零件尺寸的测量

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２）量块的等 制造高精度的量块的工艺要求高、成本也高，而且即使制 造成高精度量块，在使用一段时间后，也会因磨损而引起尺寸 减小，使其原有的精度级别降低。因此，经过维修或使用一段 时间后的量块，要定期送专业部门按照标准对其各项精度指标 进行检定，确定符合哪一“等”，并在检定证书中给出的标称 尺寸的修正值。 按照JJG 146-2003《量块检定规程》的规定，量块的检 定精度分为六等：1、2、3、4、5、６等，其中1等最高，精 度依次降低，5等最低。 “等”主要依据量块中心长度测量的极限偏差和平面平行 性允许偏差来划分的。 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。
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４）长度量块的尺寸组合 按实际需要，用多个尺寸不同的量块研合组成所需要的长度 标准量。 为了减少量块的组合误差，应尽量减少量块的组合块数，一 般不超过4块。 选用量块时，采用消尾法，即每选一块至少应减去所需尺寸 的一位尾数。 量块是成套制成，每套数量不同（83块、46块、91块）。 量块的尺寸组合采用消尾法： 46.725=1.005+1.22+4.5+40
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３）量块的“级”与“等”的关系 量块的“级”和“等”是从成批制造和单个检定两种不同的 角度出发，对其精度进行划分的两种形式。 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，且 能在保持量块原有使用精度的基础上延长其使用寿命。
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２、量块的用途 1)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。 2)作为标准长度标定量仪，检定量仪的示值误差。 3)相对测量时以量块为标准，用测量器具比较量块与被测尺寸 的差值。 4)也可直接用于精密测量、精密划线和精密机床的调整。
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项目一：几何量检测基础
为了满足机械产品的功能要求，在正确合理地完成了可 靠性、使用寿命、运动精度等方面的设计以后，还须进行 加工和装配过程的制造工艺设计，即确定加工方法、加工 设备、工艺参数、生产流程及检测手段。其中，特别重要 的环节就是质量保证措施中的精度检测。 在机械制造中，技术检测主要是研究对零件几何参数(长 度、角度、表面粗糙度、几何形状和相互位置误差等)进行 测量和检验，以确定机器或仪器的零部件加工后是否符合 设计图样上的技术要求。几何量检测是组织互换性生产必 不可少的重要措施。应按照公差标准和检测技术要求对零 部件的几何量进行检测。
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二）量块 标准量是体现测量单位的某种物质形式，具有较高的稳 定性和精确度。 光波波长：直接使用米定义咨询委员会推荐使用的五种激光 和两种同位素光谱灯的任一种来复现。 使用波长作为长度基准，虽然可以达到足够的精确度， 但因对复现的条件有很高的要求，不便在生产中直接用于尺 寸的测量。因此，需要将基准的量值按照定义的规定，复现 在实物计量标准器上。常见的实物计量标准器有量块（块规） 和线纹尺。 量块用铬锰钢等特殊合金钢或线膨胀系数小、性质稳定、 耐磨以及不易变形的其它材料制成。其形状有长方体和圆柱 体两种，常用的是长方体。
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（1）对研合性及平面平行性偏差规定为：l、2等与0级，3、 4等与1、2级，5、6等与3、4级分别相同。因此，欲检定1、 2等量块时，必须选择不低于0级精度的量块；检定3、4等 量块则必须选择不低于1、2级精度的量块， 检定5等量块必 须选择不低于3级精度的量块。 （2）“等”和‘级”可以代替使用。 例如，0、1、2级量块的中心长度制造极限偏差分别与3、 4、5等量块的中心长度测量极限误差相同，因此，0、l、2 级量块可分别代替3、4、5等量块来使用。
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二、长度基准与量值传递 一）长度基准与量值传递 我国法定基本计量单位是米(m)，在机械制造中的常用单位 有毫米(mm)和微米(μm)， 在国际单位制及我国法定计量单位中，以米作为长度基准， 其单位符号为“m”。 在1983年第十七界国际计量大会上通过的米的定义是： “1米是光在真空中于1/299792458秒的时间间隔内所经过的距 离”。 我国采用碘吸收稳定的0.633 μm 氦氖激光辐射作为波长基 准复现米。 量值传递是“将国家计量基准所复现的计量值，通过检定 （或其它方法）传递给下一等级的计量标准（器），并依次逐 级传递到工作计量器具上，以保证被测对象的量值准确一致的 方式”。
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米原器
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在实际应用中，除特别精密零件的测量外，一般不直接 用基准光波波长测量零件。为了保证量值的统一，必须把国 家基准所复现的长度计量单位量值准确地传递到生产中的计 量器具和工件上去，以保证对被测对象所测得的量值的准确 和一致。为此需要在全国范围内从组织到技术上建立起一套 严密而完整的体系，即长度量值传递系统，如图1所示。这 个系统的传递媒介是量块和线纹尺，它们是机械制造中的实 用长度标准，由国家技术监督局到地方各级计量管理机构逐 级传递和定期检定。
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三）角度基准与量值传递 在计量部门，为了方便，采用多面棱体 作为角度量值的基准。
多面棱体 标准测角仪 角度量块 各种角度量具
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角度基准与长度基准有本质的区别。角度的自然基准是客 观存在的，不需要建立，因为一个整圆所对应的圆心角是定 值（2πrad或360°）。因此，将整圆任意等分得到的角度的 实际大小，可以通过各角度相互比较，利用圆周角的封闭性 求出，实现对角度基准的复现。 为了检定和测量需要，仍然要建立角度度量的基准 。
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１、量块的构成 长方体的量块有两个平行的测量面，其余为非测量面。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）。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
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５）量块使用的注意事情项 A、量块必须在使用有效期内，否则应及时送专业部门检定。 B、使用环境良好，防止各种腐蚀性物质及灰尘对测量面的损伤， 影响其粘合性。 C、分清量块的“级”与“等”，注意使用规则。 D、所选量块应用航空汽油清洗、洁净软布擦干，待量块温度与 环境温度相同后方可使用。 E、轻拿、轻放量块，杜绝磕碰、跌落等情况的发生。 F、不得用手直接接触量块，以免造成汗液对量块的腐蚀及手温 对测量精确度的影响。 G、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。
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一、技术测量的基本概念
1、有关测量的基本概念
１）检测：检验和测量的统称。 ２）测量：就是把被测之量与具有计量单位的标准量进行比较， 从而确定被测量是计量单位的倍数或分数的实验过程。即：将 被测量（如长度、角度、表面粗糙度、几何形状和相互位置误 差等）与复现计量单位的标准量进行比较，从而确定两者比值 的过程。 一个完整的几何测量过程包括以下四个要素： 被测对象、计量单位、测量方法、测量精度
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通过计量检定，将国家计量标准器（基准）所复现的计量单 位的量值，通过标准，逐 级传递到工作用的计量器具，以保证 对被测对象所测得量值的准确和一致。这个过程称为量值传递。
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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。 量值传递是“将国家计量基准所复现的计量值，通过检定 （或其它方法）传递给下一等级的计量标准（器），并依次 逐级传递到工作计量器具上，以保证被测对象的量值准确一 致的方式”。 我国长度量值传递系统如图所示，从最高基准谱线向下 传递，有两个平等的系统，即端面量具（量块）和刻线量具 （线纹尺）系统。其中尤以量块传递系统应用最广。
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被测对象：本课程主要是几何量，即长度、角度、形状、位置、 表面粗糙度以及齿轮等零件的几何参数； 测量单位：我国法定计量单位，长度为米，角度为弧度和度、 分、秒。 测量方法：测量时采用的测量原理、测量器具和测量条件的总 和。 测量精度：测量结果与被测真值一致的程度。反义词为测量误 差。测量误差大，测量精度低，测量误差小，测量精度高。
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3、量块的精度（等和级） １）量块的级 按照JJG 146-2003《量块检定规程》的规定，量块的制 造精度分为五级：K、0、1、2、3级，其中K级精度最高， 精度依次降低，3级最低。 主要根据量块长度极限偏差、测量面的平面度、粗糙度 及量块的研合性等指标来划分的。 量块生产企业大都按“级”向市场销售量块。用量块长 度极限偏差（中心长度与标称长度允许的最大误差）控制一 批相同规格量块的长度变动范围；用量块长度变动量（量块 最大长度与最小长度之差）控制每一个量块两测量面间各对 应点的长度变动范围。用户则按量块的标称尺寸使用量块。 因此，按“级”使用量块必然受到量块长度制造偏差的影响， 将把制造误差带入测量结果。
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３）检验：是指为确定被测几何量是否在规定的极限范围内， 从而判定是否合格，而不一定能得出具体的量值。
检测技术：测量+信号检出（极为重要）。它包括检测方法、 检测结构、检测信号处理等，是一门 综合性技术
４）检定：于测量器具和标准件存在误差，需要对它们用高精 度的计量器具，按照国家规定的检定程序定期的进行检验，并 给出校正值 。
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“米”的定义于18世纪末始于法国，当时规定“米等于经过 巴黎的地球子午线的四千万分之一”。19世纪“米”逐渐成为 国际通用的长度单位。1889年在法国巴黎召开了第一届国际计 量大会，从国际计量局订制的30根米尺中，选出了作为统一国 际长度单位量值的一根米尺，把它称之为“国际米原器”。 在19６０年国际计量大会上通过的米的定义是：“1米等 于真空中氪８６原子的２P10和５D5能量级之间跃迁时辐射１ ６５０７６３.７３个波长的长度”。
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图1
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量值系统的建立和执行，保证了国家计量行政机关自上 而下的对量值进行合理的统一控制。企业要确保产品质量， 增强市场竞争力，必须主动采取措施，保证量值的可靠。因 此，在GB/T9000“质量管理和质量保证”系列标准中，对企 业的测量设备（器具）提出了“溯源性”的要求，即测量结 果必须具有能与国家计量基准或国际计量基准相联系的特性。 所用计量器具要获得这一特性，就必须经过具有较高准确度 的计量标准的检定，而该计量标准又需受到上一级计量标准 的检定，逐级往上溯源，直至国家计量基准或国际计量基准， 实现企业的量值在国际范围内的合理的统一。
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三、计量器具与测量方法的分类 一）计量器具的分类 计量器具可分为量具和量仪两大类。 量具 量具是以固定形式复现量值的计量器具，它包括标准量具、 专用量具和通用量具等。 标准量具是用作计量标准，供量值传递用的量具、例如量块、 线纹尺等。 专用量具是用来专门检测某种几何量的测量器具，例如光滑 极限量规、花键量规、螺纹量规等。 通用量具是指应用范围广，通用性强，可以测量一定尺寸 范围内的几何量，并且能获得具体数值的测量器具，例如游标 卡尺、千分尺等。