互换性与技术测量2012版课件.ppt

2.测量一系列的实验过程，其中测量的量与作为测量单位的标准量在数值上进行比较，以确定测量对象的值。测量值，测量单位或标准量，测量值，3。测量四要素(过程)(1)测量对象：个零件的几何量，即长度、角度、形状、位置、表面粗糙度和轴承、齿轮等零件的几何参数；(2)度量单位(Unit of Measure)长度和角度的单位，以：个几何量表示，长度为米，角度为弧度和角度、分和秒；(3)测量方法中使用的测量原理、测量仪器和测量条件的组合):(4)测量精度(测量精度):测量结果的可靠度，测量结果与测量真值的一致度，反义词是测量误差。测量误差大表明测量结果与真实值相差甚远，测量精度低。微小的测量误差表明测量结果接近真实值，测量精度高。(技术)测量的基本要求是保证测量精度(精度)测量效率高，测量成本低，避免废品，避免“假采集”和“假剔除”。测量、检验、验证和比较测量：使用常用的计量器具进行定量测量，以测量被测对象的具体数值；检验：用专用量具进行定性测量，以确定被测几何量是否在规定的极限范围内，从而判断零件是否合格而不测量特定值的实验过程。检定：为了评价计量器具的准确度指标是否符合计量器具的法定要求，检定以计量检定规程为依据。检定是对测量仪器的测量特性和技术要求的综合评价，是对被测仪器是否合格的结论。2.2尺寸变速器1。长度基准和数量值在国际单位制和中国法定计量单位中传输。米作为长度基准，单位符号为“M”。1983年，第17届国际计量大会采用了新的计量定义：“1米是光在真空中以1/299792458秒的时间间隔传播的距离”。鉴于激光稳频技术的发展，我国采用碘吸收稳定的0.633m氦氖激光辐射波长作为波长标准，再现“m”。量值传递是“通过检定(或其他方法)将国家长度标准再现的测量值传递到下一级测量标准(装置)上，然后逐步传递到工作的测量仪器上，以保证被测对象量值的准确性和一致性的一种方式”。长度值传输系统，2。角度基准和数值传递测量部采用多面体棱镜作为角度值的基准。量块测量块是精密测量中常用的标准装置，分为长度测量块和角度测量块。(1)长度量块长度量块为单值端面量块，其形状多为矩形六面体，其中一对平行平面为量块的工作面，两个工作面之间的间距为长度量块的工作尺寸。量块由特殊合金钢制成，两个量块或一个量块的测量面与平整的晶面具有研磨性(量块表面非常光滑整洁，当两个量块受力推在一起使其测量面紧密接触时，两个量块可以粘接在一起)。1、量块工作面用平晶、各种量块研磨，长度量块的分级符合国家标准GB/T6093-2001，量块按制造精度分为5级，0、1、2、3、k级，其中0级精度最高，3级精度最低，k级为校准级，用于校准0、1、2、3级量块。“等级”主要根据量块长度的极限偏差和允许值来划分量块“相等”和“等级”的几点注意事项：1)使用“相等”的测量精度高于使用“等级”的测量精度；2)长度量块的分级应根据长度量块值传递系统进行，即较低的一级量块的校准必须使用较高的一级量块作为标准。3)量块的“等级”和“等”是从大规模制造和单一验证两个不同角度划分其精度的两种形式。4)按“等级”使用时，量块上标注的公称尺寸作为工作尺寸，包括制造误差。5)按“等”使用时，验证后的实际尺寸必须作为工作尺寸。该尺寸不包括制造误差，但包括验证过程中的测量误差。6)对于同一量块，检定过程中的测量误差比制造误差小得多。因此，当量块按“等”使用时其精度高于按“等级”使用时的精度。它可以使用制造精度较低的量块进行更精确的测量，并且可以在保持量块原有使用精度的基础上延长其使用寿命。长度量块的尺寸组合量块是一个单值量块，一个量块只代表一种尺寸，根据实际需要，用多个不同尺寸的量块共同研磨成所需的长度标准量。量块以不同数量(83，46，91)成组制造。为了减少量块的组合误差，量块的组合数量应尽可能减少，越少越好，一般不超过4块。选择量块时，采用尾部消去法，即每个选择的块应减去至少一个所需尺寸的尾部数。量块的尺寸组合采用尾部消去法：46.725=1.005 1.22 4.5 40。量块通常组装成38.935毫米的尺寸。如果使用83个量块，方法如下：(4)量块的功能是1)作为尺寸传递的长度标准，国家长度标准按照一定的规格逐步传递到机械产品的制造环节，实现数值的统一。2)计量器具示值误差和计量器具示值误差的检定标准。3)比较测量值时，以量块为基准，用测量仪器比较量块与测量尺寸的差异。4)直接用于精密测量、精密机床和夹具基准的尺寸调整。(2)角度量块三角量块：以工作角度(10 79)为角度测量标准；(2)以四边形量块：的四个工作角度(80 100)为角度测量标准。2.3、测量仪器的基本技术性能指标1。标尺间距):测量仪器标尺或刻度盘上两个相邻划线中心之间的距离或弧长(1 2.5毫米)。2.尺子分割值):由测量仪器的尺子或刻度盘上每个刻度的间距表示的值(0.1 0.001毫米)。除法值越小，精度越高。3.标尺范围(指示值范围)从测量仪器：指示或显示的测量几何量的起始值到结束值的范围。4.测量范围(工作范围)从测量几何量的下限值到上限值的范围，测量仪器可以在允许的误差范围内进行测量。测量范围的上限和下限之差称为测量范围。5.灵敏度):测量仪器的响应变化除以相应的激励变化。当响应变化和激发变化是相同的量时，灵敏度也被称为放大率或放大倍数。机械比较器，6。分辨率(rate) :测量仪器可以显示最后一位代表的值。例如，数字量规的读数由非刻度或非分度刻度盘显示，不能采用分度值的概念。7.灵敏度极限(灵敏度阈值、鉴别阈值):导致测量仪器指示值中可检测变化的最小激发，或者不导致测量仪器具有可检测的最大激发11.测量不确定度：是由于测量误差的存在而不能确定测量的几何量的程度。2.4测量仪器和测量方法的分类1。测量仪器的分类。测量方法的分类1。测量仪器的分类。仪表3。测量仪器(量规)4。测量设备1。测量仪器中常用的一系列单值和多值量块及带或不带刻度的测量工具。单值测量工具：如测长块和90度角尺；多值测量工具：如线尺、游标卡尺和千分尺。1-主尺2-上尺3-尺框4-紧固螺钉5-深度尺6-光标7-下尺。螺旋千分尺是比游标卡尺更精确的长度测量工具。它的长度可以精确到0.01毫米，测量范围是几厘米。2。量具没有刻度，是一种特殊的测量仪器，可以检查零件被测元素的实际尺寸和形位误差的综合结果。特点：无法获得工件的具体实际尺寸和形位误差值，只能判断工件是否合格。例如，平滑的极限量规检查孔和轴。测量仪器将测量的几何量转换成可直接观察的指示值或等效信息。根据原始信号转换的原理，可分为：(1)机械测量仪。通过机械方法实现几何量转换的测量仪器通常具有机械千分尺机构。例如，机械千分尺比较器(由千分尺和比较器底座组成)。(2)光学量热计采用光学方法实现几何量的转换，并具有光学放大(微米)机制。特点：精度高，性能稳定。例如，光学比较仪、工具显微镜等。(3)将静电计的几何量的大小转换成电量信号，并配有放大和滤波电路。特点：高精度。经过模数转换后，测量信号易于与计算机接口，实现了测量和数据处理的自动化。如电感比较仪、圆度仪、电子轮廓仪等。电感比较仪(4)气动量规以压缩空气为介质，通过改变气动系统的流量或压力来实现几何量值的转换。特点：结构简单，测量精度高，效率高，但指示范围小。如水柱式气压计和浮标式气压计。4.测量设备确定被测几何量值所需的测量仪器和辅助设备的总数。特点：可测量同一工件和复杂形状工件的多种几何量，有助于实现自动或半自动检测。例如：齿形测向仪、齿轮综合精密检查仪等。2.测量方法的分类1。根据被测几何量是否为被测几何量(1)直接测量被测几何量由测量仪器直接读出；(2)间接测量待测几何量的量值是根据一定的函数关系计算出被测几何量的量值。2.指示值是否为被测几何量的值(1)绝对测量测量仪器的指示值为被测几何量的值。(2)相对测量(比较测量)-指示是测量的几何量与标准量的偏差，测量的几何量等于已知标准量和偏差值的代数和。(3)被测表面是否与测量仪器的测量头接触(1)接触测量测量头与被测表面的接触会引起弹性变形并产生测量误差；(2)非接触测量在测量过程中，测量仪器的测量头不与被测表面接触，没有测量力。注意：接触测量会产生弹性变形，因此容易变形的软表面或薄壁工件通常是非接触测量。根据是否有(2)主动测量在加工工件时测量测量的几何量。2.5测量误差和数据处理1、测量误差概念2、测量误差来源3、测量误差分类4、测量精度分类5、测量栏随机误差处理6、测量栏系统误差处理7、测量栏粗差处理8、等精度测量栏数据处理。1、测量过程中测量误差的概念，由于测量仪器本身的误差、测量方法和测量条件的限制，任何测量的测量值都不能是被测几何量的真实值，而且两者之间存在差异。这种差异用数值表示为测量误差。测量误差可以用绝对误差和相对误差来表示。1.绝对误差测量几何量的测量值与其真实值之间的差值。绝对误差=x-x0可以是正的或负的，x0=x|2。绝对误差(取绝对值)与相对误差的真值之比。无法获得真实值，而是由测量值代替。F=|/x，2。测量误差的来源1。测量仪器设计、制造和使用中的错误。这些误差的总和反映在指示误差和测量重复性上。(1)阿贝原理是指在测量长度时，被测零件的尺寸线和量规中用作标准的标尺应依次重叠或排列成一条直线。(2)测量仪器零件的制造和装配误差也会产生测量误差。例如，游标卡尺的划线距离不准确；指示器的分度盘和指针转轴偏心安装。(3)相对测量中量块的制造误差。2.不完全测量方法导致的方法误差。包括工件安装、定位不准确、计算公式不准确、测量方法选择不当等。例如，大工件的直径可以通过直接测量或弓高弦长法测量，测量误差不同。另一个例子是：在接触测量中，被测零件和测量装置由于测量头的测量力而变形。3.环境条件(温度、湿度、气压、照明、电磁场等)。)测量环境误差时不符合标准测量条件。例如，受温度的影响，将规定的测量温度设置为20，实际测量温度偏离规定温度，导致测量误差。4.人员误差测量人员的人为误差，如瞄准不准、读数错误或估计错误。根据测量误差的特点和性质，测量误差的分类可分为三类：系统误差、随机误差和粗差。1.系统误差(1)固定值系统误差在某些测量条件下，当同一值被多次测量时，绝对值和符号保持不变。例如：比较仪上量块的误差。(2)变量值系统误差在一定的测量条件下，同一值多次测量时，绝对值和符号按一定规律变化的测量误差。例如，仪表刻度盘和指针旋转轴之间的偏心引起的指示误差。2.随机误差：当在相同的测量条件下多次测量相同的值时，绝对值和符号以不可预测的方式变化的误差。原因：测量仪器变形、测量力不稳定、温度波动等。特点：测量单一，无法预测绝对值大小和符号，重复测量，符合一定的概率和统计规律。3.在一定的测量条件下，粗差超过预定的测量误差，导致测量结果明显失真。包含粗差的测量值是异常值。原因：主观原因，如人员疏忽造成的阅读错误；外部突然振动等客观原因。由于粗差明显扭曲了测量结果，在处理测量数据时，应根据判断粗差的标准尽量消除粗差。(4)测量精度的分类为了反映系统误差的不同影响系统误差和随机误差都很小，精度很高。(5)测量栏中随机误差的处理通过连续和重复测量待测量的几何量获得的一系列测量数据。1.随机误差的特征和分布规律一般服从正态分布规律(其他分布规律，如等概率分布、三角分布、反正弦分布等)。)，正态分布随机误差的四个基本特征：单峰性绝对值越小，随机误差发生的概率越大，反之亦然；(2)对称性绝对值相等