第三章测量技术的基础知识及光滑工件尺寸的检测

1、第三章测量技术的基础知识及光滑工件尺寸的检测(第1讲1学时本节课内容:测量基础知识简介:1 . 测量的基本概念.;2.量块;3. 随机误差的分布规律及其特性;4.测量列中随机误差的处理。要求深刻理解与熟练掌握的重点内容:测量列中随机误差的处理。本次课难点:随机误差的分布规律及其特性。本次课教学方法:以多媒体课件为主要手段。注:要求自学的内容一定要在这一章讲授前布置。具体内容的详细教案如下:(加黑字表示板书内容或应有板书的地方学习指导(见课件第一节测量的基本概念对测量的概念作简单的介绍,简要说明一个完整的测量过程应包含测量对象、计量单位、测量方法、测量精确度(或准确度这四个要素。第二节长度和角度

2、计量单位与尺寸传递一、长度和角度的计量单位简单介绍我国法定计量单位,说明在几何量测量中,常使用的单位。二、尺寸和角度量值传递系统(自学三、量块利用教材3-4(见课件对量块的形状、材料、测量面、标称长度、量块长度、中心长度作简单介绍,说明量块是没有刻度的、形状为长方形六面体的端面量具。根据不同的使用要求,量块做成不同的精度等级。划分量块精度有两种规定:按“级”和按“等”。注:在这里要介绍按“级”和按“等”使用量块的区别。量块应按一定的尺寸系列成套生产供应。注:用表3-1(见课件介绍量块尺寸系列和组合方法。第三节计量器具的分类及其主要技术指标(自学第四节测量方法(自学第五节测量误差与数据处理注:这

3、一节用课件讲授。一、测量误差的概述(自学二、随机误差(用课件讲授1. 随机误差的分布规律及其特性注:用教材表3-2 测量数据统计表(见课件和教材图3-9举例说明。根据概率论,正态分布曲线的数学表达式(见课件注:用教材教材图3-10总体标准偏差对随机误差分布特性的影响(见课件介绍不同对应不同形状的正态分布曲线,所以可作为表征各测得值的精度指标。根据误差理论,等精度测量列中单次测量的标准偏差的表达式(见课件3. 随机误差的极限值根据随机误差的有界性可知,随机误差不会超过某一范围。随机误差的极限值就是指测量极限误差。注:用课件讲授“±3可看作是单次测量的随机误差的极限值,将此值称为极限误差

4、lim,得出lim的计算公式(见课件4. 测量列中随机误差的处理(1测量列的算术平均值x注:讲清为什么要计算x和计算公式。(2残差(剩余误差及其应用(3测量列算术平均值的标准偏差x三、系统误差(自学四、粗大误差注:要说明为什么和怎样用3准则判断粗大误差,并应指出3准则是以测量次数充分大为前提的,当测量次数小于或等于10次时,用3准则是不够可靠的。因此,在测量次数较少的情况下,最好不用3准则,而用其他准则。五、等精度测量列的数据处理(自学本节课小结(板书对随机误差的处理和粗大误差的判别作小结。第三章 测量技术的基础知识及光滑工件尺寸的检测(第二讲本节课内容:1 .通用计量器具测量工件;2. 光滑

5、极限量规;3.小结。要求深刻理解与熟练掌握的重点内容:1. 计量器具的选择与验收极限的确定;2.光滑极限量规的基本概念;量规公差;工作量规的设计。本次课难点:光滑极限量规的基本概念。本次课教学方法:以黑板讲授为主,多媒体课件为辅助教学手段。课外作业:习题3-13、3-14。注:布置量规设计作业。具体内容的详细教案如下: (加黑字表示板书内容或应有板书的地方第六节 光滑工件尺寸的检测一、通用计量器具测量工件根据技术指标和经济指标。1. 计量器具的选择原则:在满足使用要求的前提下,选低精度的测量器具。两点要求:(1按被测工件的部位、外形、尺寸选择计量器具。(2按被测工件的公差T 选择计量器具。1有

6、标准按标准2无标准按 计量器具的极限误差lim=±(1/3 1/10 T 工件高精度按1/3 、低精度按1/10 、 一般按1/5。计量器具的lim 见教材表3-42.光滑工件尺寸的检验(GB/T3177-1996(公差与配合的配套标准(1安全裕度和验收极限用一级千分尺测轴200013.0 mm误收:误废:0+4 -13-17 0-4 -9-13 实际不合格 测量 合格 实际合格 不合格+4 -4 -9 -17 0 + - 20lim=±4m lim=±4m 测量如何解决?GB 规定了两种方法: 1 内缩方式:对有配合要求的或高精度时,为了防止误收,采用内缩一个安

7、全裕度A 的方式,如教材图3-14。但增加了误废,从保证产品质量着眼是必要的。a安全裕度A 测量结果的不肯定程度,是整个测量的一个误差限。A : 根据T 工件查表确定。1=0.9A 测量器具不确定度。2=0.45A 温度、形状误差、测量力引起的误差。b验收极限: 上验收极限=最大限尺寸-A = 下验收极限=最小极限尺寸+A =c尺寸合格条件:下验收极限D a 上验收极限 下验收极限da 上验收极限2不内缩方式:A =0,验收极限就是工件的极限尺寸。a 无配合要求的低精度尺寸和采用一般公差(IT12IT18b 正态分布Cp 1工艺能力指数大于1(工艺能力强T >6随机误差(大批量生产,用调

8、整法获得尺寸,测得值总体服从正态分布测得值总体服从正态分布,测量的极限误差lim =±3注:用教材图3-16说明 (见课件。但采用包容要求时 ,最大实体MMS 一边要采用内缩方式。c 偏态分布:注:用教材图3-17说明 (见课件。(2计量器具的选择u 计u 1,考虑到计量器具的经济性u 计还应尽可能地接近u 1。表3-6、3-7、3-8(见教材列出了有关计量器具不确定度的允许值。例3-2试确定 140H11 (即采用的是包容要求的验收极限,并选择计量器具。注:本例题在黑板上讲解。 注:以上内容1学时。二、用光滑极限量规检验工件1. 光滑极限量规的作用、种类及公差带(1量规的作用注:用

9、教材图4-1(见黑板或课件说明量规的作用和尺寸通规T =D min 通规通过 D fe D min T 通规通过d fe d max 止规Z =D max 止规不通过D a D max Z 止规不通过d a d min内缩(内缩一个安全裕度A 不内缩 D max -Ad max -A D min -A d min -A 最大极限尺寸 A A 最小极 限尺寸孔或轴公差带教材图3-14 内缩方式(见黑板 上验收极限 下验收极限 M L 合格 合格量规检验工件的合格条件: T 通规通过、Z 止规不通过。作用:无刻度的专用检验量具,较通用计量器具方便快捷。一般用于大批量生产有配合要求的零件。理论上T

10、=最大实体尺寸,Z =最小实体尺寸(2种类: 工作量规 工人制造工件时使用的量规, T 规应该是新的或磨损较少的量规。验收量规 检验员用。T 规规应该是旧的但不报废的(磨损较多的量规。 校通 通 TT 校止通 ZT (3量规公差带量规是一种检验工具,也是一种零件,不可避免地存在制造误差,所以也必须给出公差。 注:画出量规公差带,画的过程中进行讲解,一定要让学生弄清哪个是通规,哪个是止规。 2. 量规的设计 (1 量规的形状1符合量规设计原则(泰勒原则的量规形状前面讲过装配时真正起的尺寸是作用尺寸。对有配合要求的零件不但实际尺寸要合格, 为保证配合性质,它的作用尺寸也必须合格。国标用极限尺寸判断

11、原则(泰勒原则控制。a泰勒原则:D min D fe D a D max 作用尺寸D fe 变小,不要小于D min 。d min d a d fe d max作用尺寸d fe 变大,不要大于d max 。 b 符合量泰勒原则的量规形状T =MMS 规控制作用尺寸 T 规形状 全形 Z =LMS 规控制实际尺寸 Z 规形状 不全形(两点式 c偏离泰勒原则量规的影响:注:用下图说明偏离泰勒原则量规对检测结果的影响2实际生产中量规的形状 注:一定要说明:“为了尽量避免在使用偏离泰勒原则的量规检验时造成的误判,操作时一定要注意。例如,使用非全形的通端塞规时,应在被检孔的全长上沿圆周的几个位置上校对量

12、规 M L 控制作用尺寸 控制实际尺寸LM 配合面全长 两点间 (a全形止规的影响 (b不全形塞规 (图见课件 D m a x D a 被检孔D m i n D m被检孔检验； 使用卡规时， 应在被检轴的配合长度内的几个部位并围绕被检轴的圆周的几个位置上 检验。 ” （2）量规型式的选择 注：用课件显示教材图 3-21，讲解如何选择。 （3）量规工作尺寸的计算 注：通过下面例题讲解量规工作尺寸的计算步骤。 例 3-2 计算f25H8/f7 孔与轴用量规的工作尺寸。 注：在黑板讲解，不要板书计算公式，要强调划出量规公差带图，即可很方便的写出工 作尺寸。 （4）量规的技术要求 注：对量规测量面材料、硬度、工作量规的形状和位置误差的规定、量规测量面粗糙度作 简单介绍。 注：最后进行如下图所示的工作量规工作尺寸标注（见课件） 。 0.08 0.08 f25f7 +0.0067 f25+0.0033 0.08 “Z” “T” f25 - -0.0386 -0.041 f25 -0.0222 0.0246 课外作业：1、习题 313、314。 2、课外设计作业 光滑极限量规设计 ，具体任务见课件 本 章 小 结（见课件