几何量计量基本原则
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第一部分计量的基础知识一计量的含义以实现单位统一、量值正确可靠为目的的测量,它涉及整个测量领域;或保证单位统一、量值准确一致的测量,它对整个测量领域起监督、保证和仲裁作用。
因此,计量是利用科学技术和监督管理手段实现测量统一和准确的一项事业。
二计量学计量学是研究测量、保证测量准确和统一的科学。
计量学研究包括:1)计量单位、计量单位制及计量基准、标准的建立、保存和使用;2)测量方法和计量器具;3)测量误差和准确度的确定;4)观测者的测量能力以及建立法制监督管理;5)物理常数、计量物质和材料特性的准确测量。
计量学的研究内容:1)研究计量单位及其基准和标准的建立、复现、保存和使用;2)研究测量和计量方法以及计量器具的计量特性;3)研究测量误差和不确定度理论;4)研究测量者进行测量的能力;5)研究基本物理常数、标准物质以及材料特性的测量。
三测试测试是具有试验研究性质的测量。
其主要含义为:1)测试的目的是为了解决科研和生产中的实际问题;2)测试具有探索性,是试验研究的过程;3)测试的本质是测量,最终要拿出数据;4)测试的范围十分广泛,包括定量测定、定性分析,可以是单项测试或综合测试。
四计量器具计量器具:是指能用以直接或间接测出被测对象量值的装置、仪器仪表、量具和用于统一量值的标准物质,包括计量基准、计量标准、工作计量器具。
其中:1)量具:是以固定形式复现量值的计量器具。
2)仪器仪表:是将被测的量转换成可直接观测的指示值或等效信息的计量器具。
3)计量装置:是为确定被测量值所必须的计量器具和辅助设备的总体。
4)国家计量基准:用来复现和保存计量单位、具有现代科学技术所能达到的最高准确度、经国家鉴定并批准、作为统一全国计量单位量值的最高依据的计量器具。
5)副基准:通过直接或间接与国家基准比对来确定其量值,并经国家鉴定批准的计量器具。
6)工作基准:经与国家基准或副基准校准或比对,并经国家鉴定,实际用以检定计量标准的计量器具。
《几何量公差与检测(第十版)甘永立主编》期末复习提纲work Information Technology Company.2020YEAR一、绪论1.互换性用公差来保证2.在满足功能要求的前提下,公差应该尽量规定的大一些,以获得最佳的技术经济效益3.互换性优点:缩短设计周期,降低成本,提高寿命等。
4.互换性不是在任何情况下都适用5.完全互换性简称互换性,以零部件装配或更换时不需要挑选或修配为条件6.不完全互换性简称有限互换性,可以用分组装配法,调整法或其他来实现7.分组装配时对应组内零件可以互换,非对应组内不能互换,零件互换范围有限8.调整法是在装配或使用中,对某一零件按所需的尺寸进行调整,以达到装配精度要求9.标准化是互换生产的基础10.规定10进等比数列为优先数列,规定了5个系列(4个基本系列,1个补充系列):R5(1015⁄),R10(1015⁄),R20,R40,R80⁄,自1以后隔(3-1)个数从R10取一个优先数系11.派生系列Rr/p(R10/3)公比10310(1与10合并)1.00 2.00 4.00 8.00 16.0 32.0…12.派生系列Rr/p(R5/2)公比1025⁄,自1以后隔(2-1)个数从R5取一个优先数系(1与10合并)1.00 2.50 6.30 16.0 40.0 100…二、几何量测量基础1.完整的测量包括被测对象,计量单位,测量方法和测量精度四个要素2.量块和线纹尺都是量值传递媒介3.量块除了传递媒介之外,还可以用来检定和调整设备,也可以直接测量工件4.量块分级,量块的制造精度分为五级:K,0,1,2,3,K最高,3最低。
5.量块分等,量块的检定精度分为五等:1,2,3,4,5,1最高,5最低6.按“级”:量块的标称长度作为工作尺寸,按“等”:量块中心长度的实际尺寸作为工作尺寸7.“等”>“级”等级8.组合量块时为减少误差,一般使用不超过4块,从消去工作尺寸的最小尾数开始,逐一选取9.间接测量常用于受条件限制而无法进行直接测量的场合10.相对测量的测量精度比绝对测量精度要高11.综合测量适用于只要求判断合格与否,而不要得到具体误差值的场合12.绝对误差:评定或比较大小相同的被测几何量的测量精度13.相对误差:评定或比较大小不相同的被测几何量的测量精度,常用百分比表示三、孔/轴公差与配合1.孔大写,轴小写2.孔的公称尺寸D,上/下极限尺寸D max/D min;轴的上/下极限尺寸d max/d min。
一些常用的几何量计量专用名词的解释及英文对照几何量计量专用名词一些常用的几何量计量专用名词的解释及英文对照.1 米(Metre,meter)国际单位制长度量的基本单位。
1983年第17届国际计量大会所通过“米”的新定义是:米是光在真空中1/299 792 458 s的时间间隔内所行进的路程长度。
注:该次大会还规定了米定义的三种复现方法(2002年进行了修正)。
①根据l=c0t关系式,由测出的时间t与给定的真空光速值c0复现长度值l;②根据λ=c0/f关系式,由测出频率f与给定的真空光速值c0复现长度值l;③直接使用米定义咨询委员会推荐使用的激光的真空波长、光谱灯的真空波长或其他光源的真空波长中的任一种来复现。
2 波长(Wavelength)在一个周期T的时间内,波面传播的距离。
3 光谱线半宽度(Half-linear width)在该谱线上,光强为最大的波长与其光强只有最大值之半的波长两者间的差值。
4 线偏振光(Linear polarized light)光线矢量E沿着单一方向振动的光。
5 圆偏振和椭圆偏振光(Circular polarized light and elliplcallight)光的矢量的两个垂直分量之间具有相位差π/2时,称圆偏振光;具有其他相位差时称椭圆偏振光。
6 折射率(Refractive index)介质的折射率是真空中的光速c0与在介质中光束的传播速度c'的比值,即n=c0/' c相应地,真空中光波的波长λ0在介质中变为λ',而式中:υ-光的振动频率。
7 光的相干性(Light coherence)光波波场中,各个时刻到达空间各点的波列之间的相干情况称为光的相干性。
8 光程(Optical path)光线在某传播介质中通过的距离r与该介质折射率n的乘积,即l=1r。
9 光程差(Optical path difference)两束光线所通过的光程l1与l2之差,称为这两束光线的光程差,即=l1-l210 干涉场(Interference field)可观察到干涉图样的区域。
产品几何量技术规范篇一:产品几何量技术规范产品几何量技术规范(GPS)形状和位置公差检测规定1、测量形位误差时,表面粗糙度、划痕、擦伤以及塌边等其他外观缺陷,应排除在外.2、测量形位误差时的标准条件:1) 标准温度为200C;2) 标准测量力为零。
必要时应进行偏离标准条件对测量结果影响的测量不确定度评估。
3、测量不确定度允许占给定公差值的10%-33%.4、形状误差值用最小包容区域(简称最小区域)的宽度或直径表示。
5、定位误差被测提取要素对一具有确定位置的拟合要素的变动量,拟合要素的位置由基准和理论正确尺寸确定。
对于同轴度和对称度,理论正确尺寸为零。
6、由提取中心线建立基准体系由提取中心线建立的基准轴线构成两基准平面的交线。
当基准轴线为第一基准时,则该轴线构成;第一和第二基准平面的交线,如图16a)所示。
当基准轴线为第二基准时,则该轴线垂直第一基准平面;构成第二和第三基准平面的交线如图16b)所示。
7、模拟法通常采用具有足够精确形状的表面来体现基准平面、基准轴线、基准点等。
基准要素与模拟基准要素接触时,可能形成“稳定接触”,也可能形成“非稳定接触”8、直接法当基准要素具有足够的形状精度时,可直接作为基准,如图19所示。
9、目标法由基准目标建立基准时,基准“点目标”可用球端支承体现;基准“线目标”可用刃口状支承或由圆棒素线体现;基准“面目标”按图样上规定的形状,用具有相应形状的平面支承来体现。
各支承的位置,应按图样规定进行布置。
10、三基面体系的体现方法体现三基面体系时必须注意基准的顺序。
11、在满足零件功能要求的前提下,当第一、第二基准平面与基准要素间为非稳定接触时,允许其自然接触。
12、篇二:现代产品几何量技术规范GPS国际标准体系现代产品几何量技术规范GPS国际标准体系现代产品几个技术规范GPS的国际标准体系蕴含工业化大生产的基本特征,反映先进制造技术发展的要求,为产品技术评估提供了“通用语言”:有利于产品的设计、制造及检测,通过对规范和认证过程的不确定度处理,实现资源的自动优化分配,隐含着制造业巨大的利润。
第一节几何量计量概述一、几何量计量简介:几何量计量又称长度计量,是起步比较早,发展比较快,技术比较成熟的一门科学。
主要包括:光波波长、量块、线纹、表面粗糙度、平直度、角度、通用量具(游标类、测微类、指示表类)、工程测量等。
几何量计量的单位有:长度单位“米” 。
角度单位有两个,即平面角单位为“弧度”,单位符号为“rad”;立体角单位为“球面度”,单位符号为“ sr”。
二、几何量测量的基础知识:1、测量的基本要素:任何一项测量过程都必须有被测的对象和所采用的计量单位,此外还两者怎样进行比较和比较所得结果的准确度如何的问题,即测量方法和测量准确度问题。
这四个部分称为测量的四个基本要素。
1.1 测量对象:是指被测定物理量的实体。
而被测量则是指某一被测的物理量或被测对象的某一被测参数。
测量对象可能包含有多个被测的量。
1.2 计量单位:是在定量评定物理量时,作为标准并用以与被测量进行比较的同类物理量的量值。
计量单位的定义是:有明确定义和名称并命其数值为1 的一个固定值。
如长度的单位有米、毫米、微米等。
1.3 测量方法:是指参与测量过程的各组成因素和测量条件的总称。
般可从获得测量结果的方式、测量的接触形式、被测参数的多少等方面进行分类。
大致可分为:直接测量和间接测量;绝对测量和相对测量;接触测量和非接触测量;综合测量与单项测量;组合测量与独立测量;静态测量与动态测量;被动测量与主动测量等。
测量方法虽然有以上多种分类,但从测量本质来说,又可归结为直接测量、间接测量和组合测量三大类。
还必须指出,对于某一个具体的测量方法,他可能是直接测量,又可能是绝对测量。
计量人员可根据不同的测量对象和测量参数选择不同的方法。
1.4 测量结果的准确度:是指测量结果的正确可靠程度。
2、测量方法的误差因素:对测量方法的各种误差因素进行认真分析,以估计它们对测量结果的影响,是设计测量方法或评定测量结果准确度的一个重要工作。
在一般精确度的测量中,测量方法的主要误差因素包括计量器具误差、标准件误差、瞄准误差、读数误差、定位误差。
論几何量測實驗室工程技術規程,擬論其制定之必要性、制定過程中需遵從之原則以及實施後對工程技術的影響。
几何量測實驗室工程技術規程者,制定之目的在於規範實驗室中測量、計量、檢測等工作之程序、方法及準確度,俾利工作之標準化、规范化,防止疏忽、失誤,從而確保實驗結果的準確性与可靠性。
若無此規程,則於測異之工作中,易生疏失誤,而致實驗數據之不確,影響科研成果之可信度。
制定几何量測實驗室工程技術規程時,應遵從合理、科學之原則。
首先,需明確測量項目之種類與範圍,依據測量對象的差异性,制定不同的計量方法與要求。
其次,應嚴格遵從測量儀器之校準、檢定及維護等程序,確保測量儀器之正確性与穩定性。
再者,應嚴格執行實驗人員的技能培訓,提高其專業水平與測量操作的規範性。
最後,應建立完善的數據處理與評價體系,將測量數據處理得當,從而减小误差。
几何量測實驗室工程技術規程之施行對工程技術起著積極影響。
其一,加強了測量技術的規範性與準確性,提高了測量數據的準確性與可信度,有利於科研成果的準確性、可信度。
其二,提高了整個實驗室的工作效率,減少了人為失誤的可能性。
其三,有利於提升團隊协作的水平,使得整個實驗室的工作更加有條不紊。
於是,几何量測實驗室工程技術規程之制定與實施,對於提高工程技術水準與改進科研成果的可信度具有舉足輕重的作用。
ISA:国际标准化协会,1926年ISO:国际标准化组织,1947年2月ISO/TC3:第三技术委员会按互换的程度不同,零部件的互换性可分为完全互换和不完全互换。
内互换:组成标准部件的零件互换;对标准部件:外互换:标准部件与其它零产、部件的互换;尺寸:用特定单位表示长度值的数字。
基本尺寸:由设计给定的尺寸,一般要求符合标准的尺寸系列。
实际尺寸:通过测量所得的尺寸。
极限尺寸:允许尺寸变化的两个界限值。
两者中大的称为最大极限尺寸,小的称为最小极限尺寸最大实体尺寸(MMS):对应于孔或轴的最大材料量(实体大小)的那个极限尺寸,即:轴的最大极限尺寸dmax;孔的最小极限尺寸Dmin。
最小实体尺寸(LMS):对应于孔或轴的最小材料量(实体大小)的那个极限尺寸,即:轴的最小极限尺寸dmin;孔的最大极限尺寸Dmax。
偏差:某一尺寸(实际尺寸、极限尺寸)减去基本尺寸所得的代数差。
(包括实际偏差和极限偏差)因为极限尺寸又有最大极限尺寸和最小极限尺寸,所以极限偏差又分上偏差和下偏差。
公差:允许尺寸的变动量。
——等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值。
零线:表示基本尺寸的一条直线,以其为基准确定偏差和公差,零线以上为正,以下为负。
尺寸公差带:由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。
公差带有两个基本参数,即公差带大小与位置。
大小由标准公差确定,位置由基本偏差确定。
基本偏差:标准表中所列的,用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。
一般为靠近零线的那个极限偏差。
标准公差:标准中表列的,用确定公差带大小的任一公差。
公差单位:对于尺寸≤500mm时,国家标准确定的公差单位i按以下公式计算:式中 D——基本尺寸的计算值(mm)标准公差T是用公差等级系数a与公差单位i的乘积值来确定: T=a*i几何量:包括长度、角度、几何形状、相互位置和表面粗糙度等几何参数。
几何量精度:是指这些几何参数的精度。
孔:指圆柱形内表面及其它内表面中,由单一尺寸确定的部分,其尺寸由D表示;轴:指圆柱形的外表面及其它外表面中由单一尺寸确定的部分,其尺寸由d 表示。
简述测量的基本原则基本原则是先整体后局部,先控制后碎部,由高级到低级。
在测区范围内全盘考虑,布设若干个有利于碎部测量的点,然后再以这些点为依据进行碎部地区的测量工作,这样可以减小误差的积累,使测区内精度均匀。
测量是按照某种规律,用数据来描述观察到的现象,即对事物作出量化描述。
测量是对非量化实物的量化过程。
在机械工程里面,测量指将被测量与具备计量单位的标准量在数值上展开比较,从而确认二者比值的实验重新认识过程。
四个要素1.测量的客体即为测量对象:主要指几何量,包括长度、面积、形状、高程、角度、表面粗糙度以及形位误差等。
由于几何量的特点是种类繁多,形状又各式各样,因此对于他们的特性,被测参数的定义,以及标准等都必须加以研究和熟悉,以便进行测量。
2.计量单位:我国国务院于年5月27日颁发的《中华人民共和国计量管理条例(试行)》第三条规定中重申:“我国的基本计量制度是米制(即公制),逐步采用国际单位制。
”年2月27日正式宣布发布中华人民共和国法定计量单位,确认米制为我国的基本计量制度。
在长度计量中单位为米(m),其他常用单位存有毫米(mm)和微米(μm)。
在角度测量中以度、分后、秒为单位。
3.测量方法:所指在展开测量时所用的按类描述的一组操作方式逻辑次序。
对几何量的测量而言,则就是根据被测参数的特点,例如公差值、大小、酌定、材质、数量等,并分析研究该参数与其他参数的关系,最后确认对该参数如何展开测量的操作方法。
4.测量的准确度:指测量结果与真值的一致程度。
由于任何测量过程总不可避免地会发生测量误差,误差小表明测量结果距真值离,准确度高。
因此,准确度和误差就是两个相对的概念。
由于存有测量误差,任何测量结果都就是以一近似值去则表示。
测量员的工作内容:1、展开工程测量中勘测、控制点的选点和掩埋石;2、测量、计算得到符合规定精度等级的控制点数据;3、展开工程建设施工放样、建筑施工测量、线型工程测量、桥梁工程测量、地下工程施工测量、水利工程测量、地质测量、地震测量、矿山井下测量、建筑物应力测量等专项测量中的观测、记簿,以及工程地形图的测绘;4、进行外业观测成果资料整理、概算,或将外业地形图绘制成地形原图;5、检验测量成果资料,提供更多测量数据和测量图。
几何量计量的基本原则
1、阿贝原则
长度计量中有个著名的原则,称为比较原则。
因是爱斯脱·阿贝(Ernst。
Abbe)最先提出的,所以也称为阿贝原则;阿贝原则要求测量轴线与标准器的轴线应串联地放在同—条直线上,才能获得准确的测量结果。
否则就将产生较大的误差,所以在高准确度的长度计量中应尽可能遵守阿贝原则。
2、最小变形原则
长度计量中引起变形的原因有几种:一是被测件与仪器测头机械接触时产生的接触变形,二是被测件与仪器由于本身的自重而产生的变形,三是温度变化引起被测件与仪器(包括标准器)的热胀冷缩的变化;因此,为使测量结果准确可靠,在测量中应该尽量做到使各种原因所引起的变形为最小,这就是测量的最小变形原则。
(1)接触变形
接触变形对测量结果的影响,它与测量力的大小、接触形式、接触体的材料和具体的测量方式有关。
因此要体现最小变形原则,就须在测量过程中进行合理的选择。
①测量力引起的接触变形
测量时,为克服环境震动、接触表面上的油膜和灰尘的影响,必须有足够的测量力,以保持工件与测头的必要而可靠的接触。
但测量力的存在,又将产生接触处的压陷变形而产生测量误差。
一般工作环境越差,工件的公差越大,测量力也就越须大些。
按工件公差来确定测量力的大小,一般当工件公差大于10μm时,测量力小于10N;工件公差为.2~10μm时,测量力应小于4N,工件公差小于:2μm时,测量力应小于2.5N。
②接触形式对接触变形的影响
常见的接触形式可分为点接触,线接触和面接触。
从变形的角度来看,接触面积越大,压强越小,变形也就越小。
显然,面接触的变形最小,点接触变形最大。
但必须指出,接触变形对测量结果的影响不是直接的。
因为测量一工件时,首先得用标准件来对零或仪器两测头接触对零,再对工件进行接触测量。
因此,对任何接触式测量来说,都有两次接触定位,就分别产生两次接触变形。
而对测量结果的影响正是这两次接触变形的差值,即所谓的相对变形量。
相对变形的产生原因是:
(a)被测件和测头或标准件的材料不同
(b)对零时和测量时瞬时测量力的变化;
(c)对零时和测量时的接触形式不同。
如用外径千分尺测钢球直径,对零时是平面接触,而测钢球是平面对球面的点接触。
(d)测量力的方向变化。
如用灵敏杠杆测孔径时,测球与左右孔壁接触时,测量力的方向改变180°,这两次接触变形量不是相抵消,而是相加,因此这种测量方式的影响是最大的。
(2)自重变形
对细长工件而言,自重变形的影响格外显著。
变形量的大小和变形状态与支承的方式和支承点的位置有关。
如一长度为L的细长的均匀截面的工件,采取两点支承,其变形最小的支点位置有表1—1的几种类型。
根据不同的变形状态,可按不同的用途选择。
α 变形状态特点用途
0.2113L(艾利点) 两端面平行度变化为最小大量块检定
0.2203L(白塞尔点)杆的中心轴上长度变化为最小线纹、量捧检定
0.2232L 杆中间和两端变形量相等直线度、平面度检定
0.2386L 支承点之间变形量最小,中央为零中间部分为工作区
(3) 热变形
由材料不均匀或受热不均匀引起的局部热变形,主要影响直线度、平面度的测量。
尤其是用来检查平面度的平面平晶,通常为了使平晶在与手接触过程中,避免局部受人体体温的影响,或者几块平晶轮换使用,或者在平晶外缘上套一圈隔热橡皮。
在大型仪器设备的使用上,更应注意室内温度稳定,防止局部热源和人体辐射热的影响。
3、最短测量链原则
在精密测量中,被测量的微小变量只能通过放大机构或信息转换来体现。
如百分表的测量,被测量的变量首先由测杆感受并传递,通过齿条传递到轴齿轮,再通过一对齿轮放大,传递到表针上,通过表针与表盘刻度的角位移来指示被测当量。
从铡杆接触工件到表盘读数就组成了百分表测量时的测量链。
测量链中每个构成元件,在制造和装配中都存在误差,构成元件越多,也即测量链越长;影响误差的因素也就越多,误差合成就越大。
因此测量链越短,误差也就越小,这就是最短测量链原则。
4、封闭原则
圆周分度无论分割多少等分,各等分实际都存在误差,但0º和360º总是重合的,‘即圆周分度误差总和为零。
用式表示:
(a1+a2+…an)+(Δa1+Δa2+…Δan)=360°
即:Δa1+Δa2+…Δan=0°
因此,在测量中,如能满足封闭条件,则其误差的总和必然为零,这就为这些测量创造了自检的条件,即不需要任何标准器就可以实现本身的检定,封闭原则使角度计量及角度量值传递大为简化。
所以封闭原则是角度计量的最基本原则。
其他如齿轮周节误差的检定,利用封闭原则就可大大简化测量仪器的结构;在平板检定中,利用封闭原则,也可实行自验自校,控制测量误差。