(第2章 测量技术基础)机械精度设计与检测

第2章 测量技术基础本章主要内容一、测量技术的基础知识 二、测量误差与数据处理

重点要求基本概念、测量器具、误差与数据处理1

§2.1 测量技术的基本知识 一、测量与检验 1、测量 定义：将被测量与作为单位或标准的量，在量值上进行比

较，从而确定二者比值的实验过程。 基本的测量公式：

§2.1 测量技术的基本知识 2、测量要素一个完整的测量过程应包含:测量对象、计量单位、测量方法、 测量精度四个要素。

测量对象几何量的测量，包括长度、角度、表面粗糙度、形状和位 置误差以及螺纹、齿轮的各个几何参数等。

d

L

α3

§2.1 测量技术的基本知识

计量单位长度：基本单位 米(m) -3 常用单位 毫米(mm)(10 m,工厂习惯上叫做 “米厘”或“公厘”) -6 微米(μm)(10 m) -9 纳米(nm) (10 m)工厂常用的计量单位还有忽米，即10 mm,亦称“丝”或“道”-2

计量：实现单位统一，量值准确、可靠的活动。 我国法定计量单位对长度和角度单位做了规定：

角度： 基本单位 弧度(rad ) 常用单位 度(°) 分(′) 秒(″)

§2.1 测量技术的基本知识

测量方法进行测量时所采用的测量原理、计量器具和测量条件的综合 如：用游标卡尺测量轴径的直接测量法； 用量块和机械比较仪测量轴径的比较测量法； 立式光学比较仪测量轴径。 其它更多的方法

测量精度表示测量结果的可靠程度，即测量结果与真值相一致的程度。 一般用测量误差的大小来反映测量精度的高低。 偏离远，测量误差大，测量精度低； 反之，其测量精度高5

§2.1 测量技术的基本知识 3、检验检验：确定产品是否满足设计要求的过程，即判断 产品合格性的过程。

定性检验：只得到被检验对象合格与否的结论，而 不能得到其具体的量值。定量检验：又称为测量检验。它是将被检验对象与 单位量(或标准量)相比较并确定其量值，再与设计 规定的要求相比较，从而判定其合格性的方法，简 称为“检测”。6

§2.1 测量技术的基本知识

和尺寸传递系统 1、长度尺寸基准 长度基准:为保证量值的统一和准确性而规定的 一个基本的客观标准。国际单位制中，基本的长度单位有米制(metric system ) 和英制(English system )两种；我国法定长度的基本计量单位是“米”(meter);机械工 程图中常用的单位是“毫米”(micrometer); 米的定义：1米是光在真空中在1/299792458 秒时间间隔 内所传播的距离。7

2.长度量值传递系统

用光波波长作为长度基准，不便于生产中直接应 用。为了保证长度量值的准确、统一，就必须把复 现的长度基准量值逐级准确

地传递到生产中所应用 的计量器具和工件上。

量块：端面量具系统 线纹尺：刻线量具系统8

§2.1 测量技术的基本知识 三、量块1、定义： 一种无刻度的标准端面

量具

材料：特殊合金钢 形状：长方六面体结构或圆柱体

2、作用： 尺寸传递系统的中间标准量具 作为标准件调整仪器的零位 直接测量零件

量块9

§2.1 测量技术的基本知识

3、量块的尺寸量块长度(Li):从量块一个测量面上任意一点(距 边缘0.5mm区域除外)到与另 一个测量面相研合的平晶表 面的垂直距离。L4 L L2 L3 平晶 量块

L1

中心长度(L):从量块一个测量面中心点到与这个量 块另一个测量面相研合的面 的垂直距离。量块长度10

§2.1 测量技术的基本知识 标称长度：量块上标出的数字。 尺寸<6mm 长度标记刻在测量面上； 尺寸≥6mm 长度标记刻在非测量面上；

Li

20 Lc

量块标称长度

§2.1 测量技术的基本知识

4、量块的“级”(classes) 和“等”(grads) 量块精度按照不同的测量精度要求，分“级”和“等”。 划分方法： 1)“级”:按制造精度分为00,0, K ,1,2,3级。00级 最高，3级最低，K级为校准级。(忽略了制造误差) 2)“等”:按检定精度从高到低分为1,2,3,4,5,6六 等。(忽略了检验误差)

§2.1 测量技术的基本知识

5、量块的选用按“级”使用：以量块的标称尺寸作为工作尺寸，包含 了量块的制造误差。 按“等”使用时：以检定后所给出的实际中心长度尺寸 作为工作尺寸，包含了检定的测量误差。

由于检定时的测量误差小于制造误差，所以：

“按等使用”比“按级使用”精度高13

§2.1 测量技术的基本知识 使用量块时，有时要进行组合：例如39.95

8.5 3014

例如：要组成28.935mm的尺寸，采用83块一套的量块，按尾数消除法

28.935 -1.005 27.93 -1.43 26.5 -6.5 20 -20 0

§2.1 测量技术的基本知识 四、测量方法与测量器具 (一) 测量方法分类 1、绝对测量与相对测量 (1) 绝对测量 仪器读数即为被测量的完整值。

例如：游标卡尺测量轴(2)相对测量 (微差测量) 仪器读数为被测量相对于标准量的偏差。

例如 ：机械比较仪测量零件 光学比较仪测量零件