课题一 线性尺寸测量及误差处理PPT课件

1、一、加工误差及公差1.加工误差的分类加 工 误 差第1页/共36页尺寸、形状误差第2页/共36页位置误差第3页/共36页表面粗糙度第4页/共36页2.2.加工误差与公差 问题：加工误差与公差的区别与联系区别：误差在加工过程中产生， 公差由设计人员确定联系：公差是误差的最大允许值第5页/共36页举例第6页/共36页二、互换性与标准化1. 1. 标准 公差标准在工业革命中起过非常重要的作用 国际l1902年颁布了全世界第一个公差与配合标准（极限表） l1924年英国在全世界颁布了最早的国家标准B.S 1641924，紧随其后的是美国、德国、法国l1929年俄罗斯（前苏联）也颁布了“公差与配合”标准

2、l1926年成立了国际标准化协会（ISA），1940年正式颁布了国际“公差与配合”标准，1947年将ISA更名为ISO（国际标准化组织）。 第7页/共36页二、互换性与标准化1. 1. 标准 我国：l1959年我国正式颁布了第一个公差与配合国家标准（GB15917459） l1979年以来对旧的基础标准进行了两次修订：一次是上世纪八十年代初期，（GB1800180479、GB1182118480、GB103183）；另一次是九十年代中期（GB/T1800.11997GB/T11821996GB/T10311995）第8页/共36页二、互换性与标准化2. 2. 标准化为了实现互换性，必须对公差值

3、进行标准化，不能各行其是，标准化是实现互换性生产的重要技术措施。对零件的加工误差及其控制范围所制订的技术标准称“极限与配合”标准，它是实现互换性的基础。 第9页/共36页二、互换性与标准化3.3.优先数与优先数系技术参数不能随便使用 数值使用广泛 数值具有扩散型优先数与优先数系：对产品技术参数合理分档、分级，对产品技术参数进行简化，协调统一一般优先选择R5系列、其次为R10系列、R20系列等等 第10页/共36页三、长度基准与量值传递 1.1.基准的建立 为了保证工业生产中长度测量的准确度，首先要建立统一、可靠的长度基准 。常见的长度基准：米（m）、毫米（mm）、微米(m)、纳米（n nm）国

4、际单位制精密测量换算关系为：1m=1000mm 1mm=1000m 1m=1000 n nm第11页/共36页三、长度基准与量值传递 第12页/共36页二、长度基准与量值传递 第13页/共36页二、长度基准与量值传递 第14页/共36页三、长度基准与量值传递 3.6 3.6 量块的组合方法及原则 组合原则 1）量块块数尽可能少，一般不超过35块。2）必须从同一套量块中选取，决不能在两套或两套以上的量块中混选。3）组合时，不能将测量面与非测量面相研合。4 4）组合时，下测量面一律朝下。 第15页/共36页三、长度基准与量值传递 28.935 -1.00527.93-1.4326.5 -6.5 2

5、0-20 0 例如：要组成28.935mm的尺寸，采用83块一套的量块第16页/共36页三、长度基准与量值传递 28.935 - 1 . 0 0 5 第 一 块 量 块 尺 寸 为1.005mm27.93-1.43 第二块量块尺寸为1.43mm26.5 -6.5第三块量块尺寸为6.5mm 20-20 第四块量块尺寸为20mm 0 以上四块量块研合后的整体尺寸为28.935mm 第17页/共36页四、 测量误差与数据处理1、测量误差的概述 =X-x -测量误差 X-测量结果 x-被测量的真值测量误差的分类：1.系统误差2.随机误差3.粗大误差第18页/共36页2、随机误差2.1 随机误差的分布规

6、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。第19页/共36页表3-2 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）19.99019.99219.99219.99419.99419.99619.99619.99819.99820.00020.00020.00220.00220.00420.00420.00620.00620.00820.00820.01020.01020.012123456789101119.99119.99319.99519.99719.9992

7、0.00120.00320.00520.00720.00920.0112410243745392312310.010.020.050.120.1850.2250.1950.1150.060.0150.005第20页/共36页yO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实际分布曲线第21页/共36页从理论上讲，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，即测得值分布越集中，测量精密度越高；越大，ym

8、ax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。第28页/共36页五、常用量具的使用 1、游标卡尺 结构：游标量具在结构上的共同特征是都有主尺、游标尺以及测量基准面，另外还有便于使用而设的微动机构和锁紧机构等。主尺上有毫米刻度，游标尺上的分度值有0.1、0.05、0.02mm三种。 第29页/共36页 读数原理：游

9、标读数（或称为游标细分）原理是利用主尺刻线间距与游标刻线间距的间距差实现的。 常用的主尺刻度间距a=1mm。若使主尺刻度（n-1）格的宽度等于游标刻度n格的宽度，则游标的刻度间距b=(n-1)/n*a。若主尺刻度间距为1毫米，游标刻度间距为0.9毫米，当游标尺零刻线与主尺零刻线对准时，除游标的最后一根刻线（第10根刻线）与主尺上第9根刻线重合外，其余刻线均不重合。若将游标向右移动0.1mm，则游标的第一根刻线与主尺的第一根刻线重合；游标向右移动0.2mm时，则游标的第二根刻线与主尺的第二根刻线重合。依此类推。这就是说，游标在1mm内（1个主尺刻度间距），向右移动距离可由游标刻线与主尺刻线重合时

10、游标刻线的序号来决定。第30页/共36页2.千分尺结构：主要由尺架、微分筒、固定套筒、测量力装置、测量面、锁紧机构等组成。其结构特征是：结构设计符合阿贝原则。以丝杆螺距作为测量的基准量，丝杆和丝母的配合应该精密，配合间隙应能调整。固定套筒和微分筒作为示数装置，用刻度线进行读数。有保证一定测力的棘轮棘爪机构。第31页/共36页 读数原理：千分尺的读数原理是：通过螺旋传动，将被测尺寸转换成丝杆的轴向位移和微分筒的圆周位移，并以微分筒上的刻度对圆周位移进行计量，从而实现对螺距的放大细分。 当测量丝杆连同微分筒转过角时，丝杆沿轴向位移量为L。因此千分尺的传动方程式为 L=p*/2 式中 p丝杆螺距；微分筒转角。 一般p=0.5mm,而微分套筒的圆周刻度数为50等分，故每一等分所对应的分度值为0.01mm。 读数的整数部分由固定套筒上的刻度给出，其分度值为1mm；读数的小数部分由微分筒上的刻度给出。第32页/共36页3.百分表 第33页/共36页 原理：测量时，测头与被测表面接