第測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)演示文稿

第測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)演示文稿南京理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院當(dāng)前1頁，總共18頁。南京理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院優(yōu)選第測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)當(dāng)前2頁，總共18頁。3）測(cè)量過程的四要素：被測(cè)量對(duì)象：測(cè)量對(duì)象主要對(duì)象是幾何量，即長度，角度，表面粗糙度，形位誤差等測(cè)量單位：長度法定單位是米導(dǎo)出單位，有毫米、厘米、微米。角度單位用度、分、秒。測(cè)量方法：指測(cè)量時(shí)所根據(jù)的原理，以及所用的計(jì)量器具和測(cè)量條件的總和。測(cè)量精度：是指測(cè)量結(jié)果與真實(shí)結(jié)果的一致性。在機(jī)械測(cè)量中，除角度外一般都是用線值表示，因此長度是最基本的幾何量。當(dāng)前3頁，總共18頁。長度基準(zhǔn)

我國法定長度計(jì)量基本單位是米（m），機(jī)械制造中常用單位是毫米（mm），測(cè)量技術(shù)中常用微米（μm）。1）米的定義：光在真空中與1/299792458S時(shí)間內(nèi)的行程長度，精確度提高到1×1011。2）長度尺寸傳遞：光波基準(zhǔn)→計(jì)量器具（量具、量儀）→工件尺寸

計(jì)量器具要求：有一定的測(cè)量精度，并且與長度基準(zhǔn)保持一定的傳遞性。當(dāng)前4頁，總共18頁。3）量塊量塊又叫塊規(guī)，是長度尺寸傳遞的實(shí)物基準(zhǔn)，一種平面平行端面器具。作用：用于量儀的校準(zhǔn)和檢定；用于相對(duì)測(cè)量是校正量儀或量具零位；用于精密設(shè)備的調(diào)整和精密件的測(cè)量。特點(diǎn)：具有兩個(gè)精加工平面，具有尺寸精度高，穩(wěn)定性好，不易變形，硬度高，耐磨性好，精加工面有粘合性。常用鉻錳鋼制造。精度等級(jí)分六級(jí)：00，0，1，2，3，K當(dāng)前5頁，總共18頁。5.2計(jì)量器具與測(cè)量方法5.2.1.計(jì)量器具計(jì)量器具是量具，量儀和其它用于測(cè)量目的的測(cè)量裝置的總稱。1.量具：指以固定形式復(fù)現(xiàn)量值的計(jì)量器具。如量塊，線紋米尺等。2.量儀：能將被測(cè)量量轉(zhuǎn)化成可直接測(cè)量的指示值或等效信息的計(jì)量器。按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分可分為：卡尺類、微動(dòng)螺旋類（如千分尺等）、機(jī)械類（如百分表、千分表、杠桿表等）、光學(xué)機(jī)械類（如工具顯微鏡、光柵尺、投影儀、干涉儀等）、電動(dòng)類（如電動(dòng)輪廓儀等）、機(jī)電光綜合類（如三坐標(biāo)測(cè)量儀等）。3.

測(cè)量裝置：指為了確定被測(cè)量值所必須的測(cè)量器具和輔助設(shè)備的總和。當(dāng)前6頁，總共18頁。5.2.2測(cè)量方法按被測(cè)量值是否通過測(cè)量示值讀出，可分為直接測(cè)量法和間接測(cè)量法。直接測(cè)量又分為：絕對(duì)測(cè)量相對(duì)測(cè)量當(dāng)前7頁，總共18頁。激光掃描：非接觸式，精度較低（絲級(jí)），可以獲得大量數(shù)據(jù)。工業(yè)CT：通過射線對(duì)被測(cè)物的斷層掃描，計(jì)算機(jī)層析成象檢測(cè)，精度較低（絲級(jí)）。5.2.2測(cè)量方法按被測(cè)量零件表面與測(cè)量儀之間是否有機(jī)械力的作用，可分為接觸法測(cè)量和非接觸法測(cè)量。按零件上同時(shí)被測(cè)量參數(shù)的多少，可分為綜合測(cè)量和單項(xiàng)測(cè)量。按測(cè)量技術(shù)在機(jī)械制造中的作用，可分為被動(dòng)測(cè)量法和主動(dòng)測(cè)量法。按測(cè)量體表面是否與測(cè)量頭之間是否存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可分為靜態(tài)測(cè)量法和動(dòng)態(tài)測(cè)量法。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)：接觸式，精度高（微米級(jí)）當(dāng)前8頁，總共18頁。5.3計(jì)量器具的參數(shù)與特性量具的標(biāo)準(zhǔn)值：是指量具上標(biāo)注的量值。計(jì)量器的示值：是指計(jì)量器具所指示的測(cè)量值?？潭龋河?jì)量器具上指示不同量值的標(biāo)注組合。刻度間距c：標(biāo)尺或刻度盤上相鄰刻度中心的距離。分度值i：相鄰刻度線所代表的量值之差。示值范圍：由計(jì)量所顯示或指示最低和最高值的范圍。測(cè)量范圍：是指測(cè)量器具所能測(cè)量出的被測(cè)量對(duì)象的最大值和最小值的范圍。靈敏度k：量儀對(duì)被測(cè)量對(duì)象的反映能力k=c/i當(dāng)前9頁，總共18頁。5.3計(jì)量器具的參數(shù)與特性測(cè)量力：測(cè)量中測(cè)量頭與被測(cè)量對(duì)象之間的力的作用。修正值：為消除系統(tǒng)誤差用代數(shù)方法加到測(cè)量結(jié)果上的值。精度特征指標(biāo)：

示值誤差：量具的標(biāo)稱值或示值與被測(cè)量之間的差值。示值變動(dòng)：在條件不變的情況下對(duì)同一對(duì)象多次測(cè)量時(shí)其結(jié)果的最大差異。回程誤差：對(duì)同一測(cè)量對(duì)象進(jìn)行正反兩方面測(cè)量時(shí)，在同一點(diǎn)上測(cè)量結(jié)果之差的絕對(duì)值。

靈敏限（遲鈍度）：引起量儀示值可觀察到的變化的測(cè)量值的最小變動(dòng)量。

儀器不確定度：在規(guī)定條件下測(cè)量時(shí)由于測(cè)量誤差的存在，被測(cè)量值的不確定度。用誤差極限來表示。當(dāng)前10頁，總共18頁。5.4測(cè)量器具的選擇5.4.1測(cè)量器具的選用原則１.按被測(cè)量對(duì)象的外形、位置和尺寸的大小來選擇，測(cè)量器具的測(cè)量范圍滿足測(cè)量要求；２.按被測(cè)量對(duì)象的尺寸公差來選擇量具，測(cè)量器具的極限誤差滿足測(cè)量精度要求，又符合經(jīng)濟(jì)性要求。5.4.2驗(yàn)收極限的確定由于測(cè)量誤差的存在，如果用極限尺寸作為驗(yàn)收極限則會(huì)出現(xiàn)當(dāng)真正尺寸大于實(shí)際尺寸而發(fā)生誤收或真正尺寸小于實(shí)際尺寸而發(fā)生誤廢現(xiàn)象。為了保證所判合格零件不超差，國標(biāo)規(guī)定：驗(yàn)收極限從被檢驗(yàn)零件的極限尺寸向公差帶內(nèi)移動(dòng)一個(gè)安全裕度A。當(dāng)前11頁，總共18頁。5.4.3測(cè)量器具的選擇1.根據(jù)測(cè)量器具的不確定度允許值u1選擇測(cè)量器具，所選用的測(cè)量器具的不確定度等于或小于不確定度的允許值：

u1=0.9A

適用于公差在0.009~3.2mm，尺寸小于1000mm的工件。2.以極限尺寸為驗(yàn)收極限，根據(jù)檢驗(yàn)件的尺寸公差選擇器具，通常器具測(cè)量極限誤差應(yīng)為被測(cè)尺寸公差的1/10~1/3，一般取1/5。3.當(dāng)選用量具達(dá)不到規(guī)定的安全裕度時(shí)，在一定范圍內(nèi)可以采用大于u1的數(shù)值u1’，但擴(kuò)大了安全裕度：

A’=u1’/0.9其中u1’為所選量儀的不確定度，且要求A’不超過尺寸工差的15%。當(dāng)前12頁，總共18頁。5.5光滑極限量規(guī)光滑極限量規(guī)是指檢驗(yàn)孔和軸用的極限量規(guī)。

適用范圍：光滑極限量規(guī)標(biāo)準(zhǔn)GB1957—81適用于檢驗(yàn)國標(biāo)《公差配合》（GB1800～1804—79）中規(guī)定的基本尺寸至500mm，公差等級(jí)IT6～I(xiàn)T16的孔和軸。光滑極限量規(guī)的特點(diǎn)和種類1.特點(diǎn)：光滑極限量規(guī)是一種無刻線的專用量具，多用于大批量生產(chǎn)。（1）塞規(guī)：用于檢驗(yàn)孔的量規(guī)，如果塞規(guī)的通端（孔的最大實(shí)體尺寸Dmin）通過檢驗(yàn)孔，而止端（孔的最小實(shí)體尺寸Dmax）未通過則孔合格。（2）環(huán)規(guī)或卡規(guī)：用于檢驗(yàn)軸的量規(guī)，如果通端（軸的最大實(shí)體尺寸dmax)通過檢驗(yàn)軸，而止端（軸的最小實(shí)體尺寸dmin）未通過則軸合格。因此通規(guī)和止規(guī)成對(duì)使用。當(dāng)前13頁，總共18頁。2.量規(guī)的種類（1）工作量規(guī)：操作者工作時(shí)使用的量規(guī)。對(duì)于合格的零件通規(guī)（T）通過，止規(guī)（Z）不通過。（2）驗(yàn)收量規(guī)：用于驗(yàn)收部門檢驗(yàn)產(chǎn)品所用。通常是磨損較多的工作量規(guī)，尺寸接近工件最大和最小實(shí)體尺寸，以免把操作者認(rèn)為合格的零件判定為不合格。（3）校對(duì)量規(guī)：用于檢驗(yàn)工作量規(guī)是否制造合格或使用過程中是否達(dá)到磨損極限的量規(guī)。塞規(guī)檢驗(yàn)較方便，無校對(duì)規(guī)，只有卡規(guī)或環(huán)規(guī)有校對(duì)規(guī)。

檢驗(yàn)卡規(guī)通規(guī)的校對(duì)量規(guī)稱為校通一通代號(hào)TT，檢驗(yàn)卡規(guī)止端的校對(duì)量規(guī)稱為校止一通代號(hào)ZT，只有TT通過ZT通過卡規(guī)才合格。用于檢驗(yàn)通規(guī)磨損極限的量規(guī)稱為校通一損TS，使用時(shí)不通過被檢驗(yàn)量規(guī)為合格。當(dāng)前14頁，總共18頁。5.5.2光滑極限量規(guī)的設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)原則光滑極限量規(guī)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循泰勒原則（孔或軸的作用尺寸不允許超過最大實(shí)體尺寸）。（1）通規(guī)用于檢驗(yàn)孔和軸的作用尺寸，它的測(cè)量面理論上應(yīng)具有和被檢驗(yàn)孔和軸相應(yīng)完整的表面，尺寸等于被檢驗(yàn)孔和軸的最大實(shí)體尺寸，長度等于被檢驗(yàn)孔和軸的配合長度。（2）止規(guī)應(yīng)用控制被檢驗(yàn)孔和軸的實(shí)際尺寸，它的測(cè)量面理論為兩點(diǎn)狀，其兩點(diǎn)狀的尺寸等于被檢驗(yàn)孔和軸的最小實(shí)體尺寸。（3）通常由于制造和使用等方面的原因不能完全符合泰勒原理，在加工方法保證形狀精度時(shí)，允許使用偏離泰勒原理的量規(guī)，如通規(guī)的長度短一些，使用球端桿規(guī)等。當(dāng)前15頁，總共18頁。2.量規(guī)的公差帶國標(biāo)規(guī)定光滑極限量規(guī)公差帶,其中T為工作量規(guī)的制造公差，Z為是通規(guī)公差帶位置要素Tp為校對(duì)量規(guī)的制造公差。國標(biāo)規(guī)定Tp=1/2T，量規(guī)的公差帶必須全分布在工件公差帶內(nèi)。當(dāng)前16頁，總共18頁。3.量規(guī)工件尺寸的計(jì)算（1）根據(jù)工件尺寸和公差要求查出孔或軸的上下偏差，計(jì)算最大實(shí)體尺寸和最小實(shí)體尺寸。（2）根據(jù)被檢孔軸基本尺寸和公差等級(jí)分別查出T，Z以及Tp。（