第2章测量技术基础

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1、第2章测量技术基础2.1概述2.2量值传递系统2.3计量器具与测量方法2.4测量误差及数据处理2.5综合实训2.1概述2.1.1测量的含义测量是指为确定被测几何量的量值而进行的实验过程，其实质是将被测几何量的量值L与作为计量单位的标准量E进行比较，从而确定其比值q的过程。即q＝L/E被测量值L＝qE2.1.2测量要素测量要素测量对象计量单位测量方法测量精度包括长度、角度、表面粗糙度、形位误差、螺纹及齿轮等零件的几何参数。在机械制造中，常用的长度计量单位，一般测量时为毫米（mm），精密测量时为微米（μm），超精密测量时为纳米（nm）测量

2、方法是指测量时所采用的测量原理、计量器具和测量条件的总和。测量结果越接近真实值，测量精度越高；反之，测量精度越低。2.2量值传递系统2.2.1长度量值传递系统为了保证长度测量的精度，必须建立一个国际统一的、稳定可靠的长度基准。1983年，在第17届国际计量大会上通过了作为长度基准的米的定义，规定：“米”是光在真空中在1/299792458s的时间间隔内所行经路程的长度。在实际生产中，一般采用各种计量器具进行测量。为了保证量值统一，必须将长度基准的量值准确地传递到生产中应用的计量器具和工件上去。我国的长度量值传递系统如图2-1所示激光干

3、涉仪原理参考阅读http://www.eepw.com.cn/article/279158.htm国家基准波长工作基准器激光干涉比长仪或双频激光干涉仪工作基准米尺比较测量法一等线纹尺二等线纹尺三等线纹尺精密机床用尺之类的工作计量器具普通尺之类的工作计量器具工件尺寸比较测量法比较测量法比较测量法直接测量法直接测量法刻线量具工作基准器激光光波干涉仪一等量块二等量块三等量块四等量块五等量块六等量块各种计量器具工件尺寸比较测量法绝对测量法比较测量法比较测量法比较或直接测量法比较或直接测量法比较或直接测量法端面量具极少数高精度计量器具的示值

4、某些高精度计量器具的示值某些计量器具的示值图2-1长度量值传递系统2.2.2量块量块又称为块规，是一种没有刻度的端面量具。它用特殊合金钢（一般为CrWMn钢）制成，具有线膨胀系数小、不易变形、硬度高、耐磨性好、工作面粗糙度值小及研合性好等特点。1．量块的形状量块的形状有长方体和圆柱体两种，其中，常用的是长方体。如图2-2所示，量块有两个平行的测量面和四个非测量面。其测量面极为光滑、平整，且两测量面之间具有精确的尺寸。图2-2量块量块除可作为长度基准外，生产中还可用来检定和校准计量器具、调整精密机床、进行精密划线和精密测量等。量块陶瓷

5、量块2．量块的尺寸（1）量块长度l量块长度l是指一个测量面上的任意点到与另一测量面相研合的辅助体表面的垂直距离，如图所示。（2）量块中心长度lc量块中心长度lc是指一个测量面上的中心点到与另一测量面相研合的辅助体表面的垂直距离，如图所示。（3）标称长度：量块上标出的数字尺寸＜6mm长度标记刻在测量面上尺寸≥6mm长度标记刻在非测量面上量块标称长度（4）量块长度偏差e量块长度偏差e是指任意点的量块长度l与标称长度ln的代数差，即e＝l－ln量块长度偏差e的最大允许值称为量块长度的极限偏差te。（5）量块长度变动量v量块长度变动量v是指量

6、块测量面上任意点中的最大长度lmax与最小长度lmin之差。即v=lmax－lmin量块长度变动量的最大允许值用tv表示。3．量块的精度（1）量块的级按制造精度不同，量块可分为五级，即0，1，2，3，K级。其中，0级精度最高，3级精度最低，K级为校准级。各级量块的精度指标如表2-1所示。表2-1各级量块的精度指标（2）量块的等按检定精度不同，量块可分为1～5等。其中，1等精度最高，5等精度最低。按等使用时，不再以标称长度作为工作尺寸，而是用量块经检定后的实测中心长度作为工作尺寸。等主要是根据量块长度测量的不确定度最大允许值（在此以a表

7、示）和量块长度变动量的最大允许值tv来划分的。各等量块的精度指标如表2-2所示。表2-2各等量块的精度指标4．量块的研合性与应用量块的研合性是指量块的一个测量面与另一量块的测量面或另一经精加工的类似量块测量面的表面，通过分子力的作用相互黏合的性能。国家标准GB/T6093—2001规定，我国成套生产的量块有91块、83块、46块、38块等17种规格。如表2-3所示为91块和83块一套的量块尺寸系列。1.005201.286.528.785表2-3成套量块的尺寸（摘自GB/T6093—2001）使用量块时，应合理选择若干量块组成所需的尺

8、寸。为减少量块组合时的长度累积误差，应尽量减少量块的组合块数，通常不超过4～5块。选取量块时，应从所需组合尺寸的最后一位数开始，每选一块至少应减去所需尺寸的一位尾数。如，从83块一套的量块中选取尺寸为36.745mm的量