精密测量技术02

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1、第二章长度尺寸测量2021/7/81测量的一般步骤确定被检测项目认真审阅被测件图纸及有关的技术资料，了解被测件的用途，熟悉各项技术要求，明确需要检测的项目。设计检测方案根据检测项目的性质、具体要求、结构特点、批量大小、检测设备状况、检测环境及检测人员的能力等多种因素，设计一个能满足检测精度要求，且具有低成本、高效率的检测方案。选择检测器具按照规范要求选择适当的检测器具，设计、制作专用的检测器具和辅助工具，并进行必要的误差分析。2021/7/82测量的一般步骤检测前准备清理检测环境并检查是否满足检测要求，清洗标准器、被

2、测件及辅助工具，对检测器具进行调整使之处于正常的工作状态。采集数据安装被测件，按照设计预案采集测量数据并规范地作好原始记录。数据处理对检测数据进行计算和处理，获得检测结果。填报检测结果将检测结果填写在检测报告单及有关的原始记录中，并根据技术要求作出合格性的判定。2021/7/83长度的量值传递量值传递是“将国家计量基准所复现的计量值，通过检定（或其它方法）传递给下一等级的计量标准（器），并依次逐级传递到工作计量器具上，以保证被测对象的量值准确一致的方式”。我国长度量值传递系统如图所示，从最高基准谱线向下传递，有两个平

3、等的系统，即端面量具（量块）和刻线量具（线纹尺）系统。其中尤以量块传递系统应用最广。2021/7/842021/7/85量值的传递量值系统的建立和执行，保证了国家计量行政机关自上而下的对量值进行合理的统一控制。企业要确保产品质量，增强市场竞争力，必须主动采取措施，保证量值的可靠。因此，在GB/T9000“质量管理和质量保证”系列标准中，对企业的测量设备（器具）提出了“溯源性”的要求，即测量结果必须具有能与国家计量基准或国际计量基准相联系的特性。所用计量器具要获得这一特性，就必须经过具有较高准确度的计量标准的检定，而该

4、计量标准又需受到上一级计量标准的检定，逐级往上溯源，直至国家计量基准或国际计量基准，实现企业的量值在国际范围内的合理的统一。2021/7/86§2-1线纹尺的检定(自学)线纹尺是一种具有等分刻度的多值量具，是以任意两条刻线间的垂直距离作为长度的高精度基准器和标准器的。它是人类使用最早的古老的量具之一，在现代科学技术和工业生产中更是不可缺少的器具之一，如坐标机床上的金属线纹尺，精密测量仪器上的玻璃线纹尺等。线纹尺按照精度等级和用途不同，可以分为:基准线纹尺，一、二、三等标准金属线纹尺，一、二等标准玻璃线纹尺，标准钢卷尺

5、2021/7/87线纹尺的截面形状有x形，H形和矩形等三类，如图所示，其中图a和图b所示的X形和H形截面的线纹尺刚性好，抗弯曲能力强，线纹刻在中性面A上时变形最小。因为X形截面的线纹尺工艺困难，造价很高，所以目前基本上不用。矩形截面的线纹尺，如c所示，因为没有中性面，所以为了增强抗弯曲能力，必须加大截面尺寸。2021/7/882021/7/89线纹尺的主要用途有两种：一种是作为长度量值传递系统中与量块并行的另一实物基准和标准，以保证长度单位量值的准确和统一；另一种是将各种不同精度等级的线纹尺装在测量仪器和精密机床上．

6、作为精密测长标准之用。例如各种坐标测量仪器、测长机和坐标机床上都装有线纹尺，这些仪器和机床的测量和加工精度，主要取决于线纹尺的精度。2021/7/810一、线纹尺的基本技术要求对线纹尺的基本要求是示值分度精度和稳定不变两项。为实现这两项基本要求，就必须对线纹尺的材料、结构和工艺处理提出具体要求，即分度偏差、稳定性、刻线质量(清晰度)、刻线面的直线度和平面度、抗氧化能力、材料纯度和均匀性、线膨胀系数等一系列具体要求。为了满足线纹尺的基本要求，线纹尺的外形设计需考虑以下三点：刚性好、自重小和安装调整方便。2021/7/8

7、11二、线纹尺的种类线纹尺的种类很多，可从不同角度进行分类。我们按计量学功能及材料分类，有基准线纹尺、标准金属线纹尺和标准玻璃线纹尺。(1)基准线纹尺基准线纹尺也称工作基准尺，它的最高基准是按新米定义建立的米基准，即是由国家的长度基准直接来检定的。它的主要用途是对高精度的计量仪器进行检定或比对，还可在线纹量值传递中检定较低精度的线尺。基准线纹尺的技术参数如表所列。2021/7/812基准线纹尺有以下几种：基准短标尺，它分为100mm和200mm两种，横截面多为矩形，其材料有殷钢、光学玻璃和石英等。刻线偏差在全长上不得

8、超过±1μm，而每个厘米、每个毫米、0.1毫米的偏差不得超过±0.5μm。石英基准线纹尺，其示值范围为1～200mm，检定极限误差为±(0.05+0.16L)μm。殷钢基准线纹尺，其示值范围为1～1000mm，检定极限误差为士(0.08+0.12L)μm,以上L是以m为单位的被检线纹尺的长度。目前，石英基准线纹尺和殷钢基准线纹尺已经不作为检定一