第二章技术测量的基本知识及常用量具.ppt

被测量的量值为 X qE 其中E 计量单位q 测量倍率 一 技术测量的一般概念测量过程包含测量对象 计量单位 测量方法和测量精度四要素1 测量对象本课程研究的被测对象是几何量 包括长度 角度 表面粗糙度 形状和位置误差以及螺纹 齿轮的各个几何参数等 第二章 测量技术的基本知识及常用工具 第一节技术测量的基本知识 2 计量单位我国法定计量单位中 几何量中长度的基本单位为米 m 长度的常用单位有毫米 mm 和微米 m 几何量中平面角的角度单位为弧度 rad 微弧度 rad 及度 分 秒 3 测量方法4 测量精度 二 测量方法的分类1 按实测量值是否为被测量值分类1 直接测量2 间接测量2 按示值是否为被测量的量值分类 1 绝对测量2 相对测量 3 按工件上是否有多个被测量一起加以测量分类1 单项测量2 综合测量 4 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 非接触测量5 按测量在加工过程中所起的作用分类1 主动测量2 被动测量6 按测量时被测表面与计量器具的测头是否相对运动分类1 静态测量2 动态测量 三 计量器具的分类 1 标准量具2 通用量具和量仪3 极限量规4 检验夹具 1 分度值 刻线间距 2 示值范围3 测量范围4 示值误差5 示值稳定性分辨力6 校正值 修正值 7 灵敏度8 灵敏阈9 测量力10 测量不确定度 四 计量器具的性能指标 1 测量误差的基本概念 绝对误差 是指被测量的测得值与其真值之差 可正可负 即 被测量的真值 五测量误差 相对误差 测量误差 绝对值 与真值之比 百分比 1 计量器具的误差 2 方法误差3 环境误差4 人员误差 图用游标卡尺测量轴径 图正态分布曲线 3 测量误差的分类 1 系统误差2 随机误差3 粗大误差 1 随机误差的分布规律及特性2 随机误差的评定指标标准偏差对随机误差分布特性的影响 随机误差的标准偏差 3 随机误差的极限值表四个特殊t值对应的概率 a 精密度高 b 正确度高 c 准确度高 1 正确度2 精密度3 准确度 六 测量精度的分类 七 测量误差的处理 一 测量列中随机误差的处理1 计算测量列的算术平均值 2 计算残差3 估算测量列中单次测得值的标准偏差 贝塞尔公式 单次测得值的测量结果xe 4 计算测量列算术平均值的标准偏差 测量列算术平均值的测量极限误差 xe xi3 3 11 多次 组 测量所得算术平均值的测量结果xe 图 x与 的关系 二 测量列中系统误差的处理1 定值系统误差的处理 2 变值系统误差的处理 四 等精度测量列的数据处理 三 测量列中粗大误差的处理 a 定值系统误差 b 线性系统误差 c 周期系统误差 图3 12变值系统误差的发现 表千分尺和游标卡尺的测量不确定度 摘自JB Z181 82 表比较仪的测量不确定度 摘自JB Z181 82 表指示表的测量不确定度 摘自JB Z181 82 第二节 测量长度尺寸的常用量具 长度量值传递系统 一 量块 1 量块的中心长度2 量块 测量面上任意点 的长度3 量块长度的标称值4 量块长度的实测值5 量块的长度变动量6 量块的长度偏差 2 量块的分等 检定精度分6级 1 2 3 4 5 6精度等级由高到低 量块分等的依据 量块长度的不确定度和量块长度变动量的允许值 按等使用时 应以检定后所给出的量块中心长度的实测值作为工作尺寸 该尺寸排除了量块制造误差的影响 仅包括了检定时较小的测量误差 精度比较 按 等 使用比按 级 使用高 2 量块的精度等级1 量块的分级 制造精度分6级 00 0 K 1 2 3精度等级由高到低量块分级的依据 量块长度极限偏差和量块长度变动量的允许值 按级使用时 应一量块长度的标称值作为工作尺寸 该尺寸包括了量块的制造误差 表2 1成套量块尺寸表 摘自GB6093 85 例如 要组成38 935mm的尺寸 若采用83块一套的量块 选取方法如下 38 935 1 005 37 93 1 43 36 5 6 5 30 第四块量块的尺寸为30 第二块量块的尺寸为1 43 第三块量块的尺寸为6 5 第一块量块的尺寸为1 005 例如 要组成30 597mm的尺寸 若采用46块一套的量块 选取方法如下 30 597 1 007 29 59 1 09 28 5 1 5 27 第四块量块的尺寸为7 第二块量块的尺寸为1 09 第三块量块的尺寸为1 5 第一块量块的尺寸为1 007 7 20 五块量块的尺寸为20 二 游标卡尺 10分度游标卡尺的原理 0 1mm 主尺的最小分度是1mm 游标尺上有10个小的等分刻度 它们的总长等于9mm 因此游标尺的每一分度与主尺的最小分度相差0 1mm 当左右测脚合在一起 游标的零刻度线与主尺的零刻度线重合时 只有游标的第10条刻度线与主尺的9mm刻度线重合 其余的刻度线都不重合 所以 游标尺上每个小格的实际长度是0 9mm 但是在计算读数时它 代表 0 1mm 游标卡尺的测量原理 主尺 游标 0 1 cm 主尺上的1个最小分度与游标上1个分度相差为多少呢 0 1毫米 主尺 游标 0 1 cm 当被测量的物体长度为零时 游标上的哪一根刻度线与主尺上刻度线相重合呢 游标卡尺的测量原理 当被测量的物体厚度为0 1mm时 游标上的哪一根刻度线与主尺上刻度线相重合呢 游标卡尺的测量原理 0 1mm 主尺 游标 0 1 cm 当被测量的物体厚度为0 1mm时 主尺上的哪一根刻度线与游标上刻度线相重合呢 游标卡尺的测量原理 主尺 游标 0 1 cm 当被测量的物体厚度为0 1mm时 主尺上的哪一根刻度线与游标上刻度线相重合呢 游标卡尺的测量原理 只有第一条刻度线与主尺上的1毫米刻度线重合 其余的刻度线都与主尺上的刻度线不重合 当被测量的物体厚度为0 6mm时 游标上的哪一根刻度线与主尺上刻度线相重合呢 游标卡尺的测量原理 0 6mm 主尺 游标 0 1 cm 当被测量的物体厚度为0 6mm时 主尺上的哪一根刻度线与游标上刻度线相重合呢 游标卡尺的测量原理 主尺 游标 0 1 cm 当被测量的物体厚度为0 6mm时 主尺上的哪一根刻度线与游标上刻度线相重合呢 4 游标卡尺的测量原理 只有第6条刻度线与主尺上的刻度线重合 其余的刻度线都与主尺上的刻度线不重合 当被测量的物体厚度为27 7mm 2 77cm 时 主尺上的哪一根刻度线与游标上刻度线相重合呢 游标卡尺的测量原理 27 7mm 2 77cm 主尺 游标 0 1 cm 游标卡尺的测量原理 当被测量的物体厚度为27 7mm 2 77cm 时 主尺上的哪一根刻度线与游标上刻度线相重合呢 游标卡尺的测量原理 当被测量的物体厚度为27 7mm 2 77cm 时 主尺上的哪一根刻度线与游标上刻度线相重合呢 只有第7条刻度线与主尺上的刻度线重合 其余的刻度线都与主尺上的刻度线不重合 主尺 cm 3 0 10 游标 27mm 当被测量的物体厚度为27 7mm 2 77cm 时 游标上的第7根刻度线与主尺上刻度线相重合 游标卡尺的读数方法 主尺 cm 3 10 游标 0 27 L 27 0 7 7 0 1 27 7mm 游标卡尺的读数练习 主尺 cm 2 L 15 0 3 3 0 1 15 3mm 15 游标卡尺的读数练习 主尺 cm 2 L 20 0 0 0 20 0mm 20 3 游标卡尺的读数练习 主尺 cm 11 L 111 0 0 111 0mm 111 12 请你读出下列游标卡尺的读数 主尺 cm 5 L 52 0 6 52 6mm 52 6 6 请你读出下列游标卡尺的读数 主尺 cm 10 L 95 0 5 95 5mm 95 5 20分度游标卡尺的原理 0 05mm 主尺的最小分度是1mm 游标尺上有20个小的等分刻度它们的总长等于19mm 因此游标尺的每一分度与主尺的最小分度相差0 05mm 当左右测脚合在一起 游标的零刻度线与主尺的零刻度线重合时 只有游标的第20条刻度线与主尺的19mm刻度线重合 其余的刻度线都不重合 所以 游标尺上每个小格的实际长度是0 95mm 但是在计算读数时它 代表 0 05mm 游标的第n条刻度线与主尺的刻度线重合 就是0 05 n毫米 游标卡尺的读数方法 二十分度 主尺 cm 11 10 游标 0 105 L 105 0 00 0 0 05 105 00mm 12 20 主尺 cm 2 10 游标 0 L 15 0 35 15 35mm 3 请你读出下列游标卡尺的读数 20 15 35 主尺 cm 1 10 游标 0 L 5 0 95 5 95mm 2 请你读出下列游标卡尺的读数 20 5 95 50分度的游标卡尺的读数道理和10分度 20分度的一样 复习到这里 你想出来了吗 50分度的应该怎么读呢 50分度游标卡尺 0 02mm 主尺的最小分度是1mm 游标尺上有50个小的等分刻度它们的总长等于49mm 因此游标尺的每一分度与主尺的最小分度相差0 02mm 游标卡尺的读数方法 先看游标尺的零刻线在主尺的多少毫米刻度线的右边 读出所测长度的以毫米为单位的整数部分 再看游标尺上第几条刻度线与主尺上的刻线对齐 将对齐的游标尺刻线与游标尺零线间的格数乘以卡尺的精确度 就是所测长度以毫米为单位的小数部分 以上两部分相加就是卡尺的读数 游标卡尺的读数规则 整毫米数由主尺读出 小数部分由游标尺读出具体方法 游标尺上的刻度线与主尺上的某一刻度线重合 查游标尺的这条刻线到零刻线间的格数N 10分度卡尺 主尺读数 0 1Nmm读数的末位 10 1mm 可以是0 9中的数字 20分度卡尺 主尺读数 0 05Nmm读数的末位 10 2mm 只能是0或5 50分度卡尺 主尺读数 0 02Nmm读数的末位 10 2mm 可以是0 2 4 6 8中的数字 如果我以光速行进 你看会有什么现象发生 怎么样 相信我的相对论了吧 三 螺旋测微器 1 外径百分尺 1 原理 精密螺纹的螺距为0 5mm 即D每旋转一周 F前进或后退0 5mm 可动刻度E上的刻度为50等份 每一小格表示0 01mm 2 螺旋测微器的读数方法 测量时被测物体长度的整数部分有固定刻度上读出 小数部分由可动刻度E读出 注意要估读一位数 读数时 特别要注意固定刻度上表示0 5mm的刻度线是否从 旋转套 边缘露出 避免少读0 5mm 可根据 可动刻度 上 0 的位置来判断 0 在基准线上方 未露出 0 在基准线下方 已露出 06年5月深圳市第二次调研考试111 1 图 甲 是用一主尺最小分度为1mm 游标上有20个分度的卡尺测量一工件的长度 结果如图所示 可以读出此工件的长度为 mm 图 乙 是用螺旋测微器测量某一圆筒内径时的示数 此读数应为 mm 102 35 5 545 0 001 07学年南京市期末质量调研12 1 12 10分 1 写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数 游标卡尺的读数mm 螺旋测微器的读数mm 10 55 3 618 06年广东东莞中学高考模拟试题11 1 11 1 用螺旋测微器测量某一物体厚度时 示数如图甲所示 读数是 mm 用游标卡尺可以测量某些工件的外径 在测量时 示数如图乙所示 则读数分别为 mm 1 193 11 50 07年佛山市教学质量检测11 1 11 1 某同学用游标卡尺测一工件的长度 测得的结果如图所示 则该工件的长度L cm 2 030 07年扬州市期末调研测试12 1 12 1 用游标卡尺测量某一物体的厚度 如图所示 正确的读数是mm 29 35 07年苏锡常镇四市一模12 12 1 用螺旋测微器测一金属丝的直径 示数如图所示 由图可读出金属丝的直径为mm 2 现用游标为50分度的卡尺的 填图中的A或B 测脚 测定某圆筒的内径 卡尺上的示数如图 可读出圆筒的内径为mm 1 555 A 11 14 07届南京市综合检测 一 9 9 一同学用游标卡尺测一根金属管的深度时 游标卡尺上的游标尺和主尺的相对位置如图甲所示 则这根金属管的深度是cm 该同学用螺旋测微器测量小零件的厚度时螺旋测微器上的示数如图乙所示 则小零件的厚度为cm 1 055 0 8464 07年广东普宁市华侨中学三模卷13 1 13 1 读出游标卡尺和螺旋测微器的读数 游标卡尺读数为 cm 螺旋测微器读数为 mm 5 45 6 725 2007年天津理综卷22 1 22 1 一种游标卡尺 它的游标尺上有50个小的等分刻度 总长度为49mm 用它测量某物体长度 卡尺示数如图所示 则该物体的长度是 cm 4 120 漏掉末位有效数字 0 不给分 四 指示式量具 1 百分表2 千分表 3 杠杆千分尺 百分表是一种长度测量工具 百分表是一种精度较高的比较量具 它只能测出相对数值 不能测出绝对值 广泛用于测量工件几何形状误差及位置误差 百分表具有防震机构 使用寿命长 精度可靠 如圆度 平面度 垂直度 跳动等 也可在机床上于工件的安装找正 百分表 百分表的刻度值为0 01mm测量范围为0 3 0 5 0 10mm 百分表的结构 挡帽 转数指示盘 指针 表盘 转数指示针 表圈 测量头 测量杆 套筒 表体 百分表的结构原理 当测量杆向上或向下移动1mm时 通过齿轮传动系统带动大指针转一圈 同时小指针转一格 大指针每转一格读数值0 01mm 小指针每转一格读数为1mm 小指针处的刻度范围为百分表的测量范围 测量的大小指针读数之和即为测量尺寸的变动量 刻度盘可以转动 供测量时大指针对零用 百分表的测量准确度为0 01mm 百分表常装在常用的普通表架或磁性表架上使用 测量时要注意百分表测量杆应与被测表面垂直 测量头与被测表面接触时 测量杆应预先压缩0 3 1mm 测量的应用举例见图7 14所示 其中 a 是检查外圆对孔的圆跳动 端面对孔的圆跳动 b 是检查工件两平面的平行度 c 内圆磨床上四爪卡盘安装工件时找正外圆 百分表读数方法 读数时眼睛要垂直于表针 防止偏视造成读数误差 小指针指示整数部分 大指针指示小数部分 两者相加即为测量结果 百分表的装夹及对零 用手压几下活动测头 百分表指针移动应平稳 灵活 无卡滞现象 然后对零 一手压活动测头 一手握住手柄 将测头放入环规内 使固定测头不动 在轴向平面左右摆动内径表架 找出最小读数即 拐点 转动百分表刻度盘 使零线与指针的 拐点 处相重合 对好零位后 把百分表取出 对好零位后的百分表 不要松动夹紧手柄 以防零位发生变化 测量时一手握住上端手柄 另一手握住下端活动测头 倾斜一个角度 把测头放入被测孔内 然后握住上端手柄 左右摆动表架 找出表的最小读数值 即为 拐点 值 该点的读数值就是被测孔径与环规孔径之差 为了测出孔的圆度 可在同一径向截面内的不同位置上测量几次 为了测出孔的圆柱度 可在几个径向平面内测量几次 百分表使用注意事项 1 远离液体 不使冷却液 切削液 水或油与内径表接2 在不使用时 要摘下百分表 使表解除其所有负荷 让测量杆处于自由状态3 成套保存于盒内 避免丢失与混用 安装在专用夹持架上的百分表 千分表概述 千分表 0 001mm 是一种高精度的长度测量工具 广泛用于测量工件几何形状误差及相互位置误差 百分表 千分表 百分表和千分表按其制造精度 可分为0级 1级 2级三种 0级精度较高 使用时 应按照零件的形状和精度要求 选用合适的百分表或千分表的精度等级和测量范围 第三节测量角度的量具 一 万能游标量角器 万能角度尺又被称为角度规 游标角度尺和万能量角器 它是利用游标读数原理来直接测量工件角或进行划线的一种角度量具 适用于机械加工中的内 外角度测量 可测0 320