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(一)測量技術基礎測量的基本概念測量，就是把被測量與复現計量單位的標準量進行比較，從而確定被測量量值的過程。
按其比較特點，可將測量進一步分為檢驗和測量。
檢驗的特點是：只能確定被測量是否要規定的极限範圍之內(即合格性判斷)，而不能得出被測量的具體數值；測量的特點是：測量結果為被測量的具體數值(以測量單位的倍數或分數表示)。
測量過程包括四要素：被測對象、測量單位、測量方法和測量精度等。
測量方法是指測量時所採用的方法、計量器具和測量條件的綜合。
測量精度是指測量結果與其真值的一致程度。
任何測量過程都不可避免地存在測量誤差，但是，只要誤差足夠小，就可以認為測量結果是可靠的。
呎寸傳遞是指標準長度與被測長度之間的聯系關系。
按基準概念，呎寸傳遞關係可表示為：國際基準國家基準工作基準工作器具被測零件。
第一節常用量具及儀器一、量塊和极限量規量塊有時稱塊規，多制成長方體，量塊有兩個非常光潔且平面度很高的平行平面，這是它的測量面，上測量面中點到下測量面的垂直距離是量塊的工作呎寸。
极量規(通止規) 用來判斷零件的加工誤差是否在极限範圍之內。
它分別按被測實際呎寸的兩個极限呎寸制造。
按最大實體呎寸製造的稱為通端；按最小實體呎寸製造的稱為止端。
測量時分別使用通端和止端，能被通端通過又不能被止端通過的被測呎寸才是合格的呎寸。
二、游標尺和千分尺(1).游標尺按其用途可分為三類：游標卡、游標深度尺和游標高度尺。
(2).千分尺常用的有：外徑千分尺、內徑千分尺和深度千分尺。
三、百分表和千分表百分表和千分表的結構相類似，只是分度值不同。
前者為0.01mm，后者為0.001mm和0.002mm。
四、万能精度密量儀万能精密量儀包括万能測長儀、工具顯微鏡、投影儀和光學分度頭等。
第二節測量方法測量方法是指測量時所采用的測量原理、測量器具和測量條件的總和。
在實際工作中，往往單純從獲得結果的方式來理解測量方法，它可按不同特征分類。
一、按獲得結果的方式分類(1).直接測量－被測幾何量的數值直接由計量器具讀出。
第3章测量技术基础习题参考答案1、测量的实质是什么一个完整的测量过程包括哪几个要素答：⑴测量的实质是将被测几何量L与作为计量单位的标准量μ进行比较，以确定被测量的量值的操作过程，即L/μ=q,或L=μq。
⑵一个完整的测量过程包括被测对象，计量单位、测量方法和测量精度四个要素。
2、量块的作用是什么其结构上有何特点答：⑴量块的作用：a、用于计量器具的校准和鉴定；b、用于精密设备的调整、精密划线和精密工件的测量；c、作为长度尺寸传递的实物基准等。
⑵非测量面；测量面的表面非常光滑平整，具有研合性，两个测量面间具有精确的尺寸。
量块上标的尺寸称为量块的标称长度ln。
当ln<6mm的量块可在上测量面上作长度标记，ln>6mm的量块，有数字的平面的右侧面为上测量面。
3、量块分等、分级的依据各是什么在实际测量中，按级和按等使用量块有何区别答：⑴量块分等的依据是量块测量的不确定度和量块长度变动量的允许值来划分的。
量块分级主要是根据量块长度极限偏差和量块长度变支量的最大允许值来划分的。
⑵区别是：量块按“级”使用时，是以量块的标称长度作为工作尺寸。
该尺寸包含了量块的制造误差，制造误差将被引入到测量结果中去，但固不需要加修正值，故使用较方便。
量块按“等”使用时，是以量块栏定书列出的实例中心长度作为工作尺寸的，该尺寸排除了量块的制造误差，只包含栏定时较小的测量误差。
量块按“等”使用比按“级”使用的测量精度高。
4、说明分度间距与分度值；示值范围与测量范围；示值误差与修正值有何区别答：其区别如下：⑴分度间距（刻度间距）是指计量器具的刻度标尺或度盘上两面三刀相邻刻线中心之间的距离，般为；而分度值(刻度值)是指计量器具的刻度尺或度盘上相邻两刻线所代表的量值之差。
⑵示值范围是指计量器具所显示或指示的最小值到最大值的范围；而测量范围是指在允许的误差限内，计量器具所能测出的最小值到最大值的范围。
⑶示值误差是指计量器具上的示值与被测量真值的代数差；而修正值是指为消除系统误差，用代数法加到未修正的测量结果上的值。
测量技术基础机械加工车间工作的机械加工工人必须掌握的多种测量技术，量具、量仪以游标卡尺、千分尺、和百分表为主。
对于某一测量对象，一般有多种测量技术可供选择，而某一种测量技术又往往可用于不同的测量对象。
用于同一测量对象，不同测量技术的效果可能大致相同，也可能大不相同。
按照测量的进行方式，测量技术可分为以下两种。
①直接比较测量技术：在测量中，将被测量与已和其值的同一种量相比较。
其测量不确定度主要取决于标准量值的不确定度和比较器的灵敏度和分辨力，它可克服由于测量装置的动态范围不够和频率响应不好所引入的非线性误差。
替代法、换位法等属于这一类。
②非直接比较测量技术：不是将被测量的全值与标准量值相比较的比较测量。
微差法、符合法、补偿法、谐振法、衡消法等属于这一类。
在建立计量标准的测量中，经常采用基本测量技术，即绝对测量技术。
这是通过对有关的基本量的测量来确定被测量值。
其测量不确定度一般是通过实验、分析和计算得出，精度高，但所需装置复杂。
第一讲概述课题：1. 测量技术的概念2. 长度基准与尺寸传递3．量块的基本知识4．形位公差值及有关规定课堂类型：讲授教学目的：1.了解测量技术的基本概念及尺寸传递2.重点掌握量块的使用方法。
教学重点：量块的使用方法。
教具：量块教学方法：例举习题讲解量块的使用，使学生掌握其主要内容教学过程：一、引入新课题由提问学生长度单位的意义引入新课.二、教学内容4.1 概述4.1.1测量技术的概念1.测量是指为确定被测量值而进行的一组操作过程。
其实质是将被测的量L与具有计量单位的标准量E进行比较，从而确定比值q的过程，即q= L/E测量过程包括以下四个要素:（1）测量对象主要指几何量，包括长度、角度、表面形状和位置误差、表面粗糙度以及螺纹、齿轮的各种参数等。
（2）计量单位长度单位为米（m），在机械制造中常用单位为毫米（mm）、微米（μm）;角度单位是弧度（rad），实用中常以度（°）、分（′）、秒（″）为单位。
第三章测量技术基础授课课题：测量技术基础基本要求：1.正确理解精度和误差的概念2.了解精度设计的基本原则，了解精度要求的实现方法，3.理解有关"测量"的概念以及量块的"等"和"级"的概念、测量方法分类的特点、测量器具的分类、主要性能指标。
难点：量块的基本知识（量块的等与级）重点：测量方法分类、量块的基本知识（量块的等与级）学时：1学时§3.1概述测量技术是一门具有自身专业体系、涵盖多种学科、理论性和实践性都非常强的前沿科学。
熟知测量技术方面的基本知识，是掌握测量技能，独立完成对机械产品几何参数测量的基础。
1.测量的概念及四要素：检测：就是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。
检测的方法可以分为两类：检验（定性）：测量（定量）检验：--只能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。
因其检验效率高、检验成本低故在大批量生产中得到广泛应用。
测量：--是以确定被测量的量值为目的的全部操作过程。
--测量过程实际上就是一个比较过程，也就是将被测量与标准的单位量进行比较，确定其比值的过程。
若被测量为L，计量单位为u，确定的比值为q，则测量可表示为L=q•u例如用游标卡尺对一轴径的测量，就是将被测量对象（轴的直径）用特定测量方法（游标卡尺）与长度单位（毫米）相比较。
若其比值为30.52，准确度为±0.03mm，则测量结果可表达为（30.52±0.03）mm。
测量过程的四要素：被测对象计量单位测量方法（含测量器具）测量精度1）测量对象：几何量（长度、角度、表面粗糙度、形状和位置误差、螺纹及齿轮的各几何参数）2）计量单位：我国长度m、mm、μm；平面角度单位：弧度（rad）、微弧及度（°）、分（′）、秒（″）。
3）测量方法：是根据一定的测量原理，在实施测量过程中对测量原理的运用及其实际操作。
基于数字光栅投影的结构光三维测量技术与系统研究一、本文概述随着计算机视觉和光电技术的快速发展，三维测量技术在许多领域，如工业制造、生物医学、文化遗产保护以及虚拟现实等，都展现出了巨大的应用潜力。
其中，基于数字光栅投影的结构光三维测量技术以其高精度、高效率、非接触性等优点，成为了研究的热点。
本文旨在深入探讨这种技术的原理、系统构成以及在实际应用中的优势和挑战，以期为相关领域的科研和工程实践提供理论支持和实践指导。
本文将详细介绍基于数字光栅投影的结构光三维测量技术的基本原理，包括数字光栅投影的原理、结构光的生成与编码、以及相机与投影仪的标定等。
文章将构建一个完整的结构光三维测量系统，包括硬件选择和配置、软件系统设计和实现等，并对系统的性能进行评估。
本文还将探讨该技术在不同应用场景下的适用性和限制，如动态物体的测量、复杂表面的处理等。
本文将总结基于数字光栅投影的结构光三维测量技术的发展趋势和前景，分析当前存在的技术瓶颈和挑战，并提出相应的解决方案。
通过本文的研究，期望能为结构光三维测量技术的进一步发展和应用提供有益的参考和启示。
二、结构光三维测量技术基础结构光三维测量技术是一种非接触式的三维重建方法，它利用结构光编码和解码的原理，通过对物体表面投射特定的光栅条纹，结合摄像机获取的图像信息，实现物体表面的三维形态重建。
结构光三维测量技术以其高精度、高效率、易操作等优点，在机器视觉、逆向工程、质量检测等领域得到了广泛的应用。
结构光三维测量技术的基本原理是将特定的光栅条纹投影到物体表面，这些条纹在物体表面形成特定的变形。
摄像机捕捉到变形后的条纹图像后，通过解码算法提取出条纹的变形信息，进而恢复出物体表面的三维形态。
其中，光栅条纹的生成和投影是结构光三维测量的关键步骤，常见的光栅条纹有正弦条纹、二值条纹等。
在结构光三维测量系统中，摄像机和投影仪是两个核心组件。
摄像机负责捕捉投影到物体表面的条纹图像，而投影仪则负责生成并投影光栅条纹。
《三坐标测量培训教程》《三坐标测量培训教程》是一本关于三坐标测量技术的培训教材，主要从理论知识、仪器使用及实际操作等多方面对三坐标测量进行了详细的讲解。
在现代制造业中，精度要求越来越高，对产品的尺寸、形状、位置等要求也越来越严格。
在这种情况下，三坐标测量技术作为一种精度极高的测量手段，被广泛应用于各个领域，是科技进步和产品质量提升的重要保障。
然而，三坐标测量技术虽然优越，但其学习难度也比较大。
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本教程在讲解理论知识的同时，注重实际操作的培训，因此受到广大企业和学员的欢迎。
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第3章测量技术基础习题参考答案1、测量的实质是什么？一个完整的测量过程包括哪几个要素？答：⑴测量的实质是将被测几何量L与作为计量单位的标准量μ进行比较，以确定被测量的量值的操作过程，即L/μ=q,或L=μq。
⑵一个完整的测量过程包括被测对象，计量单位、测量方法和测量精度四个要素。
2、量块的作用是什么？其结构上有何特点？答：⑴量块的作用：a、用于计量器具的校准和鉴定；b、用于精密设备的调整、精密划线和精密工件的测量；c、作为长度尺寸传递的实物基准等。
⑵非测量面；测量面的表面非常光滑平整，具有研合性，两个测量面间具有精确的尺寸。
量块上标的尺寸称为量块的标称长度ln。
当ln<6mm的量块可在上测量面上作长度标记，ln>6mm的量块，有数字的平面的右侧面为上测量面。
3、量块分等、分级的依据各是什么？在实际测量中，按级和按等使用量块有何区别？答：⑴量块分等的依据是量块测量的不确定度和量块长度变动量的允许值来划分的。
量块分级主要是根据量块长度极限偏差和量块长度变支量的最大允许值来划分的。
⑵区别是：量块按“级”使用时，是以量块的标称长度作为工作尺寸。
该尺寸包含了量块的制造误差，制造误差将被引入到测量结果中去，但固不需要加修正值，故使用较方便。
量块按“等”使用时，是以量块栏定书列出的实例中心长度作为工作尺寸的，该尺寸排除了量块的制造误差，只包含栏定时较小的测量误差。
量块按“等”使用比按“级”使用的测量精度高。
4、说明分度间距与分度值；示值范围与测量范围；示值误差与修正值有何区别？答：其区别如下：⑴分度间距（刻度间距）是指计量器具的刻度标尺或度盘上两面三刀相邻刻线中心之间的距离，般为1-2.5mm；而分度值(刻度值)是指计量器具的刻度尺或度盘上相邻两刻线所代表的量值之差。
⑵示值范围是指计量器具所显示或指示的最小值到最大值的范围；而测量范围是指在允许的误差限内，计量器具所能测出的最小值到最大值的范围。
⑶示值误差是指计量器具上的示值与被测量真值的代数差；而修正值是指为消除系统误差，用代数法加到未修正的测量结果上的值。
《三坐标测量技术》课程教学大纲课程编号：0803401012课程名称：三坐标测量技术英文名称：Three coordinates Measuring Technique课程类型：专业基础限选课总学时：32 讲课学时：30 实验学时：2学时：32学分：2适用对象：四年制机械设计制造及其自动化专业先修课程：互换性与技术测量、机械设计、液压与气压传动、测试技术、数控技术等一、课程性质、目的和任务三坐标测量技术课程是机械设计制造及其自动化专业机械制造专业方向的一门专业基础限选课。
三坐标测量是现代企业技术进步、产品升级、质量控制不可或缺的检测手段。
通过本课程的学习让学生了解几何参数的先进测量技术，初步掌握三坐标测量机的测量原理，组成及特点，测量机的使用方法，为今后从事三坐标测量机的设计制造和操作打下良好的基础。
二、教学基本要求本课程以三坐标测量机为研究对象。
重点讨论三坐标测量机的功用、类型、主体结构、测头、控制系统、软件，举例说明三坐标测量机的应用。
学完本课程应达到以下基本要求：1．掌握坐标测量机的测量原理和基本的组成特点；2．初步掌握坐标测量机主机的结构组成及特点；3．初步掌握坐标测量机测头结构型式及特点；4．初步掌握坐标测量机控制系统的结构，了解各功能部件的控制方法；5．初步掌握坐标测量机软件各功能模块的特点与使用技术；6．理解并掌握坐标测量机的典型测量示例；7．初步掌握坐标测量机测量不确定度的误差来源，坐标测量机对环境基本要求；8．了解坐标测量机的误差检定方法；9．了解坐标测量机的误差补偿技术；10．了解三坐标测量机的发展方向。
三、教学内容及要求1．概论（1）了解三维测量的需求与意义；（2）了解三维测量技术的演变历程；（3）掌握三坐标测量机的组成；（4）了解三坐标测量机的类型及选用方法。
2. 坐标测量机的主机（1）了解坐标测量机的结构形式与材料特点；（2）了解标尺系统的特点；（3）了解导轨的类型特点及设计中的注意事项；（4）了解驱动机构的传动特点；（5）了解实现平衡的不同方法及特点。
三坐标测量机测量原理三坐标测量机测量原理三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一，因为它可以代替多种表面测量工具及昂贵的组合量规，并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。
三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据，为操作者提供关于生产过程状况的有用信息，这与所有的手动测量设备有很大的区别。
将被测物体置于三坐标测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算求出被测物体的几何尺寸，形状和位置。
三坐标测量机的组成：1，主机机械系统(X、Y、Z三轴或其它);2，测头系统;3，电气控制硬件系统;4，数据处理软件系统(测量软件);三坐标测量机在现代设计制造流程中的应用逆向工程定义：将实物转变为C AD模型相关的数字化技术，几何模型重建技术和产品制造技术的总称。
广义逆向工程：包括几何逆向，工艺逆向，材料逆向，管理逆向等诸多方面的系统工程。
正向工程：产品设计-->制造-->检验(三坐标测量机)逆向工程：早期：美工设计-->手工模型(1：1)-->3轴靠模铣床当今：工件(模型)-->3维测量(三坐标测量机)-->设计à制造逆向工程设备：1，测量机：获得产品三维数字化数据(点云/特征);2，曲面/实体反求软件：对测量数据进行处理，实现曲面重构，甚至实体重构;3，CAD/CAE/CAM软件;4，数控机床;逆向工程中的技术难点：1，获得产品的数字化点云(测量扫描系统);2，将点云数据构建成曲面及边界，甚至是实体(逆向工程软件);3，与CAD/CAE/CAM系统的集成;(通用CAD/CAM/CAE软件)4，为快速准确地完成以上工作，需要经验丰富的专业工程师(人员);三坐标测量机测量原理三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一，因为它可以代替多种表面测量工具及昂贵的组合量规，并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。
三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据，为操作者提供关于生产过程状况的有用信息，这与所有的手动测量设备有很大的区别。
三坐标基础知识三坐标是一种用于测量物体形状和位置的技术。
它使用三个坐标轴来描述一个点的位置，这三个坐标轴通常分别为X、Y和Z轴。
三坐标技术在工程、制造和测量领域应用广泛，它可以精确地测量物体的尺寸、形状和位置，并可用于质量控制、产品设计和线路布局等方面。
在三坐标测量中，引入了坐标轴的概念，其中X轴是水平方向，Y轴是垂直方向，Z轴是垂直于X和Y轴的方向。
这三个坐标轴分别用于测量物体的长度、宽度和高度。
通过测量物体在三个坐标轴上的坐标值，可以准确地确定物体的位置和尺寸。
三坐标测量通常使用三坐标测量机进行。
三坐标测量机是一种精密测量设备，它由铁床、机械臂和测量探头组成。
铁床提供了一个稳定的测量平台，机械臂可以在三个坐标轴上移动，测量探头用于测量物体的表面。
在进行三坐标测量之前，需要先进行校准。
校准是将测量机的坐标系与真实世界坐标系对齐的过程。
校准通常使用标定球或标定块来进行，这些校准工件具有已知的尺寸和坐标值。
通过与校准工件的比较，可以确定测量机的误差，并进行误差补偿，以提高测量的精度。
三坐标测量的精度主要取决于测量机的精度，同时还受到环境条件、操作人员技术水平和测量物体的特性等因素的影响。
为了提高测量精度，需要注意以下几点：1.保持良好的环境条件：三坐标测量需要在稳定的环境条件下进行，避免温度、湿度和振动等因素对测量结果的影响。
同时，还需要保持测量机的清洁和正常运行状态。
2.熟练操作三坐标测量机：操作人员应熟练掌握三坐标测量机的操作方法和测量软件的使用，避免操作错误和误解测量结果。
在进行测量之前，还需要对测量工件的特性和形状进行了解，以确定合适的测量方法和参数设置。
3.定期维护和校准测量机：三坐标测量机需要定期进行维护和校准，以保持其精度和稳定性。
维护工作包括清洁、润滑和部件更换等，校准工作包括误差补偿和坐标系校准等。
三坐标测量的应用范围很广，包括机械制造、汽车制造、航空航天、电子设备等领域。
在机械制造中，三坐标测量可用于检验零件的尺寸和形状是否符合要求，在汽车制造中，三坐标测量可用于测量车身件的位置和间隙，在航空航天中，三坐标测量可用于测量飞机零件的尺寸和形状，在电子设备中，三坐标测量可用于测量电子元器件的位置和高度等。
