機械檢測與精密測量技術(shù)培訓課二

機械(jīxiè)檢測與精密測量技術(shù)培訓（課程二）測量技術(shù)(jìshù)基礎(chǔ)精品資料11概述(ɡàishù)1.1機械加工精度與加工精度機械加工精度機械加工精度是指零件經(jīng)過(jīngguò)加工后的幾何參數(shù)（尺寸、幾何要素的形狀和相互位置）的實際值與設(shè)計理想值的符合程度，而它們之間的偏離程度稱為加工誤差。加工誤差越小、加工精度越高。加工精度和加工誤差是零件加工后幾何參數(shù)的兩種表示方法。精品資料2加工(jiāgōng)精度零件的加工精度包括(bāokuò)三個方面：尺寸精度：限制加工表面與其基準面間尺寸誤差不超過一定的范圍。尺寸精度用標準公差等級表示，分為20級。形狀精度：限制加工表面宏觀幾何形狀誤差，如圓度、圓柱度、平面度、直線度等。形狀精度用形狀公差表示。位置精度：限制加工表面與基準間的相互位置誤差，如平行度、垂直度、同軸度等。位置精度用位置公差等級表示。精品資料31.2基準(jīzhǔn)基準：基準是進行檢驗的基礎(chǔ)，只有找準基準才能得出(déchū)準確可靠的檢驗結(jié)果。按照基準的作用，可分為設(shè)計基準和工藝基準。工藝基準又可分為定位基準.檢測基準和裝配基準。精品資料4工藝(gōngyì)基準：在制造工藝(gōngyì)過程中采用的基準稱為工藝(gōngyì)基準。裝配基準：是產(chǎn)品裝配時用來確定零件或部件在機器中的相對位置所用的基準。測量基準：是測量時所采用的基準。定位基準：加工中的定位基準。工序基準：在工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準。精品資料52.技術(shù)測量(cèliáng)基礎(chǔ)2.1測量的定義及常用術(shù)語測量是指以確定被測量對象量值為目的的全部操作。一個完整的測量過程應(yīng)包括被測對象、計量定位、測量方法和測量精度4個方面要素。測量對象：主要指幾何量、包括長度、角度、表面粗糙度、幾何形狀和相互位置等。計量單位：機械制造中常用的長度單位為毫米（mm）在精密測量中長度單位采用微米、在超精密測量中長度單位采用納米(nàmǐ)。測量方法：根據(jù)被測量對象確定最佳的測量方法。測量精度：是指測量結(jié)果與真值的一致程度。任何測量過程總不可避免出現(xiàn)測量誤差，誤差小則證明精度高。精品資料6量：現(xiàn)象、物體或物質(zhì)可定性區(qū)別和定量確定的一種屬性。量值：由數(shù)值和計量單位的乘積所表示的量的大小。數(shù)值：量值中的數(shù)字部分。真值：當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。約定真值：對于給定的目的而言，被認為充分接近與真值，可以用以替代真值的量值。算術(shù)平均值：一個被測量的n個測得值的代數(shù)和除以n而得到的商。修正值：為消除(xiāochú)或減少系統(tǒng)誤差，用代數(shù)法加到未修正測量結(jié)果上的值。精品資料7測試：具有試驗性的測量。直接測量法：不必測量與被測量有函數(shù)關(guān)系的其它量，而能直接得到被測量值的方法(fāngfǎ)。間接測量法：通過測量與被測量有函數(shù)關(guān)系的其它量，才能得到被測量值的方法(fāngfǎ)。替代測量法：將選定的且已知其值的同種量替代被測量，使在指示裝置上得到相同效應(yīng)以確定被測量值的方法(fāngfǎ)。計量器具：可單獨地或與輔助設(shè)備一起，用以直接或間接確定被測對象量值的器具或裝置?？煽啃裕河嬃績x器在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)，完成功能的能力。精品資料8測誤差量：測量結(jié)果與被測量真值之差。測量結(jié)果：由測量所得到的被測量值。未修正結(jié)果：有系統(tǒng)誤差而未作修正的測量結(jié)果。已修正結(jié)果：考慮到有系統(tǒng)誤差存在，而對未修正后所得到的測量結(jié)果。器具(qìjù)誤差：計量器具(qìjù)本身所具有的誤差。方法誤差：測量方法不完善所具有的誤差。人員誤差：測量人員主觀因素和操作技術(shù)所引起的誤差。環(huán)境誤差：由于實際環(huán)境與規(guī)定環(huán)境條件不一至所引起的誤差。調(diào)整誤差：由于測量前未能將計量器具(qìjù)或被測對象調(diào)整到正確位置或狀態(tài)所引起的誤差。觀測誤差：在測量過程(guòchéng)中由于觀測者主觀判斷所引起的誤差。視差:當指示器與標尺表面不在同一平面時，觀測者偏離正確觀察方向進行讀數(shù)或瞄準時所引起的誤差。精品資料92.2測量的基本(jīběn)原則

保證測量(cèliáng)精度、效率要高、成本要低、避免廢品產(chǎn)生。計量測量不僅要獲取量值信息，而且要實現(xiàn)量值信息的傳遞或溯源，只有計量部門從事的測量才被稱計量就是為獲取量值信息的活動，測量活動存在于全部科學技術(shù)領(lǐng)域

精品資料10長度(chángdù)測量和計量長度計量的主要是研究(yánjiū)和建立長度計量基準、實現(xiàn)長度計量的量值傳遞、研究(yánjiū)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。機械制造中進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。精品資料112.3測量(cèliáng)的基本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(yāoqiú)在測量過程中被測長度與基準長度應(yīng)安置在同一直線上的原則?；鶞式y(tǒng)一原則是要求(yāoqiú)測量基準要與加工基準和使用基準統(tǒng)一，即工序測量應(yīng)以工藝基準作為測量基準，終結(jié)測量應(yīng)以設(shè)計基準作為測量基準。

精品資料12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(qìjù)與被測零件都會因?qū)嶋H溫度偏離標準溫度和受力（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準，用相對法進行檢測。精品資料132.4計量(jìliàng)器具的分類1)標準量具是一種具有固定形態(tài)、用以復現(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(dānyī)量值的量具?？尚驼{(diào)整其它測量器具或作為標準量與被測量直接進行比較。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準量與被測量直接進行比較。如線紋尺、90°角尺等。精品資料142)通用計量器具有刻度，可測量一定范圍(fànwéi)內(nèi)各種尺寸的零件并得出具體數(shù)值。我國習慣上將結(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、機械類量儀、光學類量儀、氣動類量儀、電動式量儀、光電式量儀、綜合類量儀。精品資料153)專用計量器具專門用來檢驗?zāi)撤N特定參數(shù)的量具。常見的有：檢驗光滑圓柱(yuánzhù)孔或軸的光滑極限量規(guī)(沒有刻度的，用以檢驗零件尺寸或形狀、相互位置的專用檢驗工具。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)，判斷復雜形狀的表面輪廓合格性的檢驗樣板，用模擬裝配通過性來檢驗裝配精度的功能量規(guī)等等。4)檢驗夾具也是一種量具、量儀和定位元件等組合的專用檢驗工具，可迅速方便地檢查更多或更復雜的參數(shù)。精品資料16常用軸徑測量(cèliáng)儀器卡尺(kǎchǐ)、千分尺、指示表千分尺、杠桿千分尺、杠桿齒輪傳動測微儀、扭簧測微儀、電感測微儀、電容測微儀、立式光學計、臥式光學計、立式測長儀、萬能測長儀、工具顯微鏡：分大型、小型、萬能精品資料17常用(chánɡyònɡ)孔徑測量儀器內(nèi)徑(nèijìnɡ)百分表內(nèi)徑(nèijìnɡ)測微儀萬能測長儀一米測長機萬能工具顯微鏡孔徑測量儀自準直孔徑測量儀內(nèi)孔比長儀小孔顯微鏡精品資料182.5測量方法的分類(fēnlèi)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)藴手档钠?。例如用游標卡尺、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（受計算公式和計算精度影響(yǐngxiǎng)）的精度高，無法進行直接測量的場合采用間接測量。精品資料192)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（一般為測量標準量）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(liànɡkuài)調(diào)零后，測量軸的直徑，比較儀的示值就是量塊(liànɡkuài)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。精品資料203)按被測件表面與測量器具測頭是否有機械接觸分類⑴接觸測量測量器具的測頭與零件被測表面接觸后有機械作用力的測量。如用外徑千分尺、游標卡尺測量零件等。為了保證接觸的可靠性，測量力是必要的，但它可能(kěnéng)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(kěnéng)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。紅外線測溫儀精品資料214)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(wánchéng)后進行的測量。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。精品資料225)按零件上同時被測參數(shù)的多少分類⑴單項測量單獨地、彼此沒有聯(lián)系地測量零件的單項參數(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，或為了工藝分析、調(diào)整機床等目的。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(lìrú)齒輪運動誤差的綜合測量、用螺紋量規(guī)檢驗螺紋的作用中徑等。綜合測量一般用于終結(jié)檢驗，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。精品資料236)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狀態(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動狀態(tài)，或測量過程是模擬零件在工作或加工(jiāgōng)時的運動狀態(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。精品資料247)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(lìrú)，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驗中的高精度測量。精品資料252.6測量誤差及數(shù)據(jù)處理

2.6.1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)(dàishù)差.若真值為L，測得值為x，測量誤差為δ，則δ＝x一L2)相對誤差絕對誤差與被測之量的真值之比，稱為相對誤差，常用百分數(shù)表示。即相對誤差為ε＝δ／L×100％當被測之量值相等(或很接近)時，｜δ｜的大小可反映測量準確度；當被測之量值不相等(尤其是它們相差懸殊)時，ε可反映測量準確度。精品資料262.6.2測量誤差的來源(láiyuán)及防止測量誤差產(chǎn)生的原因(yuányīn)：1)測量器具的誤差；2)基準件誤差；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。精品資料27影響測量精度(jīnɡdù)的因素測量(cèliáng)精度測量設(shè)備測量方法測量環(huán)境測量人員精品資料28

2.6.3測量誤差的分類(fēnlèi)根據(jù)測量誤差的性質(zhì)、出現(xiàn)的規(guī)律和特點，可分為三大類，即系統(tǒng)誤差、隨機誤差和粗大誤差。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(héngdìng)；或者當條件改變時，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)誤差和變值系統(tǒng)誤差。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。精品資料292)隨機誤差在相同條件下，以不可預(yù)知的方式變化的測量誤差，稱為隨機誤差。在一定測量條件下對同一值進行大量重復測量時，總體隨機誤差的產(chǎn)生滿足統(tǒng)計規(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(fànwéi)，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則予以剔除。精品資料302.6.4測量誤差的處理(chǔlǐ)定值系統(tǒng)誤差變值系統(tǒng)誤差隨機誤差粗大(cūdà)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)整誤差精品資料312.6.5測量(cèliáng)精度1)精密度指在多次重復測量中所得到的數(shù)值重復一致的程度，是用于評定隨機誤差的精度(jīnɡdù)指標。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(jīnɡdù)指標。3)精確度表示測量結(jié)果中隨機誤差和系統(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精品資料32機械制圖中常用標注及新舊標準(biāozhǔn)代換精品資料33一.圖線的型式與應(yīng)用(yìngyòng)1.新增了粗虛線——相應(yīng)的有細虛線、細雙點畫線、粗虛線用于允許表面處理的表示線。2.過渡(guòdù)線由粗實線改為細實線表示精品資料343.改變(gǎibiàn)了剖切的線寬原有:為1-1.5b新為粗實線4.明確規(guī)定了模樣(múyàng)分型線用粗實線精品資料355.粗點畫線的應(yīng)用(yìngyòng)范圍1）限定(xiàndìng)局部熱處理的范圍3）限定不涂鍍（涂）范圍2）限定形位公差的被測要素和基準要求范圍精品資料366.斷裂處邊界線的線型選用(xuǎnyòng)

波浪線雙折線(zhéxiàn)細雙點劃線細雙點劃線必須成對地使用,不得單線使用.即只能用作中斷處的邊界線.精品資料377.細雙點劃線的應(yīng)用.1)相鄰輔助零件的輪廓線.2)可動零件的極限位置輪廓線.3)成行前的輪廓線.4)剖切面前的輪廓線.5)軌跡線.6)毛坯圖中制成品的輪廓線.7)特定區(qū)域線.8)工藝用機構(gòu)(jīgòu)的輪廓線.9)中斷線.精品資料38二.若干符合孔的畫法.若干直徑相同且成律分布的孔,可以僅畫出一個或幾個,其余只需用細點劃線或”+”(+字線加黑色)表示中心位置.注意:1)當不便用細點畫線表示孔的中心位置時,可用實線.2)當孔距較疏時可用不加點的"+"字線表示孔位,且省略直線(zhíxiàn)+字線的細點畫線.3)當孔位交叉分布時,可僅在孔位的交點處加黑點,以便與無孔的交點區(qū)別.4)當?shù)葟娇椎聰?shù)量較多時,只要能夠確切地說明孔德位置數(shù)量和分布規(guī)律,表示孔位的細點畫線和”+”字線不必一一畫出.5)上述畫法同樣適用于若干等徑沉孔的結(jié)構(gòu).

精品資料396)模糊畫法:在不致引起誤解時,圖形中的過渡(guòdù)西線,相貫線可以簡化:

精品資料40三、尺寸的簡化(jiǎnhuà)注法1）圖樣中的尺寸、公差相同時，可在同樣空白處作總的說明。如“全部倒角C2”“其余圓角R4等。2）尺寸相同的重復要求，可僅在一個元素上注出其尺寸和數(shù)量如“環(huán)槽標記7×1×ф7；（過去為7－1×ф7）4×R5”3）啟用了單邊箭頭精品資料414）在指引線上標注(biāozhù)尺寸精品資料425）在公用的一條尺寸線上，可以只畫一個箭頭，也可畫多個(duōɡè)箭頭，依次指向同一個方向，且可以用于圓弧或圓，依次注寫的尺寸數(shù)字務(wù)必與箭頭指向一致。6）在傾斜結(jié)構(gòu)需在其投影上標注真實(zhēnshí)尺寸時，應(yīng)在尺寸下加畫粗實線的短畫。精品資料437).兩個形狀相同零件的尺寸不同的零件可用一張圖紙表示，此時應(yīng)將另一件的名稱(míngchēng)和不同尺寸列入括號中。在不引起誤解時，零件圖中的倒角可省略不畫，其尺寸標注(biāozhù)如：C2.C3;孔的旁注法:8)倒角的注法精品資料44四未標注公差的標注1)未注公差又稱一般公差，過去叫“自由公差”因不妥切，廢止GB/T1804—2000規(guī)定的一般公差主要適用于金屬(jīnshǔ)切削加工后線性和角度尺寸，也用于一般的沖壓加工的尺寸。非金屬(jīnshǔ)材料和其它工藝方法的加工的尺寸可參照采用（注意：用括號的參考尺寸和矩形框格內(nèi)的理論正確尺寸不能用一般公差套用（）是不影響使用性能作為參考理論值精品資料452一般公差等級分為四級精密級f中級m