準(zhǔn)譜線向下傳遞，有兩個平等的系統(tǒng)，即端面量具（量塊）和刻線量具（線紋尺）系統(tǒng)。其中尤以量塊傳遞系統(tǒng)應(yīng)用最廣。

3.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)1.長153測量技術(shù)基礎(chǔ)解析課件163.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)

2.角度的量值傳遞角度基準(zhǔn)與長度基準(zhǔn)有本質(zhì)的區(qū)別。角度的自然基準(zhǔn)是客觀存在的，不需要建立，因?yàn)橐粋€整圓所對應(yīng)的圓心角是定值（2πrad或360°）。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較，利用圓周角的封閉性求出，實(shí)現(xiàn)對角度基準(zhǔn)的復(fù)現(xiàn)。為了檢定和測量需要，仍然要建立角度度量的基準(zhǔn)。3.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)2.角173.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)3.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)183.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識使用波長作為長度基準(zhǔn)，雖然可以達(dá)到足夠的精確度，但因?qū)?fù)現(xiàn)的條件有很高的要求，不便在生產(chǎn)中直接用于尺寸的測量。因此，需要將基準(zhǔn)的量值按照定義的規(guī)定，復(fù)現(xiàn)在實(shí)物計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器上。常見的實(shí)物計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器有量塊（塊規(guī)）和線紋尺。

1.其作用為：作為長度基準(zhǔn)的傳遞媒介。1)檢定和校準(zhǔn)測量工具和量儀；2)相對測量時用來調(diào)整量具或量儀的零位；3)用于精密測量、精密劃線和精密機(jī)床的調(diào)整。3.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識使193.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識

2.量塊的構(gòu)成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。長方體的量塊有兩個平行的測量面，其余為非測量面。測量面極為光滑、平整，其表面粗糙度Ra值達(dá)0.012μm以上，兩測量面之間的距離即為量塊的工作長度（標(biāo)稱長度）。標(biāo)稱長度到5.5mm的量塊，其公稱值刻印在上測量面上；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)較寬的一個非測量面上。3.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識203.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識3.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識213.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識

3.量塊的精度（級）

按國標(biāo)GB/T6093-2001，量塊按制造精度分6級，即00、0、1、2、3和K級，其中00級精度最高，3級最低，K級為校準(zhǔn)級，主要根據(jù)量塊長度極限偏差、量塊長度變動量允許值、測量面的平面度、粗糙度及量塊的研合性等指標(biāo)來劃分的。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（量塊最大長度與最小長度之差）控制每一個量塊兩測量面間各對應(yīng)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。3.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識22量塊的“級”與“等”量塊的“級”和“等”是從成批制造和單個檢定兩種不同的角度出發(fā)，對其精度進(jìn)行劃分的兩種形式。

按“級”使用時，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。

按“等”使用時，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，但包含了檢定時的測量誤差。就同一量塊而言，檢定時的測量誤差要比制造誤差小得多。所以，量塊按“等”使用時其精度比按“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“級”與“等”量塊的“級”和“等”是從成23量塊的“級”與“等”

“級”：制造精度，按GB/T6093—2001規(guī)定6級：00、0、1、2、3和K。特點(diǎn)：按公稱尺寸來使用量塊。包含了量塊的制造誤差和磨損誤差。無修正值。

“等”：檢定精度，有1、2、3、4、5、6共六等。特點(diǎn)：按檢定的實(shí)際尺寸來使用量塊。包含了量塊的測量誤差。一定的“等”量塊只能從一定的“級”量塊中檢定出來。

測量誤差遠(yuǎn)小于制造誤差,按“等”使用量塊其精度高于按“級”使用.量塊的“級”與“等”“級”：制造精度，按G243.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識

4.量塊的選用成套生產(chǎn)的量塊共有17種套別總塊數(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)830.511.0051.01~1.491.5~1.92.0~9.510~100---0.010.10.5101114951610911.01~1.491.5~1.92.0~9.510~1001.001~1.00910.50.010.10.5100.001-49516109113.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識4253.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識

量塊的組合

為了減少量塊的組合誤差，應(yīng)盡量減少量塊的組合塊數(shù)，一般不超過4~5塊。選用量塊時，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

－1.005

………第一塊量塊尺寸35.74

－1.24

………第二塊量塊尺寸34.5

－4.5

………第三塊量塊尺寸

30.0………第四塊量塊尺寸3.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識量26量塊使用的注意事項(xiàng)量塊必須在使用有效期內(nèi)，否則應(yīng)及時送專業(yè)部門檢定。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。分清量塊的“級”與“等”，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。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。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。量塊使用的注意事項(xiàng)量塊必須在使用有效期內(nèi)，否則應(yīng)及時送專業(yè)部273.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.1計(jì)量器具的分類

1.標(biāo)準(zhǔn)量具

是一種具有固定形態(tài)、用以復(fù)現(xiàn)或提供一個或多個已知量值的器具。按用途的不同量具可分為以下幾類：

⑴單值量具只能體現(xiàn)一個單一量值的量具?？尚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。

⑵多值量具可體現(xiàn)一組同類量值的量具。同樣能校對和調(diào)整其它測量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)量與被測量直接進(jìn)行比較。如線紋尺、90°角尺等。3.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.1計(jì)量器具的分類283.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.1計(jì)量器具的分類

2.通用計(jì)量器具

有刻度，可測量一定范圍內(nèi)各種尺寸的零件并得出具體數(shù)值。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。

量儀：是指能將被測量值轉(zhuǎn)換成可直接觀測的指示值或等效信息的測量器具，由測頭(敏感元件)、變換、放大、傳遞及指示等部分組成。

按結(jié)構(gòu)可分為：固定刻線量具、卡尺類量儀、螺旋副類量儀、機(jī)械類量儀、光學(xué)類量儀、氣動類量儀、電動式量儀、光電式量儀、綜合類量儀。3.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.1計(jì)量器具的分類293.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.1計(jì)量器具的分類

3.專用計(jì)量器具

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)光滑圓柱孔或軸的光滑極限量規(guī)(沒有刻度的，用以檢驗(yàn)零件尺寸或形狀、相互位置的專用檢驗(yàn)工具。它只能判斷零件是否合格，而不能得到具體數(shù)值的測量結(jié)果)，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。4.檢驗(yàn)夾具也是一種量具、量儀和定位元件等組合的專用檢驗(yàn)工具，可迅速方便地檢查更多或更復(fù)雜的參數(shù)。3.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.1計(jì)量器具的分類30檢驗(yàn)光滑圓柱孔的光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)光滑圓柱孔的光滑極限量規(guī)31中華人民共和國依法管理的主要長度計(jì)量器具比長儀、干涉儀、穩(wěn)頻激光器，測長機(jī)，測長儀，工具顯微鏡，讀數(shù)顯微鏡，光學(xué)計(jì)，測量用投影儀，三坐標(biāo)測量儀、球徑儀樣板，圓度儀，錐度測量儀，孔徑測量儀，比較儀，測微儀，光學(xué)儀器檢具，量塊，尺，基線尺，線紋尺，光柵尺，光柵測量裝置，磁尺，容柵尺，水準(zhǔn)標(biāo)尺感應(yīng)同步器，測繩，卡尺、千分尺，百分表，千分表，測微計(jì)，小孔內(nèi)徑表，平晶，刀口尺，棱尺、平尺、測量平板準(zhǔn)直儀，調(diào)度塊，角度規(guī)，直角尺，正弦尺，方箱、水平儀、象限儀，直角尺檢定儀，水平儀檢定器、塞規(guī)，卡規(guī)、環(huán)規(guī)，圓椎套規(guī)，塞尺，半徑樣板，螺紋量規(guī)，螺紋樣板，三針，粗糙度樣板，粗糙度測量顯微鏡，表面輪廓儀，齒輪漸開檢查儀，齒輪周節(jié)檢查儀，齒輪基節(jié)檢查儀，萬能測齒儀······中華人民共和國依法管理的主要長度計(jì)量器具比長323.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指標(biāo)

1.刻線間距

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0.75～2.5mm的等距離刻線。

2.分度值

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，從一個側(cè)面說明了該測量器具的測量精度高低。

3.測量范圍

在允許不確定度內(nèi)，測量器具所能測量的被測量值的下限值至上限值的范圍。例如，外徑千分尺的測量范圍有0～25mm、25～50mm等，機(jī)械式比較儀的測量范圍為0～180mm，如圖所示。3.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指333.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指標(biāo)3.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指343.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指標(biāo)

4.示值范圍

示值由測量器具所指示的被測量值。由測量器具所顯示或指示的最低值到最高值的范圍。如機(jī)械式比較儀的示值范圍為-0.1～+0.1mm（或±0.1mm），如圖3-5所示。

5.靈敏度

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ΔL，引起測量器具示值變化量為Δb，則靈敏度S=Δb/ΔL。當(dāng)分子分母為同一類量時，靈敏度又稱放大比K。

6.示值誤差

測量儀器的示值與被測量的真值之差。示值誤差是測量儀器本身各種誤差的綜合反映。因此，儀器示值范圍內(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。3.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指353.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指標(biāo)7.校正值

為校正計(jì)量器具系統(tǒng)測量誤差，用代數(shù)法加到測量結(jié)果上的值，與計(jì)量器具系統(tǒng)測量誤差的絕對值相等而符號相反。8.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，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。

9.重復(fù)精度

在相同的測量條件下，對同一被測參數(shù)多次重復(fù)測量，其結(jié)果的最大差異。反映的是測量儀器的工作穩(wěn)定性。儀器給予出非常相似響應(yīng)的能力。

10.測量力

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。3.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指363.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指標(biāo)

11靈敏閾

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。12.允許誤差

技術(shù)規(guī)范、規(guī)程對給定計(jì)量器具所允許的誤差的極限值。

13.穩(wěn)定度

在規(guī)定的工作條件下，計(jì)量器具保持其計(jì)量特性恒定不變的程度。

14.分辨力

計(jì)量器具指示裝置可以有效辨別所指示的緊密相鄰量值的能力的定量表示。3.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指373.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.3測量方法的分類

1.按所測得的量（參數(shù)）是否為欲測之量分類

⑴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。

⑵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。一般來說，直接測量比間接測量（受計(jì)算公式和計(jì)算精度影響）的精度高，無法進(jìn)行直接測量的場合采用間接測量。3.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.3測量方法的分類38間接測量舉例例如用“弦高法”測量大尺寸圓柱體的直徑，由弦長S與弦高H的測量結(jié)果，可求得直徑D的實(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的測量誤差。

S間接測量舉例例如用“弦高法”測量大尺寸圓柱體的393.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.3測量方法的分類

2.按測量結(jié)果的讀數(shù)值不同分類

⑴絕對測量

從測量器具上直接得到被測參數(shù)的整個量值的測量。例如用游標(biāo)卡尺測量零件軸徑值。

⑵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。一般來說，相對測量的精度比絕對測量的精度高。3.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.3測量方法的分類403.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.3測量方法的分類

3.按被測件表面與測量器具測頭是否有機(jī)械接觸分類

⑴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，測量力是必要的，但它可能使測量器具及被測件發(fā)生變形而產(chǎn)生測量誤差，還可能造成對零件被測表面質(zhì)量的損壞。

⑵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)元件與被測件表面聯(lián)系。如干涉顯微鏡、磁力測厚儀、氣動量儀等。用于軟質(zhì)表面或薄壁工件。3.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.3測量方法的分類413.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.3測量方法的分類

4.按測量在工藝過程中所起作用分類

⑴主動測量

在加工過程中進(jìn)行的測量。其測量結(jié)果直接用來控制零件的加工過程，決定是否繼續(xù)加工或判斷工藝過程是否正常、是否需要進(jìn)行調(diào)整，故能及時防止廢品的發(fā)生，所以又稱為積極測量。

⑵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。3.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.3測量方法的分類423.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.3測量方法的分類

5.按零件上同時被測參數(shù)的多少分類

⑴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?、調(diào)整機(jī)床等目的。

⑵綜合測量

檢測零件幾個相關(guān)參數(shù)的綜合效應(yīng)或綜合參數(shù)，從而綜合判斷零件的合格性。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。3.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.3測量方法的分類433.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.3測量方法的分類

6.按被測工件在測量時所處狀態(tài)分類

⑴靜態(tài)測量

測量時被測件表面與測量器具測頭處于靜止?fàn)顟B(tài)。例如用外徑千分尺測量軸徑、用齒距儀測量齒輪齒距等。

⑵動態(tài)測量

測量時被測零件表面與測量器具測頭處于相對運(yùn)動狀態(tài)，或測量過程是模擬零件在工作或加工時的運(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，測量效率高。例如用激光比長儀測量精密線紋尺，用電動輪廓儀測量表面粗糙度等。3.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.3測量方法的分類443.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.3測量方法的分類

7.按測量中測量因素是否變化分類

⑴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，由同一個人，用同一臺儀器，在同樣的環(huán)境中，以同樣方法，同樣仔細(xì)地測量同一個量。在一般情況下，為了簡化測量結(jié)果的處理，大都采用等精度測量。實(shí)際上，絕對的等精度測量是做不到的。

⑵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。3.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.3測量方法的分類453.4測量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.1.測量誤差的基本概念

1.絕對誤差

即測得值減去被測量的真值所得的代數(shù)差。若真值為L，測得值為x，測量誤差為δ，則

2.相對誤差

絕對誤差與被測之量的真值之比，稱為相對誤差，常用百分?jǐn)?shù)表示。即相對誤差為

當(dāng)被測之量值相等(或很接近)時，｜δ｜的大小可反映測量準(zhǔn)確度；當(dāng)被測之量值不相等(尤其是它們相差懸殊)時，ε可反映測量準(zhǔn)確度。3.4測量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.1.測量誤差的基本概念463.4測量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.2測量誤差的來源及防止

測量誤差產(chǎn)生的原因：1.測量器具的誤差；2.基準(zhǔn)件誤差；3.調(diào)整誤差；4.測量方法誤差；

5.測量力誤差；測量力引起彈性變形而產(chǎn)生的誤差。

6.環(huán)境誤差；

影響測量誤差的主要因素是工件和量儀的溫度差。為了減小這種影響，在測量前應(yīng)使工件和量儀進(jìn)行等溫，即將工件和量儀放在同一溫度條件下，經(jīng)過一定時間使二者的溫度與周圍環(huán)境的溫度保持一致。

7.人為誤差

測量人員的主觀因素引起的誤差。3.4測量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.2測量誤差的來源及防止47影響測量精度的因素測量精度測量設(shè)備測量方法測量環(huán)境測量人員影響測量精度的因素測量精度測量設(shè)備測量方法測量環(huán)境測量人員483.4測量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.3測量誤差的分類根據(jù)測量誤差的性質(zhì)、出現(xiàn)的規(guī)律和特點(diǎn)，可分為三大類，即系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差。

1、系統(tǒng)誤差在相同條件下多次測量同一量值時，誤差值保持恒定；或者當(dāng)條件改變時，其值按某一確定的規(guī)律變化的誤差，統(tǒng)稱為系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差按其出現(xiàn)的規(guī)律又可分為：定值系統(tǒng)誤差：在測量時，對每次測的值的影響都相同。變值系統(tǒng)誤差：在測量時，對每次測的值的影響按一定規(guī)律變化。3.4測量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.3測量誤差的分類493.4測量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.3測量誤差的分類

2.隨機(jī)誤差在相同條件下，以不可預(yù)知的方式變化的測量誤差，稱為隨機(jī)誤差。在一定測量條件下對同一值進(jìn)行大量重復(fù)測量時，總體隨機(jī)誤差的產(chǎn)生滿足統(tǒng)計(jì)規(guī)律，即具有有界性、對稱性、抵償性、單峰性。因此，可以分析和估算誤差值的變動范圍，并通過取平均值的辦法來減小其對測量結(jié)果的影響。在相同條件下，多次測量同一量值時，誤差的絕對值與符號均不確定。（偶然誤差）

3.粗大誤差某種反常原因造成的、歪曲測得值的測量誤差，稱為粗大誤差。超出規(guī)定條件下預(yù)計(jì)的誤差（過失誤差）。粗大誤差的出現(xiàn)具有突然性，它是由某些偶爾發(fā)生的反常因素造成的。這種顯著歪曲測得值的粗大誤差應(yīng)盡量避免，且在一系列測得值中按一定的判別準(zhǔn)則予以剔除。3.4測量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.3測量誤差的分類50測量誤差的處理定值系統(tǒng)誤差變值系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差粗大誤差理論上可以消除理論上不能消除但可減小應(yīng)該而且可以消除測量摩擦力變化振動或操作失誤溫度均勻變化零位調(diào)整誤差測量誤差的處理定值系統(tǒng)誤差變值系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差粗大誤差理論上513.4測量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.4測量精度

1.精密度

指在多次重復(fù)測量中所得到的數(shù)值重復(fù)一致的程度，是用于評定隨機(jī)誤差的精度指標(biāo)。

2.正確度

表示測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差大小的程度，是用于評定系統(tǒng)誤差的精度指標(biāo)。

3.精確度

表示測量結(jié)果中隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差綜合影響的程度，說明測量結(jié)果與真值的一致程度。精確度高正確度高精密度高3.4測量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.4測量精度152測量方法對測量精度的影響分別采用游標(biāo)卡尺和螺旋千分尺測量軸的直徑，哪一個測量精度高？

測量方法對測量精度的影響分別采用游標(biāo)卡尺和螺旋53測量的基本原則阿貝測長原則最小變形原則基準(zhǔn)統(tǒng)一原則最短測量鏈原則重復(fù)原則閉合原則測量的基本原則阿貝測長原則最小變形原則基準(zhǔn)統(tǒng)一原則最短測量鏈54檢測中應(yīng)遵循的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)用并遵守有關(guān)測量原則。

阿貝原則是要求在測量過程中被測長度與基準(zhǔn)長度應(yīng)安置在同一直線上的原則。

基準(zhǔn)統(tǒng)一原則是要求測量基準(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)作為測量基準(zhǔn)。

最短測量鏈原則是由測量信號從輸入到輸出量值通道的各個環(huán)節(jié)所構(gòu)成的測量鏈，其環(huán)節(jié)越多測量誤差越大。

最小變形原則是測量器具與被測零件都會因?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。

封閉原則是在閉合的圓周分度中，全部角度分量的偏差的總和為零。在檢測封閉圓周中各分量的角度（或弧長）時，根據(jù)封閉原則可不需高精度標(biāo)準(zhǔn)，用相對法進(jìn)行檢測。檢測中應(yīng)遵循的重要原則為了獲得正確可靠的測量結(jié)55常用測量量具常用測量量具563測量技術(shù)基礎(chǔ)解析課件57普通游標(biāo)卡尺數(shù)顯游標(biāo)卡尺高度游標(biāo)卡尺深度游標(biāo)卡尺角度游標(biāo)卡尺普通游標(biāo)卡尺數(shù)顯游標(biāo)卡尺高度游標(biāo)卡尺深度游標(biāo)卡尺角度游標(biāo)卡尺583測量技術(shù)基礎(chǔ)解析課件593測量技術(shù)基礎(chǔ)解析課件60螺旋副類量儀普通外徑千分尺帶表外徑千分尺高度千分尺厚度外徑千分尺內(nèi)徑千分尺螺旋副類量儀普通外徑千分尺帶表外徑千分尺高度厚度外徑千分尺內(nèi)61機(jī)械類量儀

機(jī)械類量儀是利用機(jī)械結(jié)構(gòu)將直線位移經(jīng)傳動、放大后、通過讀數(shù)裝置表示出來的一種測量器具。主要有杠桿變換、齒輪變換和彈簧變換。機(jī)械類量儀機(jī)械類量儀是利用機(jī)械結(jié)構(gòu)將直線位移經(jīng)傳動、62光學(xué)類量儀19世紀(jì)末出現(xiàn)立式測長儀，20世紀(jì)20年代前后已應(yīng)用自準(zhǔn)直、望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡和光波干涉等原理測長，使工業(yè)測量進(jìn)入不接觸測量領(lǐng)域，解決了一些小型復(fù)雜形狀工件，例如螺紋的幾何參數(shù)、樣板的輪廓尺寸和大型工件的直線度、同軸度等形狀和位置誤差的測量問題。

光學(xué)測量，主要是利用光學(xué)成像的放大或縮小、光束方向改變、光波干涉和光量變化等原理，以實(shí)現(xiàn)對被測量值的變換。它是一種高精度的測量方式。影像變換測量光學(xué)杠桿變換測量光波干涉變換測量激光干涉變換測量光學(xué)類量儀19世紀(jì)末出現(xiàn)立式測長儀，20世紀(jì)20年代63光學(xué)類量儀投影儀

萬能工具顯微鏡萬能測長儀

光學(xué)類量儀投影儀萬能工具顯微鏡萬能測長儀64氣動類量儀

氣動變換，是將被測參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換為壓縮空氣壓力或流量的變化。氣動原理的測長技術(shù)是在20年代后期發(fā)展起來的。它的測量效率高，對環(huán)境條件要求不高，適宜在車間使用，但其示值范圍小。氣動類量儀氣動變換，是將被測參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換為壓縮空氣65電學(xué)類量儀

電學(xué)變換，是將被測量信號轉(zhuǎn)換為電阻、電容及電感等的變化，產(chǎn)生電壓或電流輸出，經(jīng)放大和計(jì)算后進(jìn)行顯示。電學(xué)變換的精度很高，信號輸出方便，且易于實(shí)現(xiàn)自動控制，在生產(chǎn)和科研的測量中，得到了廣泛的應(yīng)用。

應(yīng)用電學(xué)原理測長是在30年代初期發(fā)展起來的。首先出現(xiàn)的是應(yīng)用電感原理的測微儀。后來由于電子技術(shù)的發(fā)展，電學(xué)原理的測長技術(shù)發(fā)展很快。60年代中期以后，在工業(yè)測量中逐步應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)。電子計(jì)算機(jī)具有自動修正誤差、自動控制和高速數(shù)據(jù)處理的功能，為高精度、自動化和高效率測量開辟了新的途徑。常用量儀類型包括：電感變換量儀、感應(yīng)同步器變換量儀、磁電變換量儀、光電量儀等。電學(xué)類量儀電學(xué)變換，是將被測量信號轉(zhuǎn)換為電阻、電容及66電學(xué)類量儀電感測量頭軸向式傳感器電子塞規(guī)卡規(guī)電學(xué)類量儀電感軸向式電子塞規(guī)卡規(guī)67電學(xué)類量儀三坐標(biāo)測量機(jī)單坐標(biāo)測量機(jī)電學(xué)類量儀三坐標(biāo)測量機(jī)單坐標(biāo)測量機(jī)68三坐標(biāo)測量機(jī)大型三坐標(biāo)測量機(jī)主要用于檢測飛機(jī)機(jī)身、機(jī)翼、汽車外殼、航天器等大型零部件。其測量范圍一般在3000mm以上。中型三坐標(biāo)測量機(jī)是機(jī)械制造工業(yè)中應(yīng)用最廣的一種，適用于中等規(guī)格零部件的檢驗(yàn)。小型三坐標(biāo)測量機(jī)一般用于電子工業(yè)、小型機(jī)械零部件的檢測，精度較高。在測量機(jī)的本體上有相互垂直的x、y、z三個坐標(biāo)，在各坐標(biāo)上裝有刻度尺和讀數(shù)頭，讀數(shù)頭用于讀取刻度尺上的數(shù)據(jù)。通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的自動處理和測量過程的自動控制。三坐標(biāo)測量機(jī)大型三坐標(biāo)測量機(jī)主要用于檢測飛機(jī)機(jī)身69CHXY系列單臂三維測量劃線儀

CHXY系列產(chǎn)品是一種既能有效完成復(fù)雜零部件、模型三維空間測量、測繪，又可替代方箱、劃針、高度尺進(jìn)行劃線檢測的設(shè)備，目前推出的第五代產(chǎn)品，尤其適用于在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場對超大型覆蓋體（汽摩模型）、復(fù)雜構(gòu)件（車體部件、機(jī)車轉(zhuǎn)向架）、深孔腔體件（內(nèi)燃機(jī)機(jī)車發(fā)動機(jī)）的多方位測量劃線。CHXY系列單臂三維測量劃線儀CHXY系列產(chǎn)品是70課堂練習(xí)判斷題

1.量塊是一種精密量具,因此可以單獨(dú)利用它直接測量精度要求較高的工件尺寸?！?/p>

2.量具與量儀的主要區(qū)別是量具沒有傳動放大系統(tǒng)，而量儀則有?！?/p>

3.使用相同精度的計(jì)量器具，采用間接法比采用直接法測量精度高?！?/p>

4.分度值也稱刻度值，一般來說，計(jì)量器具的分度值越小，則該計(jì)量器具的精度就越高?！陶n堂練習(xí)判斷題1.量塊是一種精密量具,因此71習(xí)題P81-823-13-43-103-143-15本章結(jié)束習(xí)題P81-82本章結(jié)束72第三章測量技術(shù)基礎(chǔ)為了滿足機(jī)械產(chǎn)品的功能要求，在正確合理地完成了可靠性、使用壽命、運(yùn)動精度等方面的設(shè)計(jì)以后，還須進(jìn)行加工和裝配過程的制造工藝設(shè)計(jì)，即確定加工方法、加工設(shè)備、工藝參數(shù)、生產(chǎn)流程及檢測手段。其中，特別重要的環(huán)節(jié)就是質(zhì)量保證措施中的精度檢測。測量技術(shù)是進(jìn)行質(zhì)量管理的重要手段。

只有合格的零件才具有互換性。

3.1概述3.2長度單位和尺寸傳遞3.3計(jì)量器具和測量方法3.4測量誤差及數(shù)據(jù)處理第三章測量技術(shù)基礎(chǔ)為了滿足機(jī)械產(chǎn)品的功能要733.1概述

3.1.1技術(shù)測量的基本要求

保證測量精度、效率要高、成本要低、避免廢品產(chǎn)生。計(jì)量

metrology

不僅要獲取量值信息，而且要實(shí)現(xiàn)量值信息的傳遞或溯源，只有計(jì)量部門從事的測量才被稱計(jì)量測量

Measurement

就是為獲取量值信息的活動，測量活動存在于全部科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域

3.1概述

3.1.1技術(shù)測量的基本要求保證測量74長度測量和計(jì)量長度計(jì)量的主要是研究和建立長度計(jì)量基準(zhǔn)、實(shí)現(xiàn)長度計(jì)量的量值傳遞、研究孔徑測量、角度測量、直線度測量、平面度測量、表面粗糙度測量、圓度測量、圓柱度測量、螺紋測量、齒輪測量、自動測量等方法和測量誤差，以及測量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理等。

長度測量是將被測長度與已知長度比較，以確定被測長度量值的過程。量值以數(shù)字和單位表示，例如用游標(biāo)卡尺測量圓柱體直徑，測得的數(shù)值20.24毫米就是量值。主尺上的刻度就是已知長度。機(jī)械制造中進(jìn)行長度測量是為了保證工件的互換性和產(chǎn)品質(zhì)量，一般以毫米和微米作為測量單位。長度測量和計(jì)量長度計(jì)量的主要是研究和建立長度計(jì)量基準(zhǔn)753.1概述

3.1.2測量的定義“檢測”就是確定產(chǎn)品是否滿足設(shè)計(jì)要求的過程，即判斷產(chǎn)品合格性的過程。檢測的方法可以分為兩類：定性檢驗(yàn)和定量測試。

檢驗(yàn)是指判斷被測物理量是否合格的過程。定性檢驗(yàn)的方法只能得到被檢驗(yàn)對象合格與否的結(jié)論，而不能得到其具體的量值。因其檢驗(yàn)效率高、檢驗(yàn)成本低而在大批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。

測試則是指其有試驗(yàn)研究性質(zhì)的測量。定量測試的方法是在對被檢驗(yàn)對象進(jìn)行測量后，得到其實(shí)際值并判斷其是否合格的方法。3.1概述

3.1.2測量的定義“檢測”就763.1概述

3.1.2測量的定義

檢測的核心是測量技術(shù)。通過測量得到的數(shù)據(jù)，不僅能判斷其合格性，還為分析產(chǎn)品制造過程中的質(zhì)量狀況提供了最直接而可靠的依據(jù)。

“測量”是以確定量值為目的的全部操作。測量就是將被測量與體現(xiàn)計(jì)量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，確定其比值的過程。若被測量值為L，計(jì)量單位為E，確定的比值為q，則被測量值可表示為:

L=q×E基本測量方程式一個完整的測量過程應(yīng)包含測量對象、計(jì)量單位、測量方法（含測量器具）和測量精度等四個要素。3.1概述

3.1.2測量的定義檢測的核心是測量773.1概述

3.1.2測量的定義

1.測量對象

被測量在機(jī)械精度的檢測中主要是有關(guān)幾何精度方面的參數(shù)量，其基本對象是長度和角度；表面粗糙度及形位公差等。但是，長度量和角度量在各種機(jī)械零件上的表現(xiàn)形式卻是多種多樣的，表達(dá)被測對象性能的特征參數(shù)也可能是相當(dāng)復(fù)雜的。因此，認(rèn)真分析被測對象的特性，研究被測對象的含義是十分重要的。例如，表面粗糙度的各種評定參數(shù)，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。3.1概述

3.1.2測量的定義1.測量對783.1概述

3.1.2測量的定義

2.計(jì)量單位

計(jì)量單位（簡稱單位）是以定量表示同種量的量值而約定采用的特定量。我國規(guī)定采用以國際單位制（SI）為基礎(chǔ)的“法定計(jì)量單位制”。它是由一組選定的基本單位和由定義公式與比例因數(shù)確定的導(dǎo)出單位所組成的。如“米”、“千克”、“秒”、“安”等為基本單位。

機(jī)械工程中常用的長度單位有“毫米”、“微米”和“納米”，常用的角度單位是非國際單位制的單位“度”、“分”、“秒”和國際單位制的輔助單位“弧度”、“球面度”

。3.1概述

3.1.2測量的定義2.計(jì)量單79長度單位與計(jì)量基準(zhǔn)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”?！懊住钡亩x于18世紀(jì)末始于法國，當(dāng)時規(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的時間間隔內(nèi)行進(jìn)路程的長度。

長度單位與計(jì)量基準(zhǔn)在國際單位制及我國法定計(jì)量單803.1概述

3.1.2測量的定義在測量過程中，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：

光波波長精密量塊線紋尺各種圓分度盤3.1概述

3.1.2測量的定義在測量過程813.1概述

3.1.2測量的定義

3.測量方法是指進(jìn)行測量時所采用的測量原理、測量器具（計(jì)量器具）和測量條件（環(huán)境和操作者）的總和。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。在實(shí)施測量過程中，應(yīng)該根據(jù)被測對象的特點(diǎn)（如材料硬度、外形尺寸、生產(chǎn)批量、制造精度、測量目的等）和被測參數(shù)的定義來擬定測量方案、選擇測量器具和規(guī)定測量條件，合理地獲得可靠的測量結(jié)果。3.1概述

3.1.2測量的定義3.測量823.1概述

3.1.2測量的定義

4.測量精度指測量結(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。

真值的定義：當(dāng)某量能被完善地確定并能排除所有測量上的缺陷時，通過測量所得到的量值。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。對于每一個測量值都應(yīng)給出相應(yīng)的測量誤差范圍，說明其可信度。3.1概述

3.1.2測量的定義4.測量833.1概述

3.1.2測量的定義

檢測的一般步驟

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，了解被測件的用途，熟悉各項(xiàng)技術(shù)要求，明確需要檢測的項(xiàng)目。

設(shè)計(jì)檢測方案根據(jù)檢測項(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、檢測環(huán)境及檢測人員的能力等多種因素，設(shè)計(jì)一個能滿足檢測精度要求，且具有低成本、高效率的檢測預(yù)案。

選擇檢測器具按照規(guī)范要求選擇適當(dāng)?shù)臋z測器具，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。3.1概述

3.1.2測量的定義檢測的一般843.1概述

3.1.2測量的定義

檢測前準(zhǔn)備

清理檢測環(huán)境并檢查是否滿足檢測要求，清洗標(biāo)準(zhǔn)器、被測件及輔助工具，對檢測器具進(jìn)行調(diào)整使之處于正常的工作狀態(tài)。

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。

數(shù)據(jù)處理對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和處理，獲得檢測結(jié)果。

填報檢測結(jié)果

將檢測結(jié)果填寫在檢測報告單及有關(guān)的原始記錄中，并根據(jù)技術(shù)要求作出合格性的判定。3.1概述

3.1.2測量的定義檢測前準(zhǔn)備853.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(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。3.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)量值系863.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)

1.長度的量值傳遞量值傳遞是“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”。我國長度量值傳遞系統(tǒng)如圖3-1所示，從最高基準(zhǔn)譜線向下傳遞，有兩個平等的系統(tǒng)，即端面量具（量塊）和刻線量具（線紋尺）系統(tǒng)。其中尤以量塊傳遞系統(tǒng)應(yīng)用最廣。

3.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)1.長873測量技術(shù)基礎(chǔ)解析課件883.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)

2.角度的量值傳遞角度基準(zhǔn)與長度基準(zhǔn)有本質(zhì)的區(qū)別。角度的自然基準(zhǔn)是客觀存在的，不需要建立，因?yàn)橐粋€整圓所對應(yīng)的圓心角是定值（2πrad或360°）。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較，利用圓周角的封閉性求出，實(shí)現(xiàn)對角度基準(zhǔn)的復(fù)現(xiàn)。為了檢定和測量需要，仍然要建立角度度量的基準(zhǔn)。3.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)2.角893.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)3.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)903.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識使用波長作為長度基準(zhǔn)，雖然可以達(dá)到足夠的精確度，但因?qū)?fù)現(xiàn)的條件有很高的要求，不便在生產(chǎn)中直接用于尺寸的測量。因此，需要將基準(zhǔn)的量值按照定義的規(guī)定，復(fù)現(xiàn)在實(shí)物計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器上。常見的實(shí)物計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器有量塊（塊規(guī)）和線紋尺。

1.其作用為：作為長度基準(zhǔn)的傳遞媒介。1)檢定和校準(zhǔn)測量工具和量儀；2)相對測量時用來調(diào)整量具或量儀的零位；3)用于精密測量、精密劃線和精密機(jī)床的調(diào)整。3.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識使913.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識

2.量塊的構(gòu)成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。長方體的量塊有兩個平行的測量面，其余為非測量面。測量面極為光滑、平整，其表面粗糙度Ra值達(dá)0.012μm以上，兩測量面之間的距離即為量塊的工作長度（標(biāo)稱長度）。標(biāo)稱長度到5.5mm的量塊，其公稱值刻印在上測量面上；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)較寬的一個非測量面上。3.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識923.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識3.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識933.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識

3.量塊的精度（級）

按國標(biāo)GB/T6093-2001，量塊按制造精度分6級，即00、0、1、2、3和K級，其中00級精度最高，3級最低，K級為校準(zhǔn)級，主要根據(jù)量塊長度極限偏差、量塊長度變動量允許值、測量面的平面度、粗糙度及量塊的研合性等指標(biāo)來劃分的。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（量塊最大長度與最小長度之差）控制每一個量塊兩測量面間各對應(yīng)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。3.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識94量塊的“級”與“等”量塊的“級”和“等”是從成批制造和單個檢定兩種不同的角度出發(fā)，對其精度進(jìn)行劃分的兩種形式。

按“級”使用時，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。

按“等”使用時，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，但包含了檢定時的測量誤差。就同一量塊而言，檢定時的測量誤差要比制造誤差小得多。所以，量塊按“等”使用時其精度比按“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“級”與“等”量塊的“級”和“等”是從成95量塊的“級”與“等”

“級”：制造精度，按GB/T6093—2001規(guī)定6級：00、0、1、2、3和K。特點(diǎn)：按公稱尺寸來使用量塊。包含了量塊的制造誤差和磨損誤差。無修正值。

“等”：檢定精度，有1、2、3、4、5、6共六等。特點(diǎn)：按檢定的實(shí)際尺寸來使用量塊。包含了量塊的測量誤差。一定的“等”量塊只能從一定的“級”量塊中檢定出來。

測量誤差遠(yuǎn)小于制造誤差,按“等”使用量塊其精度高于按“級”使用.量塊的“級”與“等”“級”：制造精度，按G963.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識

4.量塊的選用成套生產(chǎn)的量塊共有17種套別總塊數(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)830.511.0051.01~1.491.5~1.92.0~9.510~100---0.010.10.5101114951610911.01~1.491.5~1.92.0~9.510~1001.001~1.00910.50.010.10.5100.001-49516109113.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識4973.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識

量塊的組合

為了減少量塊的組合誤差，應(yīng)盡量減少量塊的組合塊數(shù)，一般不超過4~5塊。選用量塊時，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

－1.005

………第一塊量塊尺寸35.74

－1.24

………第二塊量塊尺寸34.5

－4.5

………第三塊量塊尺寸

30.0………第四塊量塊尺寸3.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識量98量塊使用的注意事項(xiàng)量塊必須在使用有效期內(nèi)，否則應(yīng)及時送專業(yè)部門檢定。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。分清量塊的“級”與“等”，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。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。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。量塊使用的注意事項(xiàng)量塊必須在使用有效期內(nèi)，否則應(yīng)及時送專業(yè)部993.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.1計(jì)量器具的分類

1.標(biāo)準(zhǔn)量具

是一種具有固定形態(tài)、用以復(fù)現(xiàn)或提供一個或多個已知量值的器具。按用途的不同量具可分為以下幾類：

⑴單值量具只能體現(xiàn)一個單一量值的量具。可校對和調(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。如量塊、角度量塊等。

⑵多值量具可體現(xiàn)一組同類量值的量具。同樣能校對和調(diào)整其它測量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)量與被測量直接進(jìn)行比較。如線紋尺、90°角尺等。3.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.1計(jì)量器具的分類1003.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.1計(jì)量器具的分類

2.通用計(jì)量器具

有刻度，可測量一定范圍內(nèi)各種尺寸的零件并得出具體數(shù)值。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。

量儀：是指能將被測量值轉(zhuǎn)換成可直接觀測的指示值或等效信息的測量器具，由測頭(敏感元件)、變換、放大、傳遞及指示等部分組成。

按結(jié)構(gòu)可分為：固定刻線量具、卡尺類量儀、螺旋副類量儀、機(jī)械類量儀、光學(xué)類量儀、氣動類量儀、電動式量儀、光電式量儀、綜合類量儀。3.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.1計(jì)量器具的分類1013.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.1計(jì)量器具的分類

3.專用計(jì)量器具

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)光滑圓柱孔或軸的光滑極限量規(guī)(沒有刻度的，用以檢驗(yàn)零件尺寸或形狀、相互位置的專用檢驗(yàn)工具。它只能判斷零件是否合格，而不能得到具體數(shù)值的測量結(jié)果)，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。4.檢驗(yàn)夾具也是一種量具、量儀和定位元件等組合的專用檢驗(yàn)工具，可迅速方便地檢查更多或更復(fù)雜的參數(shù)。3.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.1計(jì)量器具的分類102檢驗(yàn)光滑圓柱孔的光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)光滑圓柱孔的光滑極限量規(guī)103中華人民共和國依法管理的主要長度計(jì)量器具比長儀、干涉儀、穩(wěn)頻激光器，測長機(jī)，測長儀，工具顯微鏡，讀數(shù)顯微鏡，光學(xué)計(jì)，測量用投影儀，三坐標(biāo)測量儀、球徑儀樣板，圓度儀，錐度測量儀，孔徑測量儀，比較儀，測微儀，光學(xué)儀器檢具，量塊，尺，基線尺，線紋尺，光柵尺，光柵測量裝置，磁尺，容柵尺，水準(zhǔn)標(biāo)尺感應(yīng)同步器，測繩，卡尺、千分尺，百分表，千分表，測微計(jì)，小孔內(nèi)徑表，平晶，刀口尺，棱尺、平尺、測量平板準(zhǔn)直儀，調(diào)度塊，角度規(guī)，直角尺，正弦尺，方箱、水平儀、象限儀，直角尺檢定儀，水平儀檢定器、塞規(guī)，卡規(guī)、環(huán)規(guī)，圓椎套規(guī)，塞尺，半徑樣板，螺紋量規(guī)，螺紋樣板，三針，粗糙度樣板，粗糙度測量顯微鏡，表面輪廓儀，齒輪漸開檢查儀，齒輪周節(jié)檢查儀，齒輪基節(jié)檢查儀，萬能測齒儀······中華人民共和國依法管理的主要長度計(jì)量器具比長1043.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指標(biāo)

1.刻線間距

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0.75～2.5mm的等距離刻線。

2.分度值

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，從一個側(cè)面說明了該測量器具的測量精度高低。

3.測量范圍

在允許不確定度內(nèi)，測量器具所能測量的被測量值的下限值至上限值的范圍。例如，外徑千分尺的測量范圍有0～25mm、25～50mm等，機(jī)械式比較儀的測量范圍為0～180mm，如圖所示。3.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指1053.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指標(biāo)3.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指1063.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指標(biāo)

4.示值范圍

示值由測量器具所指示的被測量值。由測量器具所顯示或指示的最低值到最高值的范圍。如機(jī)械式比較儀的示值范圍為-0.1～+0.1mm（或±0.1mm），如圖3-5所示。

5.靈敏度

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ΔL，引起測量器具示值變化量為Δb，則靈敏度S=Δb/ΔL。當(dāng)分子分母為同一類量時，靈敏度又稱放大比K。

6.示值誤差

測量儀器的示值與被測量的真值之差。示值誤差是測量儀器本身各種誤差的綜合反映。因此，儀器示值范圍內(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。3.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指1073.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指標(biāo)7.校正值

為校正計(jì)量器具系統(tǒng)測量誤差，用代數(shù)法加到測量結(jié)果上的值，與計(jì)量器具系統(tǒng)測量誤差的絕對值相等而符號相反。8.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，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。

9.重復(fù)精度

在相同的測量條件下，對同一被測參數(shù)多次重復(fù)測量，其結(jié)果的最大差異。反映的是測量儀器的工作穩(wěn)定性。儀器給予出非常相似響應(yīng)的能力。

10.測量力

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。3.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指1083.3計(jì)量器具和測量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指標(biāo)

11靈敏閾

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。12.允許誤差

技術(shù)規(guī)范、規(guī)程對給定計(jì)量器具所允許的誤差的極限值。

13.穩(wěn)定度

在規(guī)定的工作條件下，計(jì)量器具保持其計(jì)量特性恒定不變的程度。

14.分辨力

計(jì)量器具指示裝