当前位置：文档之家 › 第二章 长度测量基础分解

第二章 长度测量基础分解

  • 格式：ppt
  • 大小：2.99 MB
  • 文档页数：49

下载文档原格式

  / 49

合集下载

第二章 长度测量基础

第二章 长度测量基础


聊城大学机械与汽车工程学院
外径千分尺广泛应用于外尺寸的精密测量。
聊城大学机械与汽车工程学院
螺纹千分尺有 60°锥§ 型和V型测头， § 用于测量螺纹中径。 §
公法线千分尺用于测量齿轮 公法线长度，是一种通用的 齿轮测量工具。
聊城大学机械与汽车工程学院
百分表是一种长度测量 工具，并广泛用于测量 工件几何形状误差及位 置误差。
基本测量方程式
（ 2-1 ）
聊城大学机械与汽车工程学院
2、测量四大要素
测量对象： 计量单位：
测量方法：
主要指几何量，包括长度、角度、表面粗糙度、形 位误差及更复杂 零件的各几何参数。 我国采用国际单位制，基本长度单位m，机械制造 中常用㎜，精密测量中常用μm ，超精密测量中常用
nm .
是指测量时所采用的测量原理、测量器具和测量条 件的总合，即获得测量结果的方式。
聊城大学机械与汽车工程学院
•精 度
“级”：量块分为0、1、2、3和k共5级，其中0级精度最高 K 级为校准级。“级”主要是根据长度极限偏差和长度
变动量的允许值划分。按“级”使用时，以标记在量块
上的标称尺寸作为工作尺寸,该尺寸包含其制造误差。(表2-1)
“等”：将量块分为1～5共5等 ，其中1等精度最高 。按“等” 使用时，必须以检定后的实际尺寸作为工作尺寸，该尺寸不 包含制造误差，但包含了检定时的测量误差。 (表2-2) 除在各级计量部门按“等”使用外，在生产现场仍按“级” 使用。 说明： 1.按“等”使用比按“级”使用的测量精度高。 2.量值按长度量值传递系统进行，即低一等量块检定用高 一等量块作标准。
聊城大学机械与汽车工程学院
练习：
46.725=1.005+1.22+4.5+40
第二章 长度测量基础

第二章 长度测量基础


量块是没有刻度的，截面为矩形的平面平行的断面量具
◆量块的作用：
尺寸传递；检定和校准量具和量仪； 比较 测量中用于调整量具或量仪的 零 位；也用于加工中机床的调整和 工件的检验等。
◆量块的形状： 长方形平面六面体，它有 两个测量面和四个非测量面，
测量面极为光滑、平整其表 面粗糙度Ra值达0.012μm以 上， 两测量面之间的距离即为量 块的工作长度（标称长度）。

综合例题

对某一轴径d等精度测量15次，按测量顺序将各测 得值依次列于下表中
测量序列
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
测得值
xi/mm
24.959 24.955 24.958 24.957 24.958 24.956 24.957 24.958 24.955 24.957 24.959 24.955 24.956 24.957 24.958
适用于服从正态分布，重复次数又比较
多的情况。
4.直接测量列的数据处理
在同一条件下，对某一量进行n次重复测量，获得测量 列 x1，x2，…xn
1.判断有无定值系统误差 x

2.求算术平均值 3.求残余误差
i
n
vi xi x

4.根据“残差观察法”判断有无变值系统误差
5.求标准偏差
第二章 测量技术基础
§2.1 概述
1. 测量的基本概念
测量就是为确定量值而进行的实验过程. q=L∕E
L—被测量值 E—采用的计量单位 测量四要素: 测量对象、 计量单位、 测量方法、 测量精确度。
测量对象：主要指几何量。包括长度、角度、 表面粗糙度以及形位误差等。 计量单位：机械制造常用的单位mm。 长度计量单位：米（m）、毫米（mm）、 微米（um） 角度测量单位：度、分、秒 测量方法：指在进行测量时所采用的计量器具 和测量条件的总和。 测量的精确度:指测量结果与真值的一致程度。
第二章 长度测量基础

第二章 长度测量基础


§2.3 测量方法与计量器具的分类 1.测量方法的分类： 测量方法的分类： 测量方法的分类 直接测量 间接测量 在线测量 离线测量 综合测量 接触测量
基准多面体 自准直仪
自准直仪 比较法
多面体 工作基准
直接检定
标准 测角仪
绝对法 相对法
角度 量块
各种角 度量具
§2.3 测量方法与计量器具的分类 1.测量方法的分类： 测量方法的分类： 测量方法的分类 直接测量 间接测量 在线测量 离线测量 综合测量 接触测量
单项测量 非接触测量 静态测量 动态测量
பைடு நூலகம்
标称长度小于10mm的量块, 的量块, 标称长度小于 的量块 截面尺寸为30 截面尺寸为 ×9mm;标称长度 标称长度 大于10mm至1000mm的量块,截 的量块, 大于 至 的量块 面尺寸为35 面尺寸为 ×9mm。 。 标称长度到5.5mm的量块，其 的量块， 标称长度到 的量块 公称值刻印在上测量面上； 公称值刻印在上测量面上；标 称长度大于5.5mm的量块，其公 的量块， 称长度大于 的量块 称长度值刻印在上测量面左侧 较宽的一个非测量面上 。 量块的材料：一般用铬锰钢或线膨胀系数小、 ◆ 量块的材料：一般用铬锰钢或线膨胀系数小、性质 稳定、耐磨、不变形的其它材料。 稳定、耐磨、不变形的其它材料。 ◆量块的粘合性：由于量块测量面粗糙度和平面度误 量块的粘合性： 差小，在切向推力的作用下，由于分子间的吸引力， 差小，在切向推力的作用下，由于分子间的吸引力， 两量块能研合在一起。 两量块能研合在一起。
量块使用的注意事项： 量块使用的注意事项：
1、量块必须在使用有效期内，否则应及时送专业部门检 、量块必须在使用有效期内， 定。 2、使用环境良好，防止各种腐蚀性物质及灰尘对测量面 、使用环境良好， 的损伤，影响其粘合性。 的损伤，影响其粘合性。 3、分清量块的“级”与“等”，注意使用规则。 注意使用规则。 、分清量块的“ 4、所选量块应用航空汽油清洗、洁净软布擦干，待量块 、所选量块应用航空汽油清洗、洁净软布擦干， 温度与环境温度相同后方可使用。 温度与环境温度相同后方可使用。 5、轻拿、轻放量块，杜绝磕碰、跌落等情况发生。 、轻拿、轻放量块，杜绝磕碰、跌落等情况发生。 6、不得用手直接接触量块，以免造成汗液对量块的腐蚀 、不得用手直接接触量块， 及手温对测量精度的影响。 及手温对测量精度的影响。 7、使用完毕，应用航空汽油清洗所用量块，并擦干后涂 、使用完毕，应用航空汽油清洗所用量块， 上防锈脂存于干燥处。 上防锈脂存于干燥处。
(李婷)长度计量基础知识培训讲义

(李婷)长度计量基础知识培训讲义

目录第一章长度计量概述 (1)第一节长度计量的任务和内容 (1)第二节长度计量的单位 (1)第三节长度计量的基准、标准、量值传递及计量检定系统表 (2)第四节长度计量仪器的分类 (3)第五节长度计量器具的维护保养 (4)第六节长度计量技术的发展 (5)第二章长度测量基础 (6)第一节测量的基本概念 (6)第二节测量误差的基本概念 (7)第三节计量器具的基本计量特性 (9)第四节长度测量的几项基本原则 (10)第五节长度计量的一般测量程序 (15)第三章长度计量常用计量器具 (17)第一节通用量具 (17)第二节常用光学计量仪器 (18)第三节气动量仪 (35)第四节电动量仪 (36)第一章长度计量概述第一节长度计量的任务和内容长度计量(又称几何量计量)是一项历史悠久、基础性很强的技术。

长度计量与人们生活、生产活动、国民经济各个部门、科学技术各个领域有着十分密切的联系。

在日常生活中，做衣服要用尺子量体裁衣，盖房要丈量土地；在工业生产中，长度计量是保证加工零件的尺寸和形状符合设计要求，保证装配的零部件和整机达到质量指标的技术手段；科学的进步更离不开长度计量，许多科学实验往往是通过长度计量来获得实验结果的。

如研究宏观世界，测量天体间距离；研究微观世界，测量分子结构等。

长度计量的重要任务是：研究和确定长度单位；研究建立和保存长度计量基准、标准；建立长度各项计量检定系统，组织量值传递，开展计量检定与修理，以保证量值的准确一致；研究新的长度计量测量方法和手段，确定测量准确度；应用新的科学技术理论，开拓长度计量的新领域。

长度计量按其测量对象来分，可包括以下几个方面的内容：(1)长度尺寸——如端度、轴孔直径、坐标尺寸、线纹间尺寸、箱体结构尺寸等；(2)角度一-如平面角(斜率等)、圆分度、空间位置角(如两轴交错的夹角)；锥度等；(3)表面形状和位置——平面度、直线度、圆度、垂直度、平行度等；(4)表面粗糙度(微观不平度)和波度；(5)齿轮、螺纹、花键及各类加工刀具等的各种工程参量。

长度计量基础知识.ppt5.28

长度计量基础知识.ppt5.28


第一节长度计量的任务和内容
一．长度计量的特点：
历史悠久 基础性强
长度是七个国际基本单位(米,
千克, 秒, 安 [培], 开[尔文], 摩[尔], 坎[德拉])之一, 是其他导出单位的基本组成, 如: 速度(m/s), 磁场强度(A/m)等, 长度单位量值的准确性决 定着导出单位的准确度。

第三节长度计量的基准,标准,量值 传递及计量检定系统表
1.长度计量基准:用以复现和保存计量单位米的量值, 经国家鉴定并批准,作为统一全国量值最高依据的计 量器具.基准，副基准和工作基准 2.长度计量标准:按国家规定的准确度等级,实际用 于长度检定工作的计量器具. 如端度实物标准器是量块，量块按测量不确定度分 为1，2，3，4，5等，按制造级别分为0，K,1,2,3级 线纹标准器有标准线纹米尺，200mm短标尺；Leabharlann 第三章 长度计量常用计量器具
分四大类：
1.标准器具—量块，角度块，多面棱体，
线纹尺等。 2.极限量规—专用检验量具 3.通用量具—游标类、微分类、指示表 类量具，角度量具、平直量具等 4.计量仪器
长度量具计量检定技术
第一章 游标类量具的检定 第一节 概述 利用游标尺和主尺相互配合进行测量和读 数的量具，称为游标量具。 包括：游标卡尺、高度游标卡尺、深度游 标卡尺，电子数显卡尺、数显测高仪等。 特点：结构简单，使用方便，易于维护 保养，机械加工中应用广泛。
第一节．测量的基本概念
二.测量过程-----测量过程的四要素
1.
测量对象和被测量 2. 测量单位和标准量 3. 测量方法（直接、间接、组合） 4. 测量准确度－测量结果与真值的一致程度。
第二节．计量器具的基本计量特性
第二章 长度测量基础

第二章 长度测量基础


2.4 测量技术的部分常用术语
1 分度值（ⅰ）计量器具刻尺或度盘上相邻两刻线所 代表的量值之差。 例如：千分尺的分度值 ⅰ=0.01mm。分度值是量仪能指示出被测件量值的 最小单位。对于数字显示仪器的分度值称为分辨率， 它表示最末一位数字间隔所代表的量值之差。 2 刻度间距（a）量仪刻度尺或度盘上两相邻刻线的中 心距离，通常α值取1-1.25mm。 3 示值范围（b）计量器具所指示或显示的最低值到最 高值的范围。 4 测量范围（B）在允许误差限内，计量器具所能测 量零件的最低值到最高值的范围。
2.2 尺寸传递
(1)线纹量具 线纹量具可读出具体测得值。可分为1、2、 3等线纹尺。1等精度高，3等精度低。 线纹量具的主要量具有：卡尺、千分尺和高 度尺。 (2)端面量具 端面量具没有具体的数值，只能判定产品是 否合格。 端面量具的主要量具有：量块。
2.2 尺寸传递
3 量块(平面平行端规、块规) (1)用途：尺寸传递的实用长度基准；机械制造行业中 量值统一的基准量具；测量器具的检定、调整；分 度精密机床的调整；精确的划线；精密测量。 (2)材料：CrMn；线膨胀系数小，材质稳定、耐磨、 不易变形的其它材料制成。 (3)形状：长方形的六面体。 (4)尺寸 量块长度：是指量块上测量面上一点到与此量块下测 量面相研合的辅助体(如平晶)表面之间的垂直距离。 量块长度变动量：是指量块的最大量块长度与最小量 块长度之差。
2.8 测量误差和数据处理
3 测量误差分类 (1) 系统误差：在相同测量条件下，多次重复测量 同一量值，测量误差的大小和符号保持不变或按 一定规律变化的误差。 系统误差可分为定值的系统误差和变值的系统误差 (2) 随机误差：在相同测量条件下，多次测量同一 量值时，误差的绝对值和符号以不可预定的方式 变化的误差。 (3) 粗大误差（也称过失误差）：超出在规定条件 下预期的误差。
第二章 长度测量基础

第二章 长度测量基础


台州学院
机械工程学院
二、测量方法（续） 测量方法（
4.综合测量、单项测量。 5.在线测量、离线测量。 6.静态测量、动态测量。 三、测量技术的发展 伴随长度基准的发展，计量器具也不断改进。 1926年德国：小型工具显微镜，测量精度为0.01mm 1927年德国：万能工具显微镜，测量精度为0.001mm 另外，测量范围由二维空间（工具显微镜）发展到三维 空间（三座标测量机）。
台州学院
机械工程学院
3.量块的构成 1）采用铬锰钢等特殊合金钢制 成。（线膨胀系数小、性质稳定 、耐磨以及不易变形）； 2）量块的测量面和非测量面： 测量面极为光滑、平整， 其表面粗糙度Ra值达0.012µm 以上 3）标称长度（公称尺寸）： 标称长度到5.5mm的量块，其公 称尺寸值刻印在上测量面上； 标称长度大于5.5mm的量块，其 公称长度值刻印在上测量面左侧 较宽的一个非测量面上 。 台州学院
三、角度传递系统（略） 角度传递系统（
台州学院
机械工程学院
第三节 测量仪器与测量方法的分类
一、测量仪器 1.实物量具： 量块、直角尺、曲线样板等 2. 2.极限量规： 塞规、卡规等。 3.显示式测量仪器： 各种内外径千分尺等 4.测量系统： 三座标测量机等
台州学院
机械工程学院
台州学院
机械工程学院
台州学院
机械工程学院
第八节 测量误差与数据处理
一、测量误差的基本概念 测量误差的基本概念
定义： 定义：是指测量值ι与真值L之差。δ=ι-L 1）绝对误差 绝对误差（δ）：L=ι±|δ| 绝对误差 注意：只有在被测尺寸相同的情况下，用绝对误差的大小可以表 示测量精确度的高低。 2）相对误差 相对误差（f）：f=δ/ι 相对误差 测量误差产生的原因：测量器具的误差；方法误差；人员误差等 测量误差产生的原因 。 测量误差分类：随机误差、系统误差、粗大误差。 测量量值。 示值范围 由测量器具所显示或指示的最低值到最高值 的范围。如机械式比较仪的示值范围为-0.1～+0.1mm（ 或±0.1mm），如图所示。 测量范围 在允许不确定度内，测量器具所能测量的被 测量值的下限值至上限值的范围。例如，外径千分尺的 测量范围有0～25mm、25～50mm等，机械式比较仪的 测量范围为0～180mm，如图所示。 测量力 在接触式测量过程中，测量器具测头与被测量 面间的接触压力。测量力太大会引起弹性变形，测量力 太小会影响接触的稳定性。 台州学院
第二篇 长度测量基础

第二篇 长度测量基础

第一章测量的基本概念第一节测量的定义和要素测量就是将测量对象与作为单位的标准量进行比较，以确定测量对象是单位量的若干倍或几分之几。

被测的量（值）Q=quu 计量单位q 被测量的数值qu 测量结果测量过程包括五个要素：1、测量对象（被测的量）2、计量单位3、测量方法4、测量手段-计量器具与辅助设备5、测量的准确度第二节测量方法的分类一、直接测量和间接测量直接测量：不需要将被测量与其他实测量进行一定函数关系的辅助计算而直接得到被测量值的测量。

直接测量又可分为绝对测量和相对测量。

能由仪器刻度尺上读出被测参数的整个量值，这种方法称为绝对测量。

相对测量：若由仪器上的刻度尺只能读出被参数相对于某一标准差的偏差，这种方法称为相对（比较）测量，由于标准量是已知的，因此被测参数的整个量值等于仪器所指示的偏差与标准量的代数和。

间接测量：通过直接测量与被测参数有已知函数关系的其他量而得到该被测参数量值的测量。

此外还有其它分类方式如：综合测量/单项测量接触测量/非接触测量在线测量/离线测量静态测量/动态测量二、等精度测量和不等精度测量等精度测量：在测量条件不变的情况下进行一系列测量，由于它们相互间的测量可靠程度是相同的，这种测量称为等精度测量。

不等精度测量：如果测量是在采用不同的测量方法，不同精度的测量仪器，不同测量人员等等诸如此类的不同测量条件下对同一被测量进行一系列测量，由于测量是在条件不一致的情况下进行的，它们之间的测量结果可靠程度就不能是相同的，因此我们称它为不等精度测量。

第三节计量器具与测量方法的常用术语1、刻度尺的刻度间距：刻度尺上两相邻刻线中心的距离。

2、刻度尺的分度值：刻度尺上面相邻刻线间的距离所代表的量值。

3、示值范围：由计量器具所显示或指示的起始值到终止值的范围。

4、测量范围：由计量器具允许误差所限定了的被测量量值的范围。

5、计量仪器的示值误差：计量仪器的示值与被测量的直值之间的差值。

若用V i表示示值，用V t表示真值，则示值误差为δ=V i-V t。

第2章长度测量基础

第2章长度测量基础


σ1 σ2
σ3
（4）抵偿性；
0
δ
图示为σ1<σ2<σ3时三种正态分布 曲线：
σ越小，曲线越陡，随机误差越集中，
6σ1 6σ2
6σ3
即测得值分布越集中，测量精密度越高；
σ越大，曲线越平坦，随机误差越分散， 即测得值分布越分散，测量精密度越低。
总体标准偏差对随机误差 分布特性的影响
σ可作为表征各测得值的精度指标
测量结果X的表示： X=真值±测量误差
二、测量基准和尺寸传递系统
1、长度量值传递系统
教材P49
2、量块
量块是没有刻度的、形状为长方形 六面体的端面量具。
有两个测量面和四个非测量面。两测 量面之间的距离为量块的工作长度，称 为标称长度（量块上标出的长度）。
量块的用途：
• 作为长度尺寸标准的实物载体，将国家的长度基准按照一定的规范逐级 传递到机械产品制造环节，实现量值统一。
（1）对要求符合包容要求的尺寸、公差等级高的尺寸，其验收极限按内 缩方式确定。
（2）对工艺能力指数Cp≥1时，其验收极限按不内缩方式确定（工艺能力 指数Cp值是工件公差与加工设备工艺能力之比值）。但采用包容要求时，在
最大实体尺寸一侧仍应按内缩方式确定其验收极限。 （3）对偏态分布的尺寸，尺寸偏向的一边应按内缩方式确定其验收极限。 （4）对非配合和一般公差的尺寸，其验收极限按不内缩方式确定。
用一级千分尺测轴Φ20
0 0.013
mm
＋
0 －
Φ20
＋4 －4
－9 －17
误收： 0～＋4
－13～－17
0～－4
误废： －9～－13
实际不合格
测量
Δlim=±4μm 合格
第2章长度测量基础

第2章长度测量基础


回程误差：在相同条件下，被测量值不变，测量器具行程方向 不同时，两示值之差的绝对值。它是由测量器具中测量系统的间 隙、变形和磨擦等原因引起的。测量时，为了减少回程误差的影 响，应按一个方向进行测量。
不确定度：由于测量误差的存在而对被测量值的不肯定程度， 受随机误差和系统误差的影响，不确定度的存在是必然的，即使 已修正的测得值也不一定是被测量的真值，因为系统误差不可能 完全消除。
作业
测量方法的分类
1. 按所测的量是否就是被测量分类 （1）直接测量：被测量的数值直接由测量器具上读出。例如用游标 卡尺、外径千分尺测量外圆直径，用比较仪测量长度尺寸等。 （2）间接测量：被测量的数值与测量结果按一定的函数关系运算后 获得。例如在测量圆柱形零件的直径D时，可以先量出其圆周长L，然 后通过公式计算零件的直径D。 2. 按被测件表面与测量器具测头是否有机械接触分类
精确度的影响。
使用完毕，应用航空汽油清洗所用量块，并擦干后涂上防锈脂存于
干燥处。
2-3测量器具和测量方法
计量器具的分类 计量器具按本身的结构特点可分为以下3类： (1)标准量具。是指以固定形式复现量值的测量工具，如量块。 （2）极限量规。是一种没有刻度的专用检验工具．用这种工具不能 得到被检验工件的具体尺寸，但能确定被检验工件是否合格，如光滑极 限量规、螺纹量规等。 (3)计量仪器。是指将被测量转换成可直接观察的示值或等效信息的 计量器具。转换原理可分为以下几种： a．固定刻线量具：指具有一定刻线，在一定范围内能直接读出被 测量数值的量具，如钢皮尺、三角板、卷尺。 b．机械量仪，如百分表、杠杆比较仪、内径百分表等。 c．电学量仪，如电感测微仪、电动轮廓仪等。 d．光学量仪，如立式光学计、工具显微镜、投影仪、干涉仪等。 e. 气动量仪，如水柱式气动量仪、浮标式气动量仪等。
2、长度测量基础_2

2、长度测量基础_2


2. 测量方法的分类
静态测量：测量时，被测表面与测量头处于相对静 止状态 。 动态测量：测量时，被测表面与测量头处于工作 （或模拟）过程中的相对运动状态 。测量效率高。
三、常用术语
标尺间距 C：简称刻度，标尺上相 邻两刻线中心线之间的实际距离（或 圆周弧长）。（1~2.5mm）
分度值 i ：简称精度，它是指测量
测量范围：测量器具所能测
量出的最大和最小的尺寸范围。
一般地，将测量器具安装在表
座上，包括：1）标尺的示值 范围 2）表座上安装仪表的 悬臂能够上下移动的最大和最 小的尺寸范围。
测量力： 在测量过程中量具 或量仪的测量头与被测表面之 间的接触力。
测量不确定度：对测量结果
正确性的可疑程度，恒为正值，
多用标准偏差表示,称为标准
不确定度。
2. 测量方法的分类
接触测量：测量器具的测量头与零件被测表面以机 械测量力接触。 不接触测量：测量器具的测量头与被测表面不接触， 不存在机械测量力。
2. 测量方法的分类
单项测量：单独测量零件的每一个参数。 综合测量：测量零件两个或两个以上相关参数的综 合效应或综合指标。
2. 测量方法的分类
离线测量：在零件加工后进行的测量 。 在线测量：在零件加工过程中进行的测量。控制加 工 过程，提高产品质量。
特点：主要是指测量对象的尺寸大小、精度要求、
形状特点、材料性质以及数量等2. 测量方法的分类直接测量：测量时，直接从测量器具上读出被测几 何量的大小值 间接测量 ：被测几何量无法直接测量时，首先测出 与被测几何量有关的其他几何量，然后，通过一定 的数学关系式进行计算来求得被测几何量的尺寸值
2. 测量方法的分类 直接测量可分为： 绝对测量（全值测量）： 表示被测尺寸。 相对测量（微差或比较测量） 测量器具的读数值表 示被测尺寸相对于标准量的微差值或偏差。 测量器具的读数值直接

精密测量技术 第二章 长度尺寸测量讲解

把国家基准所复现的长度单位量值通过不 同精度等级的量块传递到工作用长度计量 器具的全部过程称为量块的量值传递。
目前，在实际工作中常使用下述两种实物 基准：量块和线纹尺。首先由稳定激光的基 准波长传递到基准线纹尺和一等量块，然后 再由它们逐次传递到工件，以确保量值准确 一致。
§2－1 长度基准和米定义
二、量块的检定
1、量块的测量面平面度的检定
§2－2 量块的检定
用平晶以技术光波干涉法检定
平面度允许偏差小于0.15微米的，应采用一级平晶；平面度 允许偏差大于等于0.15微米的，可采用二级平晶。因此，对 尺寸≤150mm的2等或0级量块，规定用1级平晶检定，其它 量块可用2级平晶进行检定。
干涉条纹的弯曲度
§2－ 4 轴类零件的测量
2、非接触式测量
D 31.53 1 d
光圈直径 被测直径mm
图2－12
§2－ 5 孔类零件的测量
一、接触法测量孔径
1 、用光学灵敏杠杆测量孔径
D n1 n2 d测头
§2－ 5 孔类零件的测量
2 、用孔径测量仪测量孔径
D d h
§2－ 5 孔类零件的测量
（1）一点接触测量 （2）两点接触测量 用卡尺、千分尺、各种指示量仪等测量轴径都是二点接触。
§2－ 4 轴类零件的测量
D 2R 2 OB OE
图2－9 a
OE R OB R2 C 2
D 2R
1

C R
2 2
1

C2 1 R2
C2 1 2R2
（2）相对测量法
将被测量块与精度等级比它高一等的标准量块，在规定测量 精度的仪器上进行比较，求出被测量块的方法。相对测量最 高能检定2等量块。 多用立式干涉仪

第2章_长度测量基础 刘旦2


－ － － 0.01 0.1 0.5 10
1 1 1 49 5 16 10
91
0.5 1 1.001～1.009 1.01～1.49 1.5～1.9 2.0～9.5 10～100
－ － 0.001 0.01 0.1 0.5 10
1 1 9 49 5 16 10
20
套别
总块数
级别
尺寸系列/mm 01．02，…，1．49 1．5，1．6，…，1．9 2．0，2．5，…，9．5 10，20，…，100 0 ．5 1 1．005 1．01，1．02，…，1．49 1．5，1．6，…，1．9 2．0，2．5，…，9．5 10，20，…，100 1 1．001，1．002，…1．009 1．01，1．02，…，1．09 1．1，1．2，…，1．9 2，3，…，9 10，20，…，100 1 1．005 1．01，1．02，…，1．09 1．1，1．2，…，1．9 2，3，…，9 10，20，…，100
4
38
0，1，2（3）
0．01 0．1 1 10
21
•
选用量块时，应从所需组合尺寸的最后一位数开始，每选一块至少
应减去所需尺寸的一位尾数。
例如，从83块一套的量块中选取尺寸为 36.745mm的量块组，选取方法 为： 36.745 …………所需尺寸 － 1.005 － 1.24 …………第一块量块尺寸 …………第二块量块尺寸
3
第二章 长度测量基础
测量对象：主要指几何量。包括长度、角度、表面粗
糙度以及形位误差等。
计量单位：我国基本计量制度米制。
长度计量单位：米（m）、毫米（mm）、
微米(um）
角度测量单位：度、分、秒
测量方法：指在进行测量时所用的按类叙述的一组操

第2章 长度测量基础

第一节 测量的基本概念
一、测量
1.目的：判断零件几何参数是否合格。 2.定义：把被测量与具有计量单位的标准量进行比较，从而
确定被测量的量值的过程。 L=qE
被测量 比值 标准量
被测量 的组成 该几何量的计量单位
表征几何量的数值
L=40mm
1
3.测量过程的要素

测量对象：零件几何参数。长度、角度、表面粗糙 度、形位误差等。 计量单位：几何量测量中，米制为我国的基本计量 制度。长度单位是米(m)，角度单位是弧度(rad)。 mm. m. nm 测量方法：是指在进行测量时所用的按类叙述的一 组操作逻辑次序。测量原理、测量器具、测量条件。 测量的准确度：测量结果与真值一致的程度。
cc f tan2
25
(2) 卧式测长仪
测长仪有卧式和立式两种，其测量部件原理相同。
卧式测长仪原理：
22
三、气动式量仪
气动量仪是根据流体力学的原理，用压缩空气作 介质，将微小直线位移转变成气体的压力变化或流量 变化，用流量计或压力计进行读数的仪器。 流量计式气动量仪
清洁、干燥和恒压的空气由锥形玻璃管下端 引入，经浮标与玻璃管间的间隙，由锥形玻璃管 上端经连接软管再由测量喷嘴进入大气。测量时， 工件尺寸发生变化，使测量喷嘴与工件间的间隙 S发生变化。因而使流过喷嘴的气体流量Q也发 生变化，从而引起浮标位置发生变化。当流过浮 标与锥形管间的空气流量与从测量喷嘴流出的空 气流量相等时，浮标就停止不动。此时可从浮标 相对于玻璃管上的刻度尺的位置进行读数。
10

11
12
二、测量方法的分类
1. 直接测量：指不需要将被测量与其他实测量进行一定函数关系的辅助计
算而直接得到被测量值的测量。直接测量又可分为绝对测量和相对测量。 绝对测量：直接测得参数的量值。 相对测量：相对于基准量的偏差。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

万能测长仪
粗糙度轮廓仪
万能测齿仪
平面度检查仪
偏摆仪
§2.4 测量误差
1.测量误差的基本概念 测量误差—指测量结果与测量的真值之差
δ= x – Q δ可能是正值或负值
Q=x ± 大 小决定了测量的精确度， 越大测得离真值
越远，测量精度越低。反之，越高。 E = /Q*100%
2.测量误差的来源
◆量块的作用：
尺寸传递；检定和校准量具和量仪； 比较 测量中用于调整量具或量仪的 零 位；也用于加工中机床的调整和 工件的检验等。
◆量块的形状：
长方形平面六面体，它有 两个测量面和四个非测量面，
测量面极为光滑、平整其表 面粗糙度Ra值达0.012μm以 上，
两测量面之间的距离即为量 块的工作长度（标称长度）。
量块是单值量具，一个量块只代表一个尺寸， 为了满足一定尺寸范围的不同尺寸要求，量块 可以组合使用，为了减少量块的组合误差，应 尽量减少量块的组合数目，一般不超过4块。
◆量块的选用： 从消去量块最小尾数开始，逐一选取。每
选一块至少应减去所需尺寸的一位尾数。
例如，从83块一套的量块中 选取尺寸为36.745mm的量 块组，选取方法为：
36.745 …… 所需尺寸 － 1.005 …… 第一块量块尺寸 － 1.24 ………第二块量块尺寸 － 4.5 ……… 第三块量块尺寸
30.0 ……… 第四块量块尺寸
3.角度 单位与量值传递系统 一个圆周角360°。 多面棱体有4、6、 8、12、24、36、72面等
正八面棱体
§2.3 计量器具与测量方法 1.计量器具的分类：
工作计量器具1
工作计量器具2
工件尺寸
1等量块 2等量块 3等量块 4等量块 5等量块 6等量块 各种计量器具 工件尺寸
长度量值传递系统
为了保证量值统一，必须把基准的量值准确地传递 到生产中应用的计量器具和工件上去，需从组织上和技术 上建立一套严密而完整的系统。
2. 量块
量块是没有刻度的，截面为矩形的平面平行的断面量具
特点:对单次测量,随机误差的大小、符号是无规律 可循的，但进行多次重复测量时，随机误差 服从统计规律，常用概率论和统计原理进行 处理。
②系统误差：在同一条件下多次测量同一量值 时，误差的大小，符号均不变或 按一定规律变化。
特点：可以归结为某一因素或几个因素的函数， 这种函数一般可用解析式、曲线或数表来 表示。可以给予修正。
.
若σ1＜σ2＜ σ3 , 则y1max ＞ y2max ＞ y3max
σ愈小,正态分布曲线愈陡, 表明随机误差分布愈集中, 测量方法的精密度愈高; 反之, σ愈大,正态分布曲 线愈平坦,表明随机误差分 布愈分散,测量方法的精密 度愈低.
③粗大误差：指超出在规定条件下预计的 误差。
正确的测量结果不应包含粗大误差，应将 粗大误差剔除。
系统误差和随机误差不是绝对的，它们 在一定条件下可以互相转换。
4.随机误差
对随机误差所作的概率统计处理时，通常 将系统误差剔出。
1）随机误差的分布规律 大量测量实践证明，多次重复测量随机误
差服从正态分布。
对同一量在同一条件下进行测量，随着重复测量次数 的增多，随机误差的算术平均值趋近于零，即绝对值相等 的正、负误差之和可以相互抵消。
2) 评定随机误差的尺度——标准偏差
标准偏差σ
y
1
2
e 2 2
2
0
ymax


1
2
σ1＜σ2＜ σ3 ,
y1max ＞ y2max ＞ y3max
y
1
2
e 2 2
2
高斯曲线反映随机误差以下基本特征：
① 集中性（单峰性）：
绝对值小的误差比绝对值大的误差出现次数多，图形呈单 峰。
② 对称性：
绝对值相等的正、负误差，出 现的机会相同，图形对称分布。
③ 有限性（有界性）：
在一定条件下，误差的绝对 值不会超过一定的限度。
④ 抵消性：
按“级”使用时，以标记在量块上的标称尺寸 作为工作尺寸，该尺寸包含其制造误差。
按“等”使用时，必须以检定后的实际尺寸作 为工作尺寸，该尺寸不包含制造误差，但包含 了检定时的测量误差。
就同一量块而言，检定时的测量误差要比制 造误差小得多。所以，量块按“等”使用时其 精度比按“级”使用要高
◆量块的规格： 量块共有17种套别，每套数目分别为83、46等
1）计量器具误差 2）测量方法误差 3）测量环境误差 4）人员误差 总之，造成测量误差的因素很多，有些是可以
避免的有些是不可避免的。测量时尽量消除或减 少它们对测量结果的影响，保证测量精度。
3.测量误差的种类和特性：
随机误差 系统误差 粗大误差
①随机误差: 在相同条件下多次测量同一量值时, 误差值的大小,符号以不可预定的方 式变化.
第二章 测量技术基础
§2.1 概述
1. 测量的基本概念
测量就是为确定量值而进行的实验过程.
q=L∕E
测量四要素: 测量对象、 计量单位、 测量方法、 测量精确度。
L—被测量值 E—采用的计量单位
测量对象：主要指几何量。包括长度、角度、 表面粗糙度以及形位误差等。
计量单位：机械制造常用的单位mm。
长度计量单位：米（m）、毫米（mm）、 微米（um）
按用途分
标准计量器具 通用计量器具 检验计量仪器
按结构和工作原理分 机械式计量器具 光学式计量器具 气动式计量器具 电动式计量器具 光电式计量器具
2.测量方法的分类：
直接测量 间接测量
绝对测量 相对测量
单项测量 综合测量
接触测量 非接触测量
在线测量 离线测量
在线测量 离线测量
大型工具显微镜
标称长 度到5.5mm的 量块，其公称值刻印在上 测量面上；标称长度大于 5.5mm的量块，其公称长 度值刻印在上测量面左侧 较宽的一个非测量面上 。
◆量块的粘合性：两量块能研合在一起。
◆量块的精ห้องสมุดไป่ตู้：
量块按制造精度分为 00、0、1、2、3、K 六级；
量块按检定精度分为 1、2、3、4、5、6 六等
角度测量单位：度、分、秒
测量方法：指在进行测量时所采用的计量器具 和测量条件的总和。
测量的精确度:指测量结果与真值的一致程度。
§2.2 长度与角度计量单位与量值传递 1. 长度单位与量值传递系统 目前使用的两种实体基准: 线纹尺、量块
光波波长
国家基准米尺 工作基准米尺
1等线纹尺 2等线纹尺
3等线纹尺