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第二章几何量测量基础§1概述§2长度量值的传递§3计量器具和测量方法§4测量误差§5各类测量误差的处理§6等精度测量列的数据处理2§1概述为了保证机械零件的互换性，需要对完工零件的几何量进行检测，以判断是否符合设计要求。一、几何量测量的定义几何量测量是指为确定被测几何量的量值而进行的实验过程。本质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。3§1概述二、测量要素1.被测对象本课程被测对象是几何量，包括长度、几何误差、表面粗糙度、螺纹及齿轮的几何参数等。2.计量单位采用国际单位制（SI），长度基本单位米(m)，常用单位毫米(mm)和微

2、米(μm)。3.测量方法测量时所采用的测量原理、计量器具和测量条件的综合。4.测量精度测量结果与真值相一致的程度。由于在测量过程中总是不可避免地出现测量误差，故无测量精度的测量是毫无意义的测量。4§2长度量值的传递一、长度基准◆国际单位制及我国法定计量单位制长度的基本单位是米（m）。◆1983年第17届国际计量大会上通过的米定义是：“1米是光在真空中于1/299792458秒时间间隔内所经路径的长度”。◆米的定义主要采用稳频激光来复现。因稳频激光的波长作为长度基准具有极好的稳定性和复现性。二、长度量值传递系统52.2长度量值的传递图2-1长度量值传递系统6§2长度量值的传递三、量

3、块1.有关量块精度的术语图2-2有关量块长度、偏差和误差的术语7§2长度量值的传递①量块长度l量块一个测量面上的任意点到与其相对的另一测量面相研合的辅助体表面之间的垂直距离。②量块的中心长度lc对应于量块未研合测量面中心点的量块长度。③量块标称长度ln标记在量块上，用以表明其与主单位（m）之间关系的量值，也称为量块长度的示值。8§2长度量值的传递④任意点的量块长度偏差e任意点的量块长度与标称长度的代数差，即e=l-ln。合格条件：-te≤e≤+te。⑤量块的长度变动量v量块测量面上任意点中的最大量块长度lmax与最小量块长度lmin之差。合格条件：v≤tv。⑥量块测量面的平面度误

4、差fd包容量块测量面的实际表面且距离为最小的两个平行平面之间的距离。其公差为td。合格条件：fd≤td。9§2长度量值的传递2.量块的精度等级（1）量块的分级按照JJG146-2003《量块检定规程》的规定，量块的制造精度分为五级：K、0、1、2、3级，其中K级精度最高，精度依次降低，3级最低。量块生产企业大都按“级”向市场销售量块。102.2长度量值的传递（2）量块的分等按照JJG146-2003《量块检定规程》的规定，量块的检定精度分为五等：1、2、3、4、5等，其中1等最高，精度依次降低，5等最低。（3）量块按“等”使用与按“级”使用量块按“级”使用时，应以量块的标称长度作

5、为工作尺寸，包含制造误差。量块按“等”使用时，以检定给出的量块中心长度的实际尺寸作为工作尺寸，排除制造误差的影响，仅包含检定的测量误差。故量块按“等”使用的测量精度比量块按“级”使用时高。11§2长度量值的传递3.量块的组合使用量块具有研合性，故可将不同尺寸的量块进行组合而形成所需的工作尺寸。表2-1列出了国产83块量块组的尺寸系列。尺寸范围（mm）间隔（mm）小计（块）1.01～1.491.5～1.92.0～9.510～10010.51.0050.010.10.510---4951610111表2-183块一套的量块组成12§2长度量值的传递量块组合时，为减少量块组合的累积误差

6、，应力求使用最少的块数，一般不超过4块。组成量块时，可从消去所需工作尺寸的最小尾数开始，逐一选取。如为了得到工作尺寸为38.785mm的量块组，从83块一套的量块中选取过程如下：38.785mm-）1.005mm第一块量块37.780mm-）1.28mm第二块量块36.500mm-）6.5mm第三块量块30.000mm第四块量块13§2长度量值的传递四、角度量值传递系统多面棱体（下图）14§3计量器具和测量方法一、计量器具的分类计量器具按其本身的结构特点进行分类可分为：量具、量规、计量仪器和计量装置等四类。1.量具以固定形式复现量值的计量器具。2.量规没有刻度的专用计量器具，如检

7、验孔、轴实际尺寸和形状误差的综合结果所用的光滑极限量规。3.计量仪器能将被测几何量的量值转换成可直接观测的指示值（示值）或等效信息的计量器具（量仪）。4.计量装置为确定被测几何量量值所必需的计量器具和辅助设备的总体。15§3计量器具和测量方法二、计量器具的基本技术性能指标计量器具的基本技术性能指标是合理选择和使用计量器具的重要依据。1.标尺刻度间距标尺刻度间距是指计量器具标尺或分度盘上相邻两刻线中心之间的距离或圆弧长度。2.标尺分度值标尺分度值是指计量器具标尺或分度盘上每一刻度间