《长度测量基础》PPT课件

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1、3.1测量的基本概念3.2尺寸传递第3章长度测量基础3.3测量方法与计量器具的分类3.4常用长度量具与量仪3.5坐标测量机中的光栅与激光测量原理3.6测量误差和数据处理13.1测量的基本概念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。测量技术是进行质量管理的重要手段。只有合格的零件才具有互换性。测量技术包括“测量”和“检验”。2“测量”是指将被测几何量与

2、作为计量单位的标准量进行比较，从而确定被测几何量是计量单位的倍数或分数的实验过程。一个完整的几何量测量过程应包括以下四个要素。①被测对象。被测对象是指几何量，即长度、角度、形状、位置、表面粗糙度及螺纹、齿轮的各个几何参数等。②计量单位。我国法定的计量单位。③测量方法。指在进行测量时所采用的测量原理、计时器具和测量条件的总和。④测量精度。指测量结果与被测量真值的一致程度，与之相对应的概念即测量误差。“检验”是指通过确定被测几何量是否在规定的极限范围内，从而判断零件是否合格的过程，检验并不能得出具体的量值，如用光滑极限量规检验零件等。33.2尺

3、寸传递计量基准（简称基准）是用来复现和保存计量单位并具有最高计量学特性（如精确度、稳定性等）的计量器具。从测量技术的角度来看，它是实现测量单位统一、准确的可靠保证。从更为广泛的意义来看，统一量值，建立统一的计量基准，对于实现互换性生产，促进科学技术发展，繁荣经贸交流乃至现代化社会生活的许多方面都是至关重要的。在几何量测量技术中，长度是最基本的物理量，基本单位为“米”（m）。基准“米”的建立，经历了多次变迁。1889年，第一届国际计量大会决定以通过巴黎附近地球子午线的4×10-8的长度为1m，并用铂铱合金制成的金属尺为米原器，其精度约为±1.

4、1×10-7量级，即±0.11mm。随着技术进步，人们发现米原器的量值也不是稳定不变的，于是便开始研究用比较稳定的光波波长作基准。1960年，第11届国际计量大会重新定义“米”以氪86原子在2p10～5d5能级之间跃迁时所辐射的谱线在真空中波长的1650763.73倍为1m，其精确度提高到±4×10-9量级。随着激光技术、时间频率测量技术的发展，光速测量精度的提高，计量技术有了新的重大突破。因此，1983年，第17届国际计量大会又通过了新的“米”的定义，即“米”是光在真空中于1/299792458s时间间隔内的行程长度，以精确测定的光速为基

5、础，以精确度最高的时间频率表示长度基准，并用稳频激光来复现，复现性和稳定性比氪86基准提高100倍左右。3.2.1长度基准43.2.2量值传递1.长度的量值传递量值传递是“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3-1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。5图3-1长度量值传递系统63.2.3量块及其使用1．量块的概念量块

6、又称块规，是一种没有刻度的平行端面量具，在机械制造厂和各级计量部门中应用较广。它除了作为量值传递的媒介以外，还可用于计量器具、机床、夹具的调整以及工件的测量和检验等。量块用特殊合金钢（常用铬锰钢）制成，其线膨胀系数小，性能稳定，不易变形且耐磨性好。量块的形状有长方体和圆柱体两种，常用的是长方体，它有两个相互平行的测量面和四个非测量面，如图3-2所示。测量面要求平面度很高而且非常光洁，两测量面之间具有精确的尺寸。量块上测量面的中点和与其另一测量面相研合的辅助体表面之间的垂直距离，称为量块的中心长度。量块上标出的尺寸称为量块的标称长度（或名义尺

7、寸）。7图3-2量块及研合辅助平面82．量块的精度等级GB/T6093—2001《量块》对量块的制造精度规定了五级，即00级、0级、1级、2级和3级，另外有一校准级K。“级”主要是根据量块长度极限偏差、量块长度变动量、量块测量面的平面度、量块测量面的粗糙度以及量块测量面的研合性等指标来划分的。其中00级最高，精度依次降低，3级最低。在各级计量部门中，量块常按检定后的尺寸使用。因此，国家计量局对量块的检定精度规定了1、2、3、4、5、6等。其中，1等精度最高，依次降低。“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划分。量块按“

8、级”使用时，以量块的标称长度为工作尺寸，该尺寸包含了量块的制造误差，并将被引入到测量结果中。由于不需要加修正值，故使用较方便。按“等”使用时，必须以检定后的实际尺寸作为工作尺寸，