互换性与测量技术2

1、测量结果要令人信服测量结果要令人信服不能拘泥于文字的表达不能拘泥于文字的表达!光速光速: 3*exp(8) m/s在实际生产和科学在实际生产和科学研究中，不可能都研究中，不可能都直接利用直接利用激光辐射激光辐射的光波长度基准去的光波长度基准去校对测量器具或进校对测量器具或进行零件的尺寸测量，行零件的尺寸测量，要经过工作基淮要经过工作基淮线纹尺和量块线纹尺和量块，将长度基准的量值将长度基准的量值准确地逐级传递到准确地逐级传递到生产中应用上去，生产中应用上去，以保证量值的准确以保证量值的准确一致。一致。（工作尺（工作尺寸）寸）等于等于6呢呢?注意注意: : 一定一定”等等”只能从一定只能从一定”级

2、级”中产生中产生3+49+5+16+10=83表表2.1 成套量块的组合尺寸成套量块的组合尺寸为何选为何选1.32?1.32?不选不选1.121.12呢呢?塞塞 规规合格合格: :通端通，止端止通端通，止端止通规通规: : 按最大实体尺寸设计按最大实体尺寸设计止规：按最小实体尺寸设计止规：按最小实体尺寸设计游标卡尺游标卡尺用于一般机械加工中的测量，用于一般机械加工中的测量，可测量内、外尺寸、深度及台阶等。可测量内、外尺寸、深度及台阶等。5050小格，每格小格，每格代表多少？代表多少？如何测深度？如何测深度？深度游标卡尺深度游标卡尺用于测量深度，台阶等。用于测量深度，台阶等。高度游标高度游标卡尺

3、卡尺广泛广泛用于机械用于机械加工中的加工中的高度测量、高度测量、划线等。划线等。为何弯一段为何弯一段?万能角度尺万能角度尺适用于机械加工中的内、外角度测适用于机械加工中的内、外角度测量，可测量，可测0320外角及外角及40130内角。内角。外径千分尺外径千分尺广泛应用于外尺寸的精密测量广泛应用于外尺寸的精密测量。测量范围测量范围?测量精度测量精度?生产厂家生产厂家?内径千分尺内径千分尺?读数起点读数起点?读数是多少读数是多少?旋转到何时旋转到何时?机械比较仪机械比较仪分度值分度值0.020.02游标卡尺的不确定度是多少？游标卡尺的不确定度是多少？所谓所谓“测量测量”就是将被测的量与作为单位或标

4、准的量，就是将被测的量与作为单位或标准的量，在量值上进行比较，从而确定二者比值的实验过程。在量值上进行比较，从而确定二者比值的实验过程。 若被测量为若被测量为L，标准量为，标准量为E，那么测量就是确定，那么测量就是确定L是是E的多少的多少倍。即确定比值倍。即确定比值q = L / E，最后获得被测量，最后获得被测量L的量值，即的量值，即 L = qE。一个完整的测量过程应包含一个完整的测量过程应包含: :测量对象测量对象计量单位计量单位测量方法测量方法测量精确度（或准确度）测量精确度（或准确度）四个要素四个要素L4L3L2L量块L1平晶图3-4量块量块的选用量块的选用：1.005201.286

5、.528.785量块使用的注意事情项：量块使用的注意事情项：二、随机误差1. 随机误差的分布规律及其特性 随机误差可用试验方法来确定。实践表明，大多数情况下，随机误差符合正态分布。为便于理解，现举例说明。表2-2 测量数据统计表尺寸分组区间 / mm组号区间中心值/ mm每组出现的次数（频数n i）频率（n i / n）19.99019.99219.99219.99419.99419.99619.99619.99819.99820.00020.00020.00220.00220.00420.00420.00620.00620.00820.00820.01020.01020.0121234567

6、89101119.99119.99319.99519.99719.99920.00120.00320.00520.00720.00920.0112410243745392312310.010.020.050.120.1850.2250.1950.1150.060.0150.005yO正态分布曲线教材图3-9频率直方图和正态分布曲线19.99120.0070.2250.120.01x = 20.0 ni/n实际分布曲线从理论上讲，正态分布中心位置的均值代表被测量的真值Q，标准偏差代表测得值的集中与分散程度。不同的对应不同形状的正态分布曲线，越小，ymax值越大，曲线越陡，随机误差越集中，即测得值

7、分布越集中，测量精密度越高；越大，ymax值越小，曲线越平坦，随机误差越分散，即测得值分布越分散，测量精密度越低。图3-10所示为123S （3-22） 剔除具有粗大误差的测量值后，应根据剩下的测量值重新计算S，然后再根据3准则去判断剩下的测量值中是否还存在粗大误差。每次只能剔除一个，直到剔除完为止。在测量次数较少(小于10次）的情况下，最好不用3准则，而用其他准则。通用计量器具测量工件通用计量器具测量工件 计量器具的极限误差计量器具计量器具名名 称称分度分度值值mm所用量块所用量块尺寸范围尺寸范围 mm检定检定等别等别精度精度级别级别11010505080801201201 18018026

8、00260360360500测测 量量 极极 限限 误误 差差 立式卧式光学计测外尺寸0.00145120.40.70.61.00.81.31.01.61.21.81.82.52.53.53.04.5立式卧式测长0.001绝对测量1.11.51.92.02.32.33.03.5仪测外尺寸卧式测长仪0.001绝对测量2.53.03.33.53.84.24.8测内尺寸测长机0.001绝对测量1.01.31.62.02.54.05.06.0万能工具显微镜0.001绝对测量1.522.52.533.5大型工具显微镜0.01绝对测量55 接触式干涉仪 0.1 通孔公差孔最小极限尺寸止孔最大极限尺寸轴公差

9、轴最大极限尺寸通轴最小极限尺寸止轴用卡规或环规 孔用塞规 25-0.0222-0.02460.080.0825-0.0386-0.04125f7 “Z”“T”0.080.0825+0.0033+0.006725+0.0296+0.033“T”25H8 “Z”量规工作图图3-23工作量规工作尺寸的标注 量规形式及应用范围 止规通规3151850010002112片状塞规全形塞规球端杆规不全形塞规a) 测孔量规的型式及应用范围 止规通规10050002112b) 测轴量规的型式及应用范围 环规卡规验收极限的确定验收极限的确定确定验收极限的方式确定验收极限的方式验收极限验收极限应用应用内缩内缩方式方

10、式 将工件的验收极限从工将工件的验收极限从工件的极限尺寸向工件的件的极限尺寸向工件的公差带内缩一个安全裕公差带内缩一个安全裕度度A A上验收极限尺寸上验收极限尺寸 上极限尺寸上极限尺寸A A下验收极限尺寸下验收极限尺寸 下极限尺寸下极限尺寸A A主要用于采用主要用于采用包容要求的尺寸包容要求的尺寸和公差等级较高和公差等级较高的尺寸的尺寸不内不内缩方缩方式式安全裕度安全裕度A0上验收极限尺寸上验收极限尺寸 上极限尺寸上极限尺寸下验收极限尺寸下验收极限尺寸 下极限尺寸下极限尺寸主要用于主要用于非配合尺寸非配合尺寸和一般公差尺寸和一般公差尺寸包容要求是要求高还是要求低？符号为包容要求是要求高还是要求

11、低？符号为ECp1采用包容要求时采用包容要求时的的验收极限验收极限 Dmax(L) ADmin(M)上验收极限上验收极限下验收极限下验收极限孔孔公公差差带带DM上验收极限上验收极限下验收极限下验收极限轴轴公公差差带带dmax(M) Admin(L)dM单边单边内缩：内缩：最大实体一侧内缩最大实体一侧内缩偏态分布时的验收极限偏态分布时的验收极限 下验收极限下验收极限上验收极限上验收极限 Admindmax轴轴公公差差带带上验收极限上验收极限下验收极限下验收极限 ADminDmax孔孔公公差差带带安全裕度（安全裕度（A）与测量不确定度允许值（）与测量不确定度允许值（u1） 注：注：u u1 1分分

12、、档，档，一般情况下应优先选用一般情况下应优先选用档档，其次选用，其次选用档、档、档。档。 尺寸范围尺寸范围计量器具类型计量器具类型 分度值分度值0.010.01外径千分尺外径千分尺分度值分度值0.010.01内径千分尺内径千分尺分度值分度值0.020.02游标卡尺游标卡尺分度值分度值0.050.05游标卡尺游标卡尺 大于大于至至不确定度不确定度u u1 1(mm)(mm) 0 0505010010050501001001501500.0040.0040.0050.0050.0060.0060.0080.0080.020.020.050.05 1501502002002502502002002

13、502503003000.0070.0070.0080.0080.0090.0090.0130.013例例1 1：被检验零件尺寸为轴：被检验零件尺寸为轴65e9 65e9 ，试确定验收极限、，试确定验收极限、选择适当的计量器具。选择适当的计量器具。 (Cp=1)(Cp=1)解：查得解：查得65e965e9的极限偏差为的极限偏差为6565（-0.134-0.134，-0.060-0.060）查得安全裕度：查得安全裕度：A=7.4mA=7.4m，测量不确定度允许值：，测量不确定度允许值：u1= 6.7 mu1= 6.7 m 。尺寸遵循包容要求，应按照方法尺寸遵循包容要求，应按照方法1 1的原则确定

14、验收极限的原则确定验收极限上验收极限上验收极限=65-0.060-0.0074=64.9326 mm=65-0.060-0.0074=64.9326 mm下验收极限下验收极限=65-0.134+0.0074=64.8934 mm=65-0.134+0.0074=64.8934 mm由表查得分度值为由表查得分度值为0.01mm0.01mm的外径千分尺的外径千分尺，在尺寸大于，在尺寸大于 5050100mm 100mm 内，不确定度数内，不确定度数u1=0.005mmu1=0.005mm，因因 0.0050.005 u1=0.0067u1=0.0067，故可满足使用要求。，故可满足使用要求。E 例

15、例2 2：被检验零件为孔：被检验零件为孔130H10 130H10 ，工艺能力指数，工艺能力指数Cp=1.2Cp=1.2，试确定验收极限，并选择适当的计量器具。，试确定验收极限，并选择适当的计量器具。 解解 ： 查得查得130H10130H10的极限偏差为的极限偏差为130H10130H10（0 0，0.160.16），），查得安全裕度查得安全裕度 A =16mA =16m ，查得计量器具不确定度允许值查得计量器具不确定度允许值u1=15mu1=15m 因因 Cp=1.2 Cp=1.2 1 1 ，其验收极限可以按方法，其验收极限可以按方法2 2确定，即一边确定，即一边A=0A=0，但因该零件尺寸遵循包容要求，因此但因该零件尺寸遵循包容要求，因此, ,其最大实体极限一边的其最大实体极限一边的验收极限仍按方法验收极限仍按方法1 1确定，则有：确定，则有： 上验收极限上验收极限=（130+0.16130+0.16）=130