精密计量与测试

什么是CMM？三坐标测量机（CMM）的发展概况及其基本组成2007-03-26 14:20三坐标测量机（Coordinate Measuring Machining，简称CMM）是20世纪60年代发展起来的一种新型高效的精密测量仪器。

它的出现，一方面是由于自动机床、数控机床高效率加工以及越来越多复杂形状零件加工需要有快速可靠的测量设备与之配套；另一方面是由于电子技术、计算机技术、数字控制技术以及精密加工技术的发展为三坐标测量机的产生提供了技术基础。

1960年，英国FERRANTI公司研制成功世界上第一台三坐标测量机，到20世纪60年代末，已有近十个国家的三十多家公司在生产CMM，不过这一时期的CMM尚处于初级阶段。

进入20世纪80年代后，以ZEISS、LEITZ、DEA、LK、三丰、SIP、FERRANTI、MOORE等为代表的众多公司不断推出新产品，使得CMM的发展速度加快。

现代CMM不仅能在计算机控制下完成各种复杂测量，而且可以通过与数控机床交换信息，实现对加工的控制，并且还可以根据测量数据，实现反求工程。

目前，CMM已广泛用于机械制造业、汽车工业、电子工业、航空航天工业和国防工业等各部门，成为现代工业检测和质量控制不可缺少的万能测量设备。

图三坐标测量机的组成1—工作台 2—移动桥架 3—中央滑架 4—Z轴 5—测头 6—电子系统现代精密测量技术现状及发展现代精密测量技术是一门集光学、电子、传感器、图像、制造及计算机技术为一体的综合性交叉学科，涉及广泛的学科领域，它的发展需要众多相关学科的支持。

在现代工业制造技术和科学研究中，测量仪器具有精密化、集成化、智能化的发展趋势。

三坐标测量机（CMM）是适应上述发展趋势的典型代表，它几乎可以对生产中的所有三维复...现代精密测量技术一门集光学、电子、传感器、图像、制造及计算机技术为一体的综合性交叉学科，涉及广泛的学科领域，它的发展需要众多相关学科的支持。

精密测量技术论文(2)精密测量技术论文篇二精密测量技术实验室建设与应用探讨【摘要】随着制造业不断朝着精密化、快速化的方向发展，对零件的检测也提出了越来越高的要求。

本文针对当前迅猛发展的精密检测技术，遵循与企业实际紧密结合的原则，深入企业进行调研。

将精密测量技术实验室的建设与企业实际紧密结合起来，使得我们培养出来的学生毕业即可上岗，既具有很好的动手操作能力，又有一定的理论知识，能够很好地满足企业的需求。

【关键词】精密测量三坐标测量机逆向工程先进制造技术的发展日新月异，使得未来制造业发展的主要趋势是向精密化、柔性化、智能化、集成化、全球化、网络化、虚拟化的方向发展[1]。

精密测试技术就要适应这种发展，它在机械学科中的作用是：为先进制造业服务，担负起质量技术保证的重任。

作为专门为企业输送高技能人才的职业院校，我院积极调研企业生产需求，新成立了精密测量技术这一专业。

2009年5月，我院以精密测量技术实验室的建设为基础，经过一年的实践与研究，实验室建设已经完成，取得了一定的成绩，在总结研究成果的基础上，我们提出如下报告。

1 研究背景2009年，我校机电工程系针对当前就业形势及企业需求，新开设精密测量技术这一专业。

根据该专业课程设置，遵循与企业紧密合作的原则，以就业为导向，建立精密测量技术实验室。

该实验室主要承担我院学生零件检测及相关课程的实验教学。

使学生在掌握常用量具的前提下，学会利用各种高精密仪器(如三坐标测量机等)测量复杂零件及高精度零件的方法。

同时，该实验室还可用于本校老师及学生进行教学研究、对外高技能人才的培训、校企合作进行企业零件的鉴定等业务。

2 研究思路本课题的研究明确定位于高水平精密测量实验室的建设，旨在培养适应企业需求的、具有一定设计能力的高技能人才。

主要遵循以下研究思路：(1)由学院相关领导和机电工程系领导及相关教师成立课题组开展本课题的研究;(2)课题组成员通过调研，紧密联系企业生产现状，共同探讨精密测量技术实验室教学与装备的思路与途径，做好实验室装备规划工作;(3)采用教师培训与实验研究同步进行的工作模式;(4)充分利用各种资源，建立科研、教学、培训集成一体的实验室。

测控技术与仪器专业考研方向测控技术与仪器专业考研方向每年测控技术与仪器专业的同学在面临考研方向选择的时候，测控技术与仪器专业考研方向有哪些都是同学们十分关心的问题，以下为大家整理的测控技术与仪器专业考研方向，希望对大家有所帮助。

测控技术与仪器专业考研方向1：仪器科学与技术仪器科学与技术考研专业是一个光、机、电、计算机一体化的宽口径专业。

具有很强的适应能力和广泛的发展空间。

毕业后就业选择余地大。

就业前景很好。

每年也有30％以上进入国内外研究生队伍继续深造外，大部分被电子信息、高新技术产业等部门的三资企业、公司和研究部门所录用。

仪器科学与技术专业考研研究方向：01、光机电一体化技术研究02、近代光学与光电检测技术及仪器研究03、光电信息传感与处理技术04、精密测试与计量仪器科学与技术专业考研推荐院校：清华大学、北京工业大学、北京航空航天大学、北京理工大学、北京科技大学、中国地质大学（北京）、北京航空精密机械研究所、北京长城计量测试技术研究所、中国航天科工集团第二研究院、中国空间技术研究院（航天五院）、中国计量科学研究院、天津大学、河北大学、河北工业大学、燕山大学、长春理工大学、东北电力大学、长春工业大学、哈尔滨工业大学、哈尔滨理工大学、哈尔滨工程大学。

测控技术与仪器专业考研方向2：测试计量技术及仪器1、研究方向01 现代传感技术与智能化仪器；02 状态监测与虚拟仪器；03 精密测试与质量工程；04 测试技术与智能化仪器；05 精密仪器设计；06 传感与测试技术。

2、培养目标本专业主要培养能从事测试理论与测试技术、现代传感技术及系统、光电检测技术及系统、信号分析与处理、动态测试、监控与故障诊断技术、机器视觉技术、计算机辅助测控技术等方面工作的高级专业技术人才。

3、专业特色测试计量技术及仪器专业是一门涉及数学、物理学、精密机械、传感器技术、计算机自动控制技术、信息及通讯技术等学科交叉的新兴学科。

它是有机融合而形成的综合性学科。

现代精密测量技术发展现状综述摘要：现代精密测量技术是一门集光学、电子、传感器、图像、制造及计算机技术为一体的综合性交叉学科，涉及广泛的学科领域，它的发展需要众多相关学科的支持。

在现代工业制造技术和科学研究中，测量仪器具有精密化、集成化、智能化的发展趋势。

关键词：现代精密测量，现状，发展趋势。

引言：在科学技术高度发展的今天，现代精密测量技术对一个国家的发展起着十分重要的作用。

如果没有先进的测量技术与测量手段，就很难设计和制造出综合性能和单相性能均优良的产品，更谈不发展现代高新尖端技术，因此世界各个工业发达国家都很重视和发展现代精密测量技术。

1.国内外形势：三坐标测量机：三坐标测量机即三次元，它是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器，又称为三坐标测量仪或三坐标量床。

三坐标测量仪可定义为“一种具有可作三个方向移动的探测器，可在三个相互垂直的导轨上移动，此探测器以接触或非接触等方式传送讯号，三个轴的位移测量系统(如光学尺)经数据处理器或计算机等计算出工件的各点坐标(X、Y、Z)及各项功能测量的仪器”。

三坐标测量仪的测量功能应包括尺寸精度、定位精度、几何精度及轮廓精度等。

三坐标测量机在机械、电子、仪表、塑胶等行业广泛使用。

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，这是其它仪器而达不到的效果。

组成结构：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CAD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。

德国CarlZeiss公司最近开发的CNC小型坐标测量机采用热不灵敏陶瓷技术，使坐标测量机的测量精度在17.8～25.6℃范围不受温度变化的影响。

测试计量技术及仪器专业一、引言测试计量技术及仪器专业是一门综合性强的学科，主要研究测试计量技术和仪器的原理、方法以及应用。

在现代科学和工程领域，测试计量技术及仪器在实验数据的采集、传输、处理和分析中起着至关重要的作用。

本文将介绍测试计量技术及仪器专业的相关知识。

二、测试计量技术的基本概念2.1 测试计量技术的定义测试计量技术是指在实验、生产和工程应用中，利用各种仪器和设备进行数据采集、测量和分析的技术。

它主要包括测量仪器的原理与结构、测量方法的研究与开发以及测量数据的处理与分析等内容。

2.2 测试计量技术的分类根据测试对象的不同，测试计量技术可分为物理量测试、化学量测试、生物量测试等。

根据测试手段的不同，测试计量技术可分为直接测量技术、间接测量技术和综合测量技术等。

三、常用测试仪器的原理与应用3.1 电子测试仪器电子测试仪器是测试计量技术中常用的一类仪器，它主要通过电子技术手段来对电压、电流、电阻、容抗等进行测量。

常用的电子测试仪器包括示波器、万用表、信号发生器等。

3.2 光学测试仪器光学测试仪器是测试计量技术中用于光学参数测量的专用仪器，它主要包括光谱仪、激光测距仪、显微镜等。

光学测试仪器在光学工程、材料科学以及生物医学等领域具有广泛的应用。

3.3 机械测试仪器机械测试仪器主要用于对物体的力学性能进行测试，它主要包括力学测试机、硬度计、磨损试验机等。

机械测试仪器在材料科学、机械工程以及土木工程等领域发挥着重要的作用。

四、测试计量技术及仪器专业的实践应用4.1 实验室测试与科研测试计量技术及仪器专业的毕业生在实验室测试与科研工作中起着重要的作用。

他们可以通过使用各种测试仪器，对样本进行测量分析，从而获取实验数据并进行科学研究。

4.2 产品质量控制测试计量技术及仪器专业的毕业生在工业生产中，可以通过使用各种测试仪器对产品的关键参数进行检测，从而确保产品的质量符合标准要求。

4.3 环境监测与评估测试计量技术及仪器专业的毕业生可以利用测试仪器对环境中的各种指标进行监测与评估，为环境保护提供科学依据。

精密测量技术——期末知识点总结一．精密测量的意义与发展1．2测量的基本概念测量：以确定量值为目的的一组操作。

也就是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。

测试：是指具有试验性质的测量。

也可理解为试验和测量的全过程。

检验：是判断被测物理量是否合格（是否在规定范围内）的过程，通常不一定要求测出具体值。

因此检验也可理解为不要求知道具体值的测量。

检验的主要对象是工件。

检定：为评定计量器具是否符合法定要求所进行的全部工作，它包括检查、加标记和出具检定证书。

检定的主要对象是计量器具。

比对：在规定的条件下，对相同不确定度等级的同类基准、标准或工作用计量器具之间的量值进行比较的过程。

一个完整的测量过程应由下述四部分组成，即测量过程四要素：（1）测量对象和被测量（2）测量单位和标准量（3）测量方法（4）测量不确定度测量方法分类：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、单向测量和综合测量（例如齿轮整体误差的测量、丝杠的螺旋线误差测量）、手动测量和自动测量、工序测量和终结测量、以及主动测量（也叫在线测量）和被动测量等。

测量不确定度：不确定度是指对测量结果不能肯定或有怀疑的程度。

测量不确定度是表征合理赋予被测量之值的分散性，并与测量结果相联系的参数。

测量不确定度是表征测量结果的一个容易定量、并便于操作的质量指标，它的大小决定了测量结果的使用价值。

当给出的测量结果附有不确定度的说明时，才是完整和有意义的。

1．5测量不确定度标准不确定度，就是用标准差表征的不确定度，称为标准不确定度，用u表示。

标准不确定度分A类评定与B类评定。

A类：u(x)=√n =[1n(n−1)∑(x i−x)2]12；B类：经验判定。

直接测量结果所要求的标准不确定度的合成值u c为其所有分量的算术平方根。

不确定度的来源包括：被测量的定义不完全；被测量的复现不理想；测量样本的代表性；环境条件的影响；人员读数偏差；仪器分辨率的限制；测量标准赋值的不准确；引用常数或参数的不准确；测量方法的近似；各种随机影响（误差）；修正系统误差的不完善；不明显的粗大误差。

文件制修订记录一计量器具的购置、入库、发放、流转及台帐管理1.1计量器具的采购1.1.1.计量室根据各部门量具的使用需求并结合公司量具的使用情况统筹规划后,编制年度采购采供计划。

1.1.2.对于精密贵重的计量仪器、测试设备的采购由计量管理员与相应工程师共同确认后报部门经理审批。

1.1.3.计量器具的采购由计量室提PR并经部门经理审批后交由物料部采购。

1.2 计量器具的验收入库1.2.1新购计量器具入库前应由采购部与计量室人员共同确认是否是所需计量器具并作外观和配件检查，确认符合后由计量室人员送相应具有检定/校准资质的部门检定/校准。

经检定/校准合格的计量器具方可办理入库。

1.2.2 检定/校准不合格的计量器具由采供部负责处理。

1.2.3 精密贵重仪器设备开箱安装前，应通知质量部计量室一同开箱验收，发现损坏和缺项须查明原因进行处理，其使用说明书、原理图等有关资料由计量室收回建档保存，使用单位可借阅或发给复印件。

1.3 计量器具的发放1.3.1 计量室根据采购的计量器具,按各使用部门上报的计划发放计量器具。

1.3.2 各使用部门根据实际需求需长期使用器具由计量室确认后发放到相应部门。

1.3.3 零时借用的计量器具由操作者按工艺要求向计量管理员/检验员借用并在计量器具借用登记表上登记。

1.4 计量器具的流转1.4.1 员工在公司内调动时，属个人使用、保管的计量器具应留在原部门，确需带到新部门时，应向计量管理员提出申请并经计量管理员同意后方可转出。

1.4.2 计量器具由一部门转到另一部门前必须先归还计量室并由计量管理员登记确认后方可转入。

1.4.3 长期不用的计量器具，应归还计量室。

1.5计量器具的台帐管理1.5.1计量室应建立公司各类计量器具总台帐。

1.5.2计量器具台帐内容应按要求填写完整，帐物相符。

1.6 计量器具的封存1.6.1 暂时不用的计量器具，应由原使用部门或计量管理员提出计量器具封存申请，经相关领导签字批准后实施并贴上封存标签。

《精密测量技术》课程教学大纲Precision Measurement Technology课程代码：M106103总学时：54 学分：3一、课程的地位与任务本课程为测控技术与仪器专业光电检测与控制方向的专业必修课，通过该课程的学习，融会贯通各门专业基础课程，系统掌握各类几何量测量的基本原理和方法，了解现代计量测试新技术。

通过本课程学习，培养学生具有计量测试的基本知识，能够依据被测量的技术要求拟定合理的测量方案，实施测量并分析处理测量结果，完成一个测试的全过程，何参量精从而具有初步解决工程测量中几密测试问题的能力。

二、课程的基本内容第一章绪论4学时1、精密测量技术的发展概况2、公差基础知识3、测量的基本概念4、测量方法的选择12学时第二章长度尺寸的测量1、长度的基准与标准2、量块的检定3、线纹尺的检定4、光滑极限量规5、轴类零件测量6、孔类零件测量7、大尺寸测量及新技术发展6学时8、微小尺寸测量及纳米测量技术第三章角度测量1、角度的实用基准2、角度和锥度的测量心」6学时3、小角度测量技术4、新型角度传感器第四章表面粗糙度的测量1、表面粗糙度的评定参数2、表面粗糙度的测量方法3、微观形貌测量新技术的发展第五章形位误差测量12学时1、直线度误差测量及准直技术的新发展2、平面度误差测量3、圆度误差测量4、平行度位置误差测量5、垂直度位置误差测量6、同轴度位置误差测量7、误差分离技术8、形位公差与尺寸公差的关系第六章螺纹测量6学时1、螺纹测量基础2、普通螺纹的综合检验3、螺纹的单项测量4、丝杠的测量第七章圆柱齿轮测量8学时1、概述2、齿轮单项测量3、齿轮综合测量4、齿轮整体误差测量三、课程的基本要求1、了解精密计量与测试发展概况，熟悉量值传递系统，掌握长度计量检定基本内容。

2、理解几何量测量的基本原则，对拟定测试方案的全过程有一个全面的认识。

3、掌握工程测量中各种几何量参数的测量原理、数据分析及误差分析，了解各种常用仪器的技术指标。

工程建设强制性国家规范《工程振动控制通用规范》（征求意见稿）1总则 (4)2基本规定 (5)3振动控制标准 (7)3.1一般规定 (7)3.2容许振动标准 (7)4振动控制输入 (10)4.1一般规定 (10)4.2振动荷载 (11)4.3动力特性及响应测试 (14)5振动控制设计 (17)5.1一般规定 (17)5.2隔振与减振设计 (17)5.3动力机器基础振动控制设计 (20)5.4建筑结构振动控制设计 (20)5.5声学环境振动控制设计 (21)5.6振动控制装置设计 (22)6施工及验收 (24)7监测及维护 (25)ι.o.ι为保障工程振动控制的质量、人民群众生命财产安全和人身健康，保护生态环境，促进工程振动控制高质量发展，制定本规范。

1.0.2工程振动控制必须执行本规范。

1.0.3工程建设所采用的技术方法和措施是否符合本规范要求，由相关责任主体判定。

其中，创新性的技术方法和措施，应进行论证并应符合本规范中有关性能的要求。

2基本规定2.0.1工程振动控制应满足承载能力极限状态、正常使用极限状态的设计要求,并应满足功能、结构性能和耐久性的要求。

2.0.2在设计工作年限内，工程振动控制系统应满足下列功能要求：1在设计条件范围内应承受可能出现的各种振动荷载作用；2应保证振动控制对象能够正常使用；3应满足环境振动和噪声的控制要求；4应满足生产工作人员和使用者免受振动影响，保障人身健康的要求；5当外界发生火灾、爆炸、撞击等偶然事件时，在规定的时间内应保持足够的承载力和整体稳定，不应出现因振动控制系统失稳造成破坏的后果。

2.0.3在设计工作年限内，工程振动控制系统应符合下列规定：1未经许可，不应改变振动控制系统的设计功能和使用条件；2振动响应超过容许值时，应及时进行处理；3应对振动控制系统定期检测和维护；4当振动控制装置或零部件确需更换时，应按设计规定进行更换；5应采取防腐、防火措施，满足环境使用要求；6当出现耐久性缺陷时，应及时处理；7在地震、火灾、浸泡、爆炸、撞击等偶然灾害发生后，应对振动控制系统进行详细检查，并根据检查结果进行评估、处理。

计量标准的测量能力常用表示方法
1. 精密度（Precision）：反映测量结果的稳定程度，通常可以通过测量结果的重复性或方差来表示。

2. 准确度（Accuracy）：反映测量结果与真实值之间的接近程度，通常可以通过偏差或误差来表示。

3. 灵敏度（Sensitivity）：反映测试系统对样品变化的响应程度，通常可以通过检出限或线性范围来表示。

4. 特异性（Specificity）：反映测试系统只对目标物质做出响应，不受其他物质的影响，通常可以通过交叉反应来表示。

5. 稳定性（Stability）：反映测试系统在不同时间和条件下的测量结果一致性，通常可以通过参考物质稳定性来表示。

计量测试与应用技术在现代科技高速发展的时代，计量测试和应用技术在各个领域中扮演着重要的角色。

计量测试是指通过量化的手段来测量和评估事物的性能、特性或质量。

而应用技术则是指将计量测试的结果应用于实际生产、科学研究或其他领域中的技术方法和手段。

本文将重点探讨计量测试与应用技术在科研、工业生产和医疗健康等方面的应用，以及其对社会发展的重要意义。

计量测试在科学研究中起着至关重要的作用。

科学研究的目标是揭示事物的本质、规律和机理，而计量测试则是验证科学假设和理论的有效手段。

科学家通过精确的计量测试，可以获取准确的数据和实验结果，从而验证或修正科学理论。

例如，在物理学领域中，科学家通过精密的计量测试，验证了爱因斯坦的相对论理论。

在生物学领域中，科学家通过计量测试，揭示了细胞的结构和功能，推动了生命科学的发展。

因此，计量测试在科学研究中发挥着不可替代的作用。

计量测试在工业生产中具有重要意义。

在工业生产过程中，计量测试可以帮助企业实现产品质量的监控和控制。

通过计量测试，企业可以对产品的各项性能指标进行准确的测量，从而保证产品的质量和稳定性。

例如，在汽车制造业中，通过计量测试可以对汽车的安全性能、燃油效率等进行评估，确保汽车的质量符合标准。

在电子制造业中，计量测试可以对电子产品的电气性能、可靠性等进行检测，保证产品的性能稳定和可靠性。

因此，计量测试在工业生产中是不可或缺的。

计量测试在医疗健康领域也起着重要的作用。

在医疗诊断中，计量测试可以帮助医生准确判断疾病的类型和程度，指导医疗治疗。

例如，在临床实验室中，通过计量测试可以对患者的血液、尿液等样本进行化验，从而获取患者的生化指标和病理信息，帮助医生进行疾病的诊断和治疗。

在医疗设备中，计量测试可以对医疗设备的精度和准确性进行验证，确保设备的安全和有效。

因此，计量测试在医疗健康领域对于提高诊断水平和治疗效果具有重要意义。

计量测试与应用技术在科研、工业生产和医疗健康等方面的应用，对于推动社会发展和提高人类生活水平具有重要作用。