公差 第二章 几何量测量基础

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1、第二章几何量测量基础§1概述几何量测量：为确定被测几何量的量值而进行的实验过程。其实质就是将被测几何量与作为计量单位的标准量进行比较，从而确定两者比值的过程。q=x（被测几何量）/E（计量单位）被测几何量的量值为x=qE（2——1）测量过程包括被测对象、计量单位、测量方法和测量精度等四个要素。一、被测对象本课程研究的被测对象是几何量二、计量单位三、测量方法测量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综合。四、测量精度测量结果与真值相一致的程度。§2长度、角度量值的传递一、长度基准米是光在真空

2、中于1/299792458秒的时间间隔内所经过的距离。米的定义主要采用稳频激光来复现。二、长度量值传递系统量块、线纹尺三、量块量块测量面的研合性：1.有关量块的术语有关量块长度和偏差的术语如下：（1）量块（测量面上任意点）的长度Li（2）量块的中心长度L（3）量块长度的标称值l（4）量块长度的实测值（5）量块长度的变动量Lv（6）量块的长度偏差即实测值与标称值之差2.量块的精度等级（1）量块的分级制造精度分为六级：00、0、K、1、2、300级的精度最高，3级的精度最低。以量块长度的标称值作工作尺寸,含

3、制造误差量块分级的主要依据是量块长度极限偏差(±D)和量块长度变动量的允许值TV(附表2-1)（2）量块的分等检定精度分为六等：1、2、3、4、5、6等其中1等的精度最高，6等的精度最低。以经检定后所给出的量块中心长度的实测值作为工作尺寸,排除了制造误差,仅包含检定时较小的测量误差。量块分等的主要依据是量块测量的不确定度允许值和量块长度变动量的允许值TV(附表2-2)量块按“等”使用的测量精度比量块按“级”使用的高。3.量块的组合使用量块组合时，为减少累积误差，应力求使用最少的块数，一般不超过四块。四、

4、角度量值传递系统§3计量器具和测量方法一、计量器具的分类1.量具单值量具(如量块、直角尺等）和多值量具（如线纹尺等）2.量规是指没有刻度的专用计量器具，用以检验零件要素实际尺寸和形位误差的综合结果。不能得到具体值,只能确定被检件是否合格3.计量仪器机械式量仪、光学式量仪、电动式量仪、气动式量仪。4.计量装置二、计量器具的基本技术性能指标1.标尺刻度间距2.标尺分度值3.分辨力(如数值式量仪)4.标尺示值范围5.计量器具测量范围6.灵敏度7.示值误差8.修正值9.测量重复性10.不确定度三、测量方法的分类

5、1.按实测几何量是否为被测几何量分类（1）直接测量直接测量是指被测几何量的量值直接由计量器具读出。（2）间接测量间接测量是指欲测几何量的量值由实测几何量的量值按一定的函数关系式运算后获得。（1）绝对测量绝对测量是指计量器具显示或指示的示值即是被测几何量的量值。（2）相对测量相对测量（比较测量）是指计量器具显示或指示出被测几何量相对于已知标准量的偏差，被测几何量的量值为已知标准量与该偏差值的代数和。一般来说，相对测量的测量精度比绝对测量的高。3．按测量时被测表面与计量器具的测头是否接触分类（1）接触测量2

6、.按示值是否为被测几何量的量值分类接触测量是指计量器具的测头与被测表面接触，并有机械作用的测量力。（2）非接触测量非接触测量是指计量器具的测头不与被测表面接触。4．按工件上是否有多个被测几何量一起加以测量分类(1）单项测量单项测量是指分别对工件上的各被测几何量进行独立测量。(2）综合测量综合测量是指同时测量工件上几个相关几何量的综合效应或综合指标，以判断综合结果是否合格。此外，还有动态测量和主动测量。§4测量误差一、测量误差的基本概念测量误差可用绝对误差或相对误差来表示。绝对误差δ=x-x0（真值）（2

7、-3）被测几何量的真值x0=x±

8、δ

9、（2-4）用绝对误差表示测量精度适用于评定或比较大小相同的被测几何量的测量精度。相对误差是指绝对误差（取绝对值）与真值之比。f=

10、δ

11、/x0≈

12、δ

13、/x（2-5）二、测量误差的来源1．计量器具的误差设计计量器具时，为了简化结构而采用近似设计的方法会产生测量误差。当设计的计量器具不符合阿贝原则时会产生测量误差。阿贝原则是指测量长度时，为了保证测量的准确，应使被测零件的尺寸线（简称被测线）和量仪中作为标准的刻度尺（简称标准线）重合或顺次排成一条直线。计量器具零件的制造和

14、装配误差会产生测量误差。计量器具在使用过程中零件的变形、滑动表面的磨损等会产生测量误差。相对测量时使用的标准量（如量块）的制造误差会产生测量误差。2．方法误差方法误差是指测量方法的不完善（包括计算公式不准确，测量方法选择不当，工件安装、定位不准确等）引起的误差会产生测量误差。3．环境误差环境误差是指测量时环境条件不符合标准的测量条件所引起的误差，它会产生测量误差。4．人员误差人员误差是指测量时人员人为的差错，它会产生测量误差。三、测量误差的