项目二 技术测量的的基本知识及常用计量器具.doc

项目二 技术测量的基本知识及常用计量器具项目内容:1. 技术测量的基本知识。2. 简单量具的使用知识。3. 游标卡尺、千分尺的使用与维护。4. 百分表、万能角度尺的使用与维护。项目目的:1. 初步掌握技术测量的基本知识。2. 能正确使用简单量具进行测量。3. 能熟练使用游标卡尺、千分尺进行测量，并懂得相关的维护知识。4. 能熟练使用百分表,万能角度尺进行测量,并懂得相关的维护知识。项目实施过程:知识点:1了解测量与测量要素的概念。2了解测量器具和测量方法的分类。2了解测量误差的概念。3了解量具使用的注意事项。技能点:1. 认识常用的量具。2握测量的长度单位及单位换算。任务一 技术测量的基本知识课题一 测量的基础知识任务描述：初步掌握测量的基础知识,在教师的指导下认识常用的量具,并能进行单位的简单换算。一. 测量与测量要素：1. 测量: 所谓“测量”就是将一个待确定的物理量，与一个作为测量单位的标准量进行比较的过程,并以测量单位的倍数表示其比较结果。可用图（21）所示基本测量表达式表示:X=quX被测值；q测量单位； u比值 图 21欲测一轴的长度x,把轴和刻度线尺并列比较,得二者的比值q为22.0,长度单位为mm,所以被测值(轴的长度)x为22.0mm。2. 测量要素: 它包括四个方面的因素，即：测量对象、测量方法、测量单位和测量精度。测量的任务就是根据测量对象的特点和要求，选用测量器具，拟定测量方法，把被测量与标准测量进行比较，分析测量过程误差，从而得出具有一定测量精度的测量结果。二测量器具和测量方法的分类:1 测量器具的分类:测量器具是量具、量仪、和其它用于测量目的的技术装置的总称。测量工具分类标准量具量规万能量具和量仪检验夹具是用以代表测量单位倍数和分数的器具。是一种没有刻度的量具。不能量出零件的具体尺寸，但能确定零件是否合格。有刻度，可在一定范围内测出零件的任何尺寸大小。是一种专用检验工具。标准量具实例量块角度量块量规实例形状量规极限量规塞尺万能量具和量仪实例游标量具测微量具机械杠杆量仪光学量仪汽动量仪电学量仪量规实例2 测量方法的分类: 测量方法分类根据获得被测结果的方法不同划分直接测量法间接测量法根据测量结果的读值不同划分绝对测量法（全值量法）相对测量法（微差或比较量法）根据被测件的表面是否与测量工具有机械接触划分接触测量法不接触测量法根据同时测量参数的多少划分综合测量法分项测量法根据测量对机械制造工艺过程所起的作用不同划分被动测量主动测量直接测量法间接测量法从计量器具的读数装置上直接测得参数的量值或相对于基准量的偏差。例如，用游标卡尺测量工件的长度。测量有关量，并通过一定的函数关系，求得被测之量的量值。例如，用正弦尺测量工件的角度。绝对测量法相对测量法测量示值可直接表示出被测尺寸的全值。例如，用外径千分尺测量轴的直径。测量示值仅表示被测尺寸对已知标准量的偏差，而测量结果为已知标准量与测量示值的代数和。例如，用比较仪测量轴的直径。接触测量非接触测量被测零件表面与测量头有机械接触，并有机械作用的测量力存在。例如，用卡规测量轴径。被零件表面与测量头没有机械接触。如光学投影测量、激光测量、气动测量等。单项测量综合测量分别测量零件的各个参数。例如，单独测量螺纹的中径。同时测量零件几个相关参数的综合效应或综合参数，从而判断工件是否合格。例如，用塞规测量孔的内径。被动测量主动测量零件加工完毕后所进行的测量。这种测量方法仅能发现和剔除废品。零件在加工过程中进行的测量。这种测量方法可直接控制零件的加工过程，能及时防止废品的产生。三测量误差的概念:1测量误差：测量值 X 与真值 X0 之间存在的这一差值 Y ，称为测量误差, 其关系为：X0 = X Y (1). 任何测量都不可能避免的存在测量误差。(2). 测量误差分为：测量的绝对误差、测量的相对误差。2测量误差的来源：(1) 基准件误差：任何基准件(如量块)都存在误差。(2) 方法误差：由于测量方法不完善所造成的。(3) 测量器具误差: 量具本身存在的误差。(4) 调整误差：未能将测量器具或被测对象调整到正确位置或状态而引起的误差。(5) 环境误差：由于环境温度、粉尘、湿度等引起的误差。(6) 人员误差：有测量人员主观因素和操作技术所引起的误差。3测量误差分类：(1) 系统误差：在对同一被测量的多次测量过程中，保持恒定或可以预知方式变化的测量误差分量。(2) 随机误差：对同一被测量的多次测量过程中，一不可预知方式变化的测量误差的分量。是由测量过程中未加控制又不起显著作用的多种随机因素引起。(正态分布)(3) 粗大误差：明显超出规定条件下预期的误差。是由不正常的因素造成的。一旦出现应重测或按一定规律予以剔除。四量具使用的注意事项:根据“测量器具的选择原则”，选用适当的测量器具进行测量。测量器具的计量工作应遵循测量器具的保养、检修、鉴定计划，确保所用量检具精度、灵敏度、准确度。测量器具的正确使用方法，请参照使用说明书或相关参考资料，轻拿轻放、保持清洁、防锈、防振，合理存放保管。五长度单位:1法定长度单位：国际单位制的长度单位“米”(meter,metre)起源于法国。1983年10月在巴黎召开的第十七届国际计量大会上又通过了米的新定义：“米是1299792458秒的时间间隔内光在真空中行程的长度”。我国采用的长度单位单位名称代号对基本单位的比米m基本单位m分米dm0.1(m)厘米cm0.01(m)毫米mm0.001(m)微米um0.000001(m)按国标GB4458.4-84规定,在图样中的尺寸,以mm为单位时,不需标注计量单位的符号或名称,只需标注数字即可。2英制长度单位：1英里（mile）= 1760码 1码（yard）= 3英尺 1英尺（foot）= 12英寸 1英寸（inch）= 1000英丝3单位长度换算：1英里(mile) =1.609344公里 1码(yd) =0.9144米1英尺(ft) =30.48厘米 1英寸(in) =2.54厘米练一练 1在教师的指导下认识常用量具,并给下图各量具标识名称。( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )5完成下列长度换算:1mm(毫米)= in(英寸) 1cm(厘米)= in(英寸)1m (米) = ft(英尺)拓展练习:上网查询有关极限量规和塞尺的使用知识。评一评序号评价标准配分扣分得分1以积极、认真、负责的态度参与学习，讨论、发言和练习202能说出常用的量具的用途203实践操作练习1（各量具名称标识）244实践操作练习2（长度换算）155拓展练习:（资料查询）116教师对该生的综合评价10合计知识点:1了解数显游标卡尺和普通游标卡尺的结构。2掌握数显游标卡尺和普通游标卡尺的读数方法。3掌握数显游标卡尺和普通游标卡尺使用注意事项。技能点:1能正确使用数显游标卡尺和普通游标卡尺进行外径、长度、内径及槽宽测量。2掌握数显游标卡尺和普通游标卡尺使用注意事项。任务二 游标卡尺使用与维护课题一 数显游标卡尺使用任务描述：使用如图（2-2）所示精度值为0.01mm的数显游标卡尺对如图（2-3）所示轴类工件进行测量（要求：1.测量方法要正确；2. 测量误差控制在0.05mm以内; 3.熟练程度达到单次测量时间控制在1分钟内; 4.工具与材料: 数显游标卡尺和轴类工件）。图 2-2 图 2-3任务分析：为了实现任务，首先应熟悉数显游标卡尺的结构，并掌握正确的测量技巧方法，同时为了达到良好的测量精度,并延长数显游标卡尺的使用寿命需要掌握数显游标卡尺相应的使用注意事项。一 数显游标卡尺的结构：图 2-4二基本参数:1测量范围:测量范围一般有0-125、0-150、0-300、0-500、0-1000、0-1500、0-2000mm几种。2 精度: 精度一般有0.01mm、0.02mm、0.05mm三种。三功能性能:（1） LCD显示器：用于显示测量数值及测量单位（如图（2-4）所示显示数值为：13.15mm）。（2）“Inch/mm”功能键：用于切换测量数值显示的单位，测量数值显示的单位有Inch（英寸）和mm（毫米）两种。（3）“off/on”功能键：用于打开和关闭电源。（4）“ZERO”功能键：一般在测量爪重合时置零；在相对测量时也可在任意位置零。（5） 紧固螺钉：在测量过程中有时不方便直接读数时，可将紧固螺钉拧紧，防止尺框移动，取下游标卡尺再读数。功能性能说明外卡爪内卡爪深度尺利用外卡爪可以测量工件的长、宽、高和外径等尺寸。利用内卡爪可以测量工件槽的宽度和内径等尺寸。利用深度尺可以测量工件槽的深度以及台阶的高度等尺寸。四使用说明:说明图例1使用前,先松开尺框上紧固螺钉,将尺框平稳拉开；测量后用布将测量面,导向面擦干净，关闭电源开关，将量具放于量具盒内。2测量前要轻轻推动尺框滚动轮使量爪两测量面闭合，调整示值，校对“0”点。3测量外径尺寸时，应将两外卡爪测量面与被测表面相贴合，防止歪斜现象，否则测量数值会比真实值偏大。4测量内径尺寸时，应将两内卡爪测量面置于工件的最长径方向上测量，防止歪斜现象，否则测量数值会比真实值偏小。5测量台阶尺寸时，将尺身头部与工件底部垂直。6测量深度尺寸时，应使深度尺杆与被测工件底面相垂直。7相对测量：测量标准样件（或标准量块）时置零，再测量工件，从显示屏上即可读出工件相对于标准件样件的尺寸差值。练一练在教师指导下，使用如图（2-20）所示数显游标卡尺对如图（2-19）所示轴类工件进行测量,并将结果填写在下表中。尺寸abcdef123平均值拓展练习:使用使用如图（2-20）所示数显游标卡尺,对头发直径和纸张厚度进行测量,并将结果记录在表格(注意观察测量数据与推力大小有无关系?)尺寸头发直径纸张厚度123平均值 评一评序号评价标准配分扣分得分1以积极、认真、负责的态度参与学习，讨论、发言和练习202能说出量块与量规的用途及使用方法203实践操作练习（轴类工件测量）304拓展练习（头发直径和纸张厚度测量）205教师对该生的综合评价10合计课题二 游标卡尺使用任务描述：使用如图（2-6）所示精度值为0.02mm的普通游标卡尺对如图（2-5）所示工件进行测量（要求：1.测量方法要正确；2. 测量误差控制在0.04mm以内; 3.熟练程度达到单次测量时间控制在1分钟内; 4.工具与材料: 普通游标卡尺和凸凹工件）。 图（2-5）图（2-6）任务分析：为了实现任务，首先应熟悉数普通游标卡尺的分类和结构，并掌握其读数方法，同时还有还要了解普通游标卡尺的使用注意事项。一普通游标卡尺的结构：图（2-7） 二基本参数:1.测量范围:测量范围一般有0-125、0-150、0-300、0-500、0-1000、0-1500、0-2000mm几种。2.精度值: 分度值一般有0. 1mm 、0.05mm、0.02mm三种。三使用说明:(1)使用前应把卡尺擦净，使两个量爪紧密贴合，看主尺、副尺零线是否对齐，否则应送检修校准。(2)测量零件的外尺寸时，两量爪测量面分开的距离L应比被测尺寸D大一些；测量内表面尺寸时，两量爪测量面分开的距离L应比被测尺寸稍小些。量爪靠近被测面后，应慢慢移动量爪，使其轻轻地接触被测表面。(3)测量时，量爪对被测表面不要卡得太紧或太松，否则测量不准，也易破坏卡尺。使用有微动装置的卡尺进行测量时，当量爪将要与被测表面接触时，应换用微动装置，这样能使活动量爪慢慢靠近被测表面。(4)为使测量准确，卡尺的量爪要与被测尺寸方向对正，否则读数不正确。(5)测量圆孔时，应使一个量爪紧贴孔壁不动，另一个量爪微微摆动，方能量出直径的实际尺寸。(6)从工件取下卡尺读数时，应轻轻拔出，不能抖动，否则读数不准确，读数时，眼睛要对正尺面。四游标卡尺的读数方法:游标尺的读数包括以下三个步骤：1、从主尺上读出主要部分，即游标尺的零刻度线对准的主尺上的刻度值A(应以mm为单位）。2、找出从游标尺上的第N条刻度线与主尺上的某条刻度线对齐，然后根据游标尺的种类确定每分度的值u（10分度尺为0.1mm,20分度尺为0.05mm,50分度尺为0.02mm),算出游标尺上计出的值B：B=Nu （ mm）3、求出最后结果：X=A+B （mm)l 例如, 如图（2-8）所示10分度值游标卡尺（精度值: 0. 1mm）读数为方法为:图（2-8）l 例如, 如图（2-9）所示20分度尺值（精度值: 0.05mm）游标卡尺读数为方法为: 图（2-9）l 例如, 如图（2-10）所示50分度尺值（精度值: 0.02mm）游标卡尺读数为方法为:图（2-10）练一练(1.) 下列10分度值游标卡尺（精度值: 0. 1mm）读数分别是多少?(L=A+Nu= )(L=A+Nu= )(2.) 下列20分度值游标卡尺（精度值: 0.05mm）读数分别是多少?(L=A+Nu= )(L=A+Nu= )(L=A+Nu= )(3.) 下图50分度值游标卡尺（精度值: 0.02mm）读数分别是多少?(L=A+Nu= )(L=A+Nu= )(L=A+Nu= )(L=A+Nu= ) (4.)使用精度为0.02mm的游标卡尺,对图（2-5）所示任务的工件进行测量测量,并将结果记录在表格中。尺寸abcde123平均值拓展练习:(1.) 使用精度为0.02mm的游标卡尺,对圆珠笔直径和指甲厚度进行测量,并将结果记录在表格(测量位置要求不变,注意观察测量数据与推力大小有无关系?)尺寸圆珠笔直径指甲厚度123(2.) 通过电脑网络,查询深度游标卡尺、高度游标卡尺、齿厚游标卡尺的应用,并填写下表。深度游标卡尺高度游标卡尺齿厚游标卡尺评一评序号评价标准配分扣分得分1以积极、认真、负责的态度参与学习，讨论、发言152能说出普通游标卡尺的用途及使用方法103实践操作练习1（10分度值游标卡尺读数）104实践操作练习2（20分度值游标卡尺读数）105实践操作练习3（50分度值游标卡尺读数）106实践操作练习4（工件测量）157拓展练习1（圆珠笔直径、指甲厚度测量）108拓展练习2（资料查询）109教师对该生的综合评价10合计知识点:1了解数显千分尺和普通千分尺的结构。2掌握数显千分尺和普通千分尺的读数方法。3掌握数显千分尺和普通千分尺使用注意事项。技能点:1能正确使用千分尺进行长度及外径测量。任务三 千分尺的使用与维护任务描述：使用如图（2-12）所示的数显千分尺对如图（2-11）所示工件进行测量（要求：1.测量姿势正确；2. 误差控制在0.005mm以内; 3.熟练程度达到单次测量时间控制在1分钟内；4.工具与材料:千分尺和工件）。 图（2-11）任务分析：为了实现任务，首先应熟悉数显千分尺的结构，其次掌握一定的测量技巧，同时还有还要了解数显千分尺的使用注意事项。一千分尺的结构：图（2-12）图（2-13）二基本参数:1.测量范围:测量范围一般有0-25、25-50、50-75、75-100、0-100mm几种。2.精度值: 千分尺的制造精度分为0级和1级;0级精度最高,1级稍差; 千分尺的制造精度主要由它的示值误差和两测量面平行度误差决定。三功能性能:1 LCD显示器：用于显示测量数值及测量单位（上图所示显示数值为：8.286mm）。2“Inch/mm”功能键：用于切换测量数值显示的单位，测量数值显示的单位有Inch（英寸）和mm（毫米）两种。3“off/on”功能键：用于打开和关闭电源。4“ZERO”功能键：用于置零。5 紧固装置：在测量过程中有时不方便直接读数时，可将紧固螺钉拧紧，防止尺框移动，取下游标卡尺再读数。外径千分尺常简称为千分尺，它是比游标卡尺更精密的长度测量仪器，常见的一种上图所示，它的量程是025毫米，分度值是001 mm。外径千分尺的结构由固定的尺架、测砧、测微螺杆、固定套管、微分筒、测力装置、锁紧装置等组成。固定套管上有一条水平线，周分为50等分的水平线，它是旋转运动的。根据螺旋运动原理，当微分筒（又称可动刻度筒）旋转一周时，测微螺杆前进或后退一个螺距05 mm。这样，当微分筒旋转一个分度后，它转过了150周，这时螺杆沿轴线移动了15005 mm001 mm，因此，使用千分尺可以准确读出001 mm的数值。四使用千分尺注意事项:1千分尺是一种精密的量具，使用时应小心谨慎，动作轻缓，不要让它受到打击和碰撞。千分尺内的螺纹非常精密，使用时要注意：旋钮和测力装置在转动时都不能过分用力；当转动旋钮使测微螺杆靠近待测物时，一定要改旋测力装置，不能转动旋钮使螺杆压在待测物上；当测微螺杆与测砧已将待测物卡住或旋紧锁紧装置的情况下，决不能强行转动旋钮。2有些千分尺为了防止手温使尺架膨胀引起微小的误差，在尺架上装有隔热装置。实验时应手握隔热装置，而尽量少接触尺架的金属部分。3使用千分尺测同一长度时，一般应反复测量几次，取其平均值作为测量结果。4千分尺用毕后，应用纱布擦干净，在测砧与螺杆之间留出一点空隙，放入盒中。如长期不用可抹上黄油或机油，放置在干燥的地方。注意不要让它接触腐蚀性的气体。五千分尺使用方法:使用说明1测量前，要擦净工件被测表面，以及千分尺的砧座端面和测微螺杆端面。2测量时，先转动微分筒，使测微螺杆端面逐渐接近工件被测表面，再转动棘轮，直到棘轮打滑并发出“嗒嗒”声，表明两测量端面与工件刚好贴合或相切并满足测量力的要求，然后读出测量尺寸值。3退出时，应反转活动套筒，使测微螺杆端面离开工件被测表面后将千分尺退出。六千分尺的读数方法:说明图例1读出固定套筒上刻线露在外面的刻线数值，标有数值的一排为整毫米数值，未标有数值的另一排为半毫米数值。 2再读出微分筒上从零线开始第x条刻线与固定套筒上基准线对齐的数值，x乘以其测量精度值001 mm，即为读数不足05 mm的小数部分(第三位小数是估读出来的) 。 3把整数和小数相加，即为所测的实际尺寸。读数时，千分位有一位估读数字，不能随便扔掉，即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐，千分位上也应读取为“0”。在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。读数应认真仔细，不可马虎。练一练(1.) 请读出下列千分尺的读数：( )( )( )( )( )( )( )(2.)使用千分尺,对图（2-28）所示任务工件进行测量测量,并将结果记录在表格中。尺寸abcde123平均值拓展练习:(1.) 使用千分尺,对头发直径和纸张厚度进行测量,并将结果记录在表格(注意观察测量数据与推力大小有无关系?)尺寸头发直径纸张厚度123平均值(2.) 通过电脑网络,查询内径千分尺、深度千分尺、璧厚千分尺、公法线千分尺的应用,并填写下表.内径千分尺深度千分尺璧厚千分尺公法线千分尺 评一评序号评价标准配分扣分得分1以积极、认真、负责的态度参与学习，讨论、发言和练习152能说出千分尺的使用与维护方法103实践操作练习1（千分尺读数）274实践操作练习2（使用千分尺测量工件）255拓展练习1（头发直径和纸张厚度测量）116拓展练习2（资料查询）127教师对该生的综合评价10合计知识点:1百分表的结构。2百分表的使用方法。3百分表的使用注意事项。技能点:1能初步使用百分表进行测量。任务四 百分表的使用与维护任务描述：使用百分表对如图（2-14）所示轴件A、B、C位置处进行对应的径向圆跳动测量（要求：1.测量姿势正确；2.熟练程度达到单次测量时间控制在5分钟内；4.工具与材料: 百分表、支架和轴件等）。图（2-14）任务分析：为了实现任务，首先应熟悉百分表的结构、读数方法、使用方法和使用注意事项，同时还有还要了解什么是径向圆跳动。一 百分表的结构：图（2-15）二基本参数:1.测量范围:常见的测量范围一般有0-3、0-5、0-10mm几种。2.分度值: 0.01mm。测量杆3上下移动lmm，大指针5转动一周；由于表盘9上有等分100格刻度线，故大指针摆动一格，即测量杆移动0.01mm；小指针摆动一格，即测量杆移动1mm。三使用方法:1固定方式使用百分表时，必须把它固定在可靠的夹持架上，如图（2-16）所示，夹持架要安放平稳，免使测量结果不准确或摔坏百分表。图（2-16）2使用注意事项。1）使用前，应检查测量杆活动的灵活性。即轻轻推动测量杆时，测量杆在套筒内的移动要灵活，没有任何轧