机械制造基础 第2版 教学课件 作者 苏建修 第5章 测量技术基础.ppt

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1、第5章测量技术基础5．1测量技术基础知识在机械制造过程中对零件的几何参数进行严格的度量与控制，并将这种度量与控制纳入一个完整且严密的研究、管理体系，将它称之为几何量计量。它包括长度基准的建立、尺寸量值的传递、检验与精度分析、各级计量器具的检定与管理、新的计量器具及检测方法的研制、开发和发展等内容。在机械制造中，测量技术主要是研究对零件几何参数进行测量和检验的问题。所谓测量就是将被测量（如长度、角度等）和作为计量单位的标准量进行比较，以确定其量值的过程。为了保证测量的准确度，首先需要建立统一、可靠的测量单位基准。我国是以米（m）作为法定的基本长度单位。米的定义是：光在真空中,在（1/29

2、9792458）秒时间间隔内所经过的距离。尺寸量值传递的媒介是各级计量标准器，上一级的计量标准器用来检定下一级的标准器，以实现量值的准确传递。尺寸量值通过两个平行的系统向下传递。一个是线纹量具系统，一个是端面量具系统。见图5–1所示。5．1．4量块量块又称块规，是无刻度的端面量具，在计量部门和机械制造中应用较广。它除了作为计量标准器进行尺寸量值传递以外，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。量块的形状有长方体和圆柱体两种，常用的是长方体。如图5–2a所示，长方体量块具有上、下测量面和四个非测量面。上、下测量面是经过精密加工的很平、很光的平行平面。标称尺寸0.5～10㎜

3、的量块，其截面尺寸为30㎜×9㎜；标称尺寸大于10～1000㎜的，其截面尺寸为35㎜×9㎜。1.量块中心长度:量块的精度虽然很高，但是上、下测量面也不是绝对平行的，因此量块的工作尺寸以量块中心长度来代表。所谓量块中心长度是指量块一个测量面的中心点至量块另一测量面之间的垂直距离L.2.量块的研合性与组合:量块的测量面十分光滑和平整，这使量块具有研合性。如将一量块的测量面沿着另一量块的测量面滑动，同时用手稍加压力，两量块便能研合在一起。量块的这种通过分子吸引力的作用而粘合在一起的性能称为量块的研合性。组合量块的原则是量块的数目尽可能少，一般不应多于4～5块。3.量块的级和等级:制造精度规定

4、了六级：00、0、1、2、（3）和K级。其中00级最高，精度依次降低，K级为校准级。量块的检定精度规定了六等：1、2、3、4、5、6等。其中1等最高，精度依次降低，6等最低。【例5–1】从83块一套的量块中组合尺寸38.935㎜。解：量块组合如下：38.935-）1.00537.93-）1.4336.5-）6.530则可选用1.005㎜、1.43㎜、6.5㎜、30㎜等四块量块进行组合。5．2测量误差测量误差=测得值－真值5．2．1测量误差的来源1.计量器具误差、2.环境误差、3方法误差、4.人员误差。5．2．2测量误差的分类1.系统误差:在相同条件下，多次重复测量时，其绝对值和符号保持

5、不变或按一定规律变化的误差，称为系统误差。2.随机误差:在相同条件下，多次重复测量时，其绝对值和符号以不可预定的方式变化的误差。3.粗大误差:超出在规定条件下预期的误差。5．2．3测量不确定度测量的根本目的是要获得具有一定可靠程度的测量结果。但在任何一次测量中，由于受到环境条件的影响，各种误差因素不可避免，再加上测量器具本身的误差等，肯定会造成测量结果对被测尺寸真值的偏离，偏离程度的大小可用测量不确定度来表征。测量不确定度是用来表征测量过程中各项误差综合影响测量结果分散程度的一个误差限，一般用代号μ表示。5．3孔、轴尺寸公差检测5．3．1普通计量器具测量孔、轴尺寸1.工件的误收与误废2

6、.验收极限和安全裕度:验收极限分别由被测工件的最大、最小极限尺寸向其公差带内内缩一个安全裕度A值，这就形成了新的上、下验收极限。安全裕度A，实际上就是测量不确定度μ的允许值。3.计量器具的选择:使用普通计量器具进行测量验收工件时，在查表确定安全裕度A值和计算出验收极限之后，重要的一步就是根据与安全裕度相对应的计量器具不确定度允许值μ1来选择适当的计量器具。【例5–2】工件为φ50f8(),试确定验收极限和选择计量器具。解：（1）确定安全裕度A根据工件公差IT=0.039㎜，查表5‐1得：A=0.003㎜，μ1=0.0027㎜（2）选择计量器具根据工件尺寸φ50，查表5‐3，分度值为0.

7、002㎜的比较仪可满足要求，其不确定度为0.0018㎜（3）确定验收极限上验收极限=最大极限尺寸-A=φ50-0.025-0.003=φ49.972㎜下验收极限=最小极限尺寸+A=φ50-0.064+0.003=φ49.939㎜5．3．2光滑极限量规检验孔、轴尺寸1.量规的作用与分类:在车间条件下，当孔、轴单一要素遵守包容原则时，常使用光滑极限量规来检验孔、轴是否合格。量规是一种没有刻度的专用检验工具。光滑极限量规的外形与被检验对象相反。如图5