长度计量基础知识讲座(二十六)量块的等和级

量块量具的使用方法一．量块的用途和精度量块又称块规。

它是机器制造业中控制尺寸的最基本的量具，是从标准长度到零件之间尺寸传递的媒介，是技术测量上长度计量的基准。

长度量块是用耐磨性好，硬度高而不易变形的轴承钢制成矩形截面的长方块，如图1所示。

它有上、下两个测量面和四个非测量面。

两个测量面是经过精密研磨和抛光加工的很平、很光的平行平面。

量块的矩形截面尺寸是：基本尺寸0.5～10mm的量块，其截面尺寸为30mm×9mm；基本尺寸大于10至1000mm，其截面尺寸为35mm×9mm。

图1 量块图2 量块的中心长度量块的工作尺寸不是指两测面之间任何处的距离，因为两测面不是绝对平行的，因此量块的工作尺寸是指中心长度，即量块的一个测量面的中心至另一个测量面相粘合面（其表面质量与量块一致）的垂直距离。

在每块量块上，都标记着它的工作尺寸：当量块尺寸等于或大于6mm时，工作标记在非工作面上；当量块在6mm以下时，工作尺寸直接标记在测量面上。

量块的精度，根据它的工作尺寸(即中心长度)的精度、和两个测量面的平面平行度的准确程度，分成五个精度级，即00级、0级、1级2级和(3)级。

0级量块的精度最高，工作尺寸和平面平行度等都做得很准确，只有零点几个微米的误差，一般仅用于省市计量单位作为检定或校准精密仪器使用。

1级量块的精度次之，2级更次之。

3级量块的精度最低，一般作为工厂或车间计量站使用的量块，用来检定或校准车间常用的精密量具。

量块是精密的尺寸标准，制造不容易。

为了使工作尺寸偏差稍大的量块，仍能作为精密的长度标准使用，可将量块的工作尺寸检定得准确些，在使用时加上量块检定的修正值。

这样做，虽在使用时比较麻烦，但它可以将偏差稍大的量块，仍作为尺寸的精密标准。

二．成套量块和量块尺寸的组合量块是成套供应的，并每套装成一盒。

每盒中有各种不同尺寸的量块，其尺寸编组有一定的规定。

常用成套量块的块数和每块量块的尺寸，见表1。

第一章長度計量基礎知識第一節長度計量的任務和內容長度計量(又稱幾何計量)是一項歷史悠久、基礎性很強的技術。

長度計量與人們生活、生産活動、國民經濟各個部門、科學技術各個領域有著十分密切的關係。

在日常生活中，做衣服要用尺子量體載衣，蓋房子要丈量土地；在工業生産中，長度計量是保證加工零件的尺寸和形狀符合設計要求，保證裝配的零部件和整機達到質量指標的技術手段；科學的進步更離不開長度計量，許多科學實驗室往往是通過長度計量來獲得實驗結果的。

如研究宏觀世界，測量天體間距離；研究微觀世界，測量分子結構等。

長度計量的重要任務是：研究和確定長度單位；研究建立和保存長度計量基准、標準；建立長度各項計量檢定系統，組織量值傳遞，開展計量檢定和修理，以保證量值的準確一致；研究新的長度計量檢定方法和手段，確定測量準確度；應用新的科學技術理論，開拓長度計量的新領域。

長度計量按其測量對象來分，可包括以下幾個方面的內容：（1）長度尺寸——如端度、軸孔直徑、座標尺寸、線紋間尺寸、箱體結構尺寸等；（2）角度——如平面度（斜率等）、圓分度、空間位置角（如兩軸交錯的夾角）、錐度等；（3）表面形狀和位置——平面度、直線度、圓度、垂直度、平行度等；（4）表面粗糙度（微觀不平度）和波度；（5）齒輪、螺紋、花鍵及各類加工刀具等的各種工程參量。

第二節長度計量器具的分類長度計量器具的種類、型式繁多，按其在量值傳遞中的作用，可分為計量基准、計量標準和工作計量器具；按其結構的複雜程度和功能的完備程度，可分為實物量具、計量儀器和計量裝置；按用途分為標準量具極限量規、檢驗夾具和計量儀器。

另外，還按照長度計量器具的準確度等級、標準化水平、自動化程度等特征進行分類。

下面從結構和功能角度對長度計量器具進行分類介紹。

一、實物量具（簡稱量具）實物量具是具有固定形態，用來直接複現或提供定量的一個或多個已知量值的計量器具。

所謂固定形態，是指量具應具有恒定的物理和化學狀態，以保證在使用時，量具能確定地複現並保持已知量值。

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。

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。

量块精度的术语1. “量块的公称尺寸”，就像你买衣服有个标签上写的尺码一样，量块也有它特定的公称尺寸呢！比如常用的10 毫米量块。

2. “量块的实际尺寸”，这就好比你实际的身高体重，是真实存在的呀！像经过精确测量得到的量块实际尺寸9.99 毫米。

3. “量块的长度偏差”，哎呀，就如同你跑步时和标准速度的差距一样，量块的长度也可能有偏差哟！比如某个量块的长度偏差是0.01 毫米。

4. “量块的测量面平面度”，这类似你家桌面平不平呀！像要求很高的量块测量面平面度要达到非常小的数值。

5. “量块的研合性”，这就像拼图能不能很好地拼在一起，量块也讲究研合性好不好呢！例如有些量块能轻松研合。

6. “量块的中心长度”，可以想象成是量块的核心长度呀！好比量块的中心长度是5 毫米。

7. “量块的等和级”，这不就跟考试的等第一样嘛！量块也分等和级呢，像一级量块就很厉害。

8. “量块的稳定性”，就跟你情绪稳不稳定似的，量块的稳定性也很重要哦！要是不稳定可不行。

9. “量块的耐磨性”，这跟鞋子耐不耐磨有点像呀！好的量块要有好的耐磨性呢。

10. “量块的热膨胀系数”，这就好像热了会膨胀的气球，量块也有热膨胀系数呢！比如某个量块的热膨胀系数较小。

11. “量块的表面粗糙度”，跟你看一个东西表面光不光滑差不多嘛！量块表面粗糙度也有标准的。

12. “量块的平行度”，这就像两根平行线一样呀！量块的平行度也得符合要求呢。

13. “量块的垂直度”，这跟墙直不直有啥区别呀！量块的垂直度可不能马虎。

14. “量块的线膨胀系数”，这不就跟金属受热会变长一个道理嘛！量块也有线膨胀系数哟！15. “量块的制造精度”，就如同手工品的精细程度一样重要呀！量块的制造精度得高才行。

16. “量块的示值误差”，跟你测东西有误差差不多吧！量块也会有示值误差呢。

17. “量块的测量重复性”，这跟你重复做一件事效果稳不稳定一样呀！量块的测量重复性很关键呢。

量块为什么既要分级又要分等【关键词】量块等级测量不确实度變动量【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2017.02.0091 概述在我国，量块的准确度分级又分等，这在计量器具中是比较特殊的。

量块等级的具体划分也有相对应的标准。

1.1 量块级的的划分量块分级是根据量块长度的制造偏差、长度变动量、平面度和研合性等确定的。

“级”表示量块长度的实测值与其标称值之间的接近程度。

一般分为00，0，K，1，2和3级，最高为00级（详见表1）。

各级量块对其标称长度偏差不应超过表1的规定。

3级除专用量块外，一般是不出厂的。

1.2 量块等的划分量块的等是按量块实测长度的测量不确定度、长度变动量、平面度和研合性来确定的。

量块分为1，2，3，4，5和6等（详见表2）。

“等”表示量块的长度的实测值与其真值的接近程度。

各等量块长度测量的不确定度，应不超过表2的规定。

2 量块等级划分的必要性从符合经济原则考虑，为了适应不同行业不同准确度的测量，生产厂家根据量块的平面度、研合性、长度变动量和量块长度制造偏差的大小来划分级别。

偏差小的选配成高级别，偏差度大的选配成低级别。

出厂量块只注明整套量块的级别，不给出每套量块的偏差值，用户按级别使用量块时，只需按标称尺寸使用，很方便。

随着科学技术的发展，目前工业生产、国防科研对长度计量的准确度要求越来越高。

要使量块的制造水平迅速赶上去是有困难的。

但检定量块的检定准确度较量块的制造准确度高得多。

因此可以用高标准的测量方法来确定量块的实际尺寸（即确定相对于标称尺寸的偏差）。

使用者在使用中按此偏差进行修正，就等于提高了量块的准确度，解决了使用上高准确度要求和量块制造上的困难的矛盾。

例如标称值为50的量块，实际制造后的量块真值设定为49.9996mm。

如按标称值使用，则包含0.4μm的误差。

倘若我们用高准确度仪器测量该量块，测得值为49.*****mm，相对于标称值50mm的偏差是-0.42μm 那么我们在使用该量块时，按-0.42μm作修正，这时由此引起的误差为-0.02μm，这比使用标称值时的误差缩小了一个数量级，大大提高了测量的准确度。