技术测量基本知识详解.ppt

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1、第5章技术测量基本知识5.1概述5.2长度基准与长度量值传递系统5.3计量器具与测量方法的分类5.4测量误差的基本知识思考题与习题5.1概述在机械制造业中，判断加工完成的零件是否符合设计要求，需要通过测量技术来进行。测量技术主要是研究对零件的几何量进行测量和检验的一门技术，其中零件的几何量包括长度、角度、几何形状、相互位置以及表面粗糙度等。国家标准是实现互换性的基础，测量技术是实现互换性的保证。测量技术就像机械制造业的眼睛一样，处处反映着产品质量的优劣，在生产中占据着举足轻重的地位。所谓“测量”，是指确定被测对象的量值而进行的实验过

2、程。通俗地讲，就是将一个被测量与一个作为测量单位的标准量进行比较的过程。这一过程必将产生一个比值，比值乘以测量单位即为被测量值。测量可用一个基本公式来表示，即L=q·E式中：L——被测量值；E——测量单位；q——比值。（5-1）式L=q·E被称为基本测量方程式。它说明：如果采用的测量单位E为mm，与一个被测量比较所得的比值q为50，则其被测量值也就是测量结果应为50mm。测量单位愈小，比值就越大。测量单位的选择取决于被测几何量所要求的测量精度，精度要求越高，测量单位就应选得越小。分析整个测量过程可知，一个完整的测量过程包

3、括以下四个方面的内容：(1)被测对象：主要指零件的几何量。(2)计量单位：是指国家的法定计量单位，长度的基本单位是米（m），其它常用单位有毫米（mm）和微米(μm)。(3)测量方法：是指测量时所采用的测量器具、测量原理以及检测条件的综合。(4)测量精度：是指测量结果与真值的一致程度。任何测量都避免不了会产生测量误差。因此，精度和误差是两个相互对应的概念。精度高，说明测量结果更接近真值，测量误差更小；反之，精度低，说明测量结果远离真值，测量误差大。由此可知，任何测量结果都是一个表示真值的近似值。“检验”是一个比“测量”含义更广泛的概

4、念。对于金属内部质量的检验、表面裂纹的检验等，就不能用“测量”这一概念。对于零件几何量的检验，通常只是判断被测零件是否在规定的验收极限范围内，确定其是否合格，而不一定要确定其具体的量值。5.2长度基准与长度量值传递系统5.2.1长度基准为了保证工业生产中长度测量的精确度，首先要建立统一、可靠的长度基准。国际单位制中的长度单位基准为米（m），机械制造中常用的长度单位为毫米（mm），精密测量时，多用微米(μm)为单位，超精密测量时，则用纳米（nm）为单位。它们之间的换算关系如下：1m=1000mm，1mm=1000μm，1μm=100

5、0nm所以在1983年的第十七届国际计量大会上审议并批准了一个米的新定义：“米等于光在真空中在1/299792458秒的时间间隔内的行程长度”。新定义带有根本性变革，它建立在一个重要的基本物理常数（真空中的光速c=299792458米/秒）的基础上。c常数是一个不存在误差的精确值，用它作为米的定义，精度上不受任何条件的限制，其稳定性和复现性是原定义的100倍以上，实现了质的飞跃。4.2.2长度量值传递系统使用光波长度基准，虽然可以达到足够的准确性，但却不便直接应用于生产中的量值测量。为了保证长度基准的量值能准确地传递到工业生产中去，就

6、必须建立从光波基准到生产中使用的各种测量器具和工件的尺寸传递系统（见图5-1）。目前，量块和线纹尺仍是实际工作中的两种实体基准，是实现光波长度基准到测量实践之间的量值传递媒介。图5-1长度量值传递系统4.2.3量块由图5-1长度量值传递系统可知，量块是机械制造中精密长度计量应用最广泛的一种实体标准，它是没有刻度的平面平行端面量具，是以两相互平行的测量面之间的距离来决定其长度的一种高精度的单值量具。量块的形状一般为矩形截面的长方体和圆形截面的圆柱体（主要应用于千分尺的校对棒）两种，常用的为长方体（见图5-2）。量块有两个平行的测量面和四

7、个非测量面，测量面极为光滑平整，非测量面较为粗糙一些。两测量面之间的距离L为量块的工作尺寸。量块一般用铬锰钢或其他特殊合金钢制成，其线膨胀系数小，性质稳定，不易变形，且耐磨性好。量块除了作为尺寸传递的媒介，用以体现测量单位外，还广泛用来检定和校准量块、量仪；相对测量时用来调整仪器的零位；有时也可直接检验零件，同时还可用于机械行业的精密划线和精密调整等。1.量块的中心长度量块长度是指量块上测量面的任意一点到与下测量面相研合的辅助体（如平晶）平面间的垂直距离。虽然量块精度很高，但其测量面亦非理想平面，两测量面也不是绝对平行的。可见，量块长

8、度并非处处相等。因此，规定量块的尺寸是指量块测量面上中心点的量块长度，用符号L来表示，即用量块的中心长度尺寸代表工作尺寸。量块的中心长度是指量块上测量面的中心到与此量块下测量面相研合的辅助体（如平晶）表面之