技术测量基础知识

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1、第5章技术测量基础知识5.1技术测量概述5.2计量器具与测量方法5.3测量误差及数据处理5.4光滑工件尺寸的检验5.5光滑极限量规设计5.1技术测量概述(5-1)5.1.1测量的概念所谓测量，就是把被测量与标准量进行比较，从而确定两者比值的过程。零件的几何量需要通过测量或检验，才能判断其合格与否。设被测量为L，所采用的计量单位为E，则它们的比值为q=L/E。因此，被测量的量值为：式（5-1）表明，任何几何量的量值都由两部分组成：表征几何量的数值和几何量的计量单位。例如，某一被测长度为L，与标准量E(mm)进行比较后，得到比值为q

2、=50，则被测长度。返回下一页5.1技术测量概述显然，对任一被测对象进行测量，首先要确立计量单位，其次要有与被测对象相适应的测量方法，并且测量结果还需要达到所要求的测量精度。因此，一个完整的几何量测量过程应包括：被测对象、计量单位、测量方法和测量精度等四个要素。被测对象—本课程研究的被测对象是几何量，包括长度、角度、表面粗糙度、形位误差以及螺纹、齿轮等的几何参数。计量单位—指用于度量被测量量值的标准量，如米(m)、毫米(mm)、微米(µm)等。测量方法—指测量时所采用的测量原理、计量器具和测量条件的总和。测量精度—指测量结果与真

3、值相一致的程度。返回上一页下一页5.1技术测量概述5.1.2长度单位、基准和量值传递系统1.长度单位和基准我国的法定长度计量单位是米米(m)，在机械制造中的常用单位是毫米(mm)，在技术测量中的常用单位是微米(µm)。它们之间的关系是：1m=1000mm，1mm=1µm。在1983年第十七届国际计量大会上通过的米的新定义为：“1米是光在真空中于1/299792458秒的时间间隔内所经过的距离”。米的新定义有如下几个特点：（1）将反映物理量单位概念的定义本身与单位的复现方法分开。这样，随着科学技术的发展，复现单位的方法可不断改进，

4、复现精度可不断提高，从而不受定义的局限。返回上一页下一页5.1技术测量概述（2）定义的理论基础及复现方法均以真空中的光速作为给定的常数基础。（3）米的定义主要采用稳频激光来复现（在我国，采用碘吸收稳定的0.633µm氦氖激光的波长作为长度标准），具有极好的稳定性和复现性，稳定可靠和统一，提高了测量精度。2.量值传递系统使用激光来复现长度基准，虽然可以达到极高的测量精度，但不方便在生产中直接使用。为了保证量值的统一和方便操作，必须建立从国家长度计量基准到各生产场所中使用的工作计量器具之间的量值传递系统，以便将基准量值逐级传递到工作

5、计量器具上。返回上一页下一页5.1技术测量概述如图5-1所示，长度量值从国家基准波长开始，分两个平行系统向下传递：一个是端面量具（量块）系统，另一个是线纹量具（线纹尺）系统。因此，量块和线纹尺都是量值传递的媒介，其中尤以量块的应用更为广泛。5.1.3量块的基本知识量块是没有刻度的平行端面量具，除了作为长度基准的传递媒介以外，也可用于检定和调整、校对计量器具，还可用于测量工件、精密画线和调整设备等。返回上一页下一页5.1技术测量概述1.量块的材料、形状和尺寸量块采用特殊合金钢制成，具有线膨胀系数小、耐磨损不易变形、研合性好等特点。

6、如图5-2(a)所示，量块呈长方体六面形，它有两个平整光洁的平行工作面（两个测量面）和四个非工作面。标称长度L≤5.5mm的量块，其尺寸值标记在工作面上；标称长度L>5.5mm的量块，其尺寸值标记在非工作面上。如图5-2(b)所示，量块的中心长度L0是指量块的上测量面中心点至相研合的辅助体（平面平晶）表面之间的垂直距离；量块的长度Li是指量块的上测量面任意一点到另一测量面之间的垂直距离。量块两测量面之间的最大垂直距离和最小垂直距离之差称为量块的长度变动量。返回上一页下一页5.1技术测量概述2.量块的精度等级根据GB6093-19

7、85的规定，量块按制造精度（量块长度的极限偏差和长度变动量允许值）分为六级：00，0，1，2，3和k级，其中00级量块的精度等级最高；量块按检定精度（中心长度测量极限误差和平面平行度允许偏差）分为六等：1，2，3，4，5，6等，其中1等量块的精度最高，6等量块的精度最低。值得注意的是，量块的“级”与量块的“等”是既有关联又有区别的概念。从内在关系上说，由于量块平面的平行性和研合性的要求，量块从一定的“级”中只能检定出一定“等”。从测量精度上说，量块按级使用时，是以量块的标称长度作为工作尺寸，该尺寸包含了量块的制造误差；量块按等使

8、用时，是以检定后测得的实际尺寸作为工作尺寸，该尺寸排除了量块制造误差的影响，仅包含检定时的较小的测量误差，因此，量块按“等”使用比按“级”使用时的测量精度高。返回上一页下一页5.1技术测量概述3.量块的使用量块除了具有上述稳定性、耐磨性和准确性等基本特性外，还有