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1、 测量测量是以确定被测对象的量值为目的的全部操作 。在这一操作过程中，将被测对象与复(表)现测量单 位的标准量进行比较，并以被测量与单位量的比值及 其准确度表达测量结果。例如用游标卡尺对一轴径的 测量，就是将被对象（轴的直径）用特定测量方法（ 用游标卡尺测量）与长度单位（毫米）相比较。若其 比值为30.52，准确度为0.03mm，则测量结果可表 达为（30.520.03）mm。 测 量 技 术 基 础 测试测试是指具有试验性质的测量。也可理解为试验和测 量的全过程。 检验检验是判断被测物理量是否合格（在规定范围内）的 过程，一般来说就是确定产品是否满足设计要求的过程， 即判断产品合格性的过程，
2、通常不一定要求测出具体值。 因此检验也可理解为不要求知道具体值的测量。 计量计量为实现测量单位的统一和量值准确可靠的测量。 测 量 技 术 基 础 测量基准测量基准是复现和保存计量单位并具有规定计量单 位特性的计量器具。 在几何量计量领域内，测量基准可分为长度基准和角度基准 两类。 测 量 技 术 基 础 长度基准长度基准 1983年第十七届国际计量大会根据国际计 量委员会的报告，批准了米的新定义：即“一米是光在真 空中在1299 792 458秒时间间隔内的行程 图11 长度 计量检定系统表（简化）“长度”。根据米的定义建立的 国家基准、副基准和工作基准，一般都不能在生产中直 接用于对零件进
3、行测量。为了确保量值的合理和统一， 必须按国家计量检定系统的规定，将具有最高计量 特性的国家基准逐级进行传递，直至用于对产品进行测 量的各种测量器具。图11为长度（端度）计量检定系 统表（简化）。 测 量 技 术 基 础 角度基准角度基准角度量与长度量不同。由于常用角度单位 （度）是由圆周角定义的，即圆周角等于360，而弧度与 度、分、秒又有确定的换算关系，因此无需建立角度的 自然基准 测 量 技 术 基 础 测 量 技 术 基 础 量块量块是一种平行平面长度量具，又称块规。它是保证 长度量值统一的重要常用实物量具。除了作为工作基准之 外，量块还可以用来调整仪器、机床或直接测量零件。 一般特性
4、：一般特性：量块是以其两端面之间的距离作为长度的实物 基准（标准），是一种单值量具，其材料与热处理工艺应 满足量块的尺寸稳定、硬度高、耐磨性好的要求。通常都 用铬锰钢、铬钢和轴承钢制成。其线胀系数与普通钢材相 同，即为（11.51）106 /，尺稳定性约为年变化量 不超出0.51mm。 测 量 技 术 基 础 结构：结构：绝大多数量块制成直角平行六面体(长方体)，如图1 2所示；也有制成20的圆柱体。每块量块都有两个表面非 常光洁、平面度精度很高的平行平面，称为量块的测量面（ 或称工作面）。量块长度（尺寸）是指量块的一个测量面上 的一点至与量块相研合的辅助体（材质与量块相同）表面（ 亦称辅助表
5、面）之间的距离。为了消除量块测量面的平面度 误差和两测量面间的平行度误差对量块长度的影响，将量块 的工作尺寸定义为量块的中心长度，即两个测量面的中心点 的长度。 测 量 技 术 基 础 测 量 技 术 基 础 精度：精度：量块按其制造精度分为五个“级”：00、0、1、2和3级。00级 精度最高，3级最低。分级的依据是量块长度的极限偏差和长度变 动量允许值。量块生产企业大都按“级”向市场销售量块，此时用户 只能按量块的标称尺寸使用量块，这样必然受到量块中心长度实际 偏差的影响，将反制造误差带入测量结果。 在量值传递工作中，为了消除量块制造误差对测量的影响， 常常按量块检定后得到的实际尺寸使用。各
6、种不同精度的检定方法 可以得到具有不同测量不确定度的量块，并依此划分量块的等别， 如图11所示。检定后的量块可得到每量块的中心长度的实际偏差 ，显然同一套量块若按“等”(共1等、2等、3等、4等、5等五个等级 ，其中数字越大越低)使用可以得到更高的测量精度（较小的测量 不确定度）。但由于按“等”使用比较麻烦，且检定成本高，固在生 产现场仍按“级”使用。 测 量 技 术 基 础 使用：使用：单个量块使用很不方便，故一般都按序列将许多不同标称 尺寸的量块成套配置，使用时根据需要选择多个适当的量块研合 起来使用。通常，组成所需尺寸的量块总数不应超过四块。例如 ，为组成89.765mm的尺寸，可由成套
7、的量块中选出1.005、1.26 、7.5、80mm四块组成，即 89.765 所需尺寸 ) 1.005 第一块 88.76 ) 1.26 第二块 87.5 ) 7.5 第三块 80 第四块 测 量 技 术 基 础 注意事项：注意事项：量块在使用过程中应注意以下几点： 量块必须在使用有效期内，否应及时送专业部门检定。 所选量块应先放入航空汽油中清洗，并用洁净绸布将其擦干，待 量块温度与环境湿度相同后方可使用。 使用环境良好，防止各种腐蚀性物质对量块的损伤及因工作面上 的灰尘而划伤工作面，影响其研合性, 。 轻拿、轻放量块，杜绝磕碰、跌落等情况的发生。 不得用手直接接触量块，以免造成汗液对量块的
8、腐蚀及手温对测 量精确度的影响。 使用完毕应，先用航空汽油清洗量块，并擦干后涂上防锈脂放入 专用盒内妥善保管 测 量 技 术 基 础 测量过程包括四个要素测量过程包括四个要素 n n 测量对象测量对象主要指机械几何量，包括长度、角度、表面 粗糙度、及形位公差等。 n n 测量单位测量单位公制基本单位为米（m),机械制造中常用公 制长度单位为毫米（mm)。 n n 测量方法测量方法测量时所采用的测量原理、测量器具和测量 条件的总和。 n n 测量精度测量精度测量结果与真值的接近程度。 测 量 技 术 基 础 测量方法分类测量方法分类 n直接测量和间接测量 n接触测量和非接触测量 n单项测量和综合
9、测量 n绝对测量和相对测量 n主动测量和被动测量 测 量 技 术 基 础 n n 直接测量和间接测量直接测量和间接测量从测量器具的读数装置上直接 得到被测量的数值或对标准值的偏差称直接测量。如用游标 卡尺、外径千分尺测量轴径等。通过测量与被测量有一定函 数关系的量，根据已知的函数关系式求得被测量的测量称为 间接测量。如通过测量一圆弧相应的弓高和弦长而得到其圆 弧半径的实际值。 测 量 技 术 基 础 n n 接触测量和非接触测量接触测量和非接触测量测量器具的测头与被测件表 面接触并有机械作用的测力存在的测量为接触测量。如工具 显微镜投影仪等测量即属于非接触测量。 测 量 技 术 基 础 n n
10、 单项测量和综合测量单项测量和综合测量对个别的、彼此没有联系的某 一单项参数的测量称为单项测量。同时测量个零件的多个参 数及其综合影响的测量称为综合测量。用测量器具分别测出 螺纹的中径、半角及螺距属单项测量；而用螺纹量规的通端 检测螺纹则属综合测量。 测 量 技 术 基 础 n n 绝对测量和相对测量绝对测量和相对测量测量器具的示值直接反映被测 量量值的测量为绝对测量。用游标卡尺、外径千分尺测量轴 径是绝对测量。将被测量与一个标准量值进行比较得到两者 差值的测量为相对测量。如用内径百分表测量孔径为相对测 量。 测 量 技 术 基 础 n n 主动测量和被动测量主动测量和被动测量产品加工完成后的
11、测量为被动 测量；正在加工过程中的测量为主动测量。被动测量只能发 现和挑出不合格品。而主动测量可通过其测得值的反馈，控 制设备的加工过程，预防和杜绝不合格品的产生。 测 量 技 术 基 础 测量误差测量误差: : 由于测量过程的不完善而产生的测量误差，将导致测得值的 分散入不确定。因此，在测量过程中，正确分析测量误差 的性质及其产生的原因，对测得值进行必要的数据处理， 获得满足一定要求的置信水平的测量结果，是十分重要的 。 测量误差定义：测量误差定义：被测量的测得值x与其真值x 0之差，即： = x x 0 由于真值是不可能确切获得的，因而上述善于测量误差的定 义也是理想要概念。在实际工作中往
12、往将比被测量值的可 信度（精度）更高的值，作为其当前测量值的“真值”。 测 量 技 术 基 础 测量误差测量误差: : 由于测量过程的不完善而产生的测量误差，将导致测得值的 分散入不确定。因此，在测量过程中，正确分析测量误差 的性质及其产生的原因，对测得值进行必要的数据处理， 获得满足一定要求的置信水平的测量结果，是十分重要的 。 测量误差定义：测量误差定义：被测量的测得值x与其真值x 0之差，即： = x x 0 由于真值是不可能确切获得的，因而上述善于测量误差的定 义也是理想要概念。在实际工作中往往将比被测量值的可 信度（精度）更高的值，作为其当前测量值的“真值”。 测 量 技 术 基 础
13、 误差来源：误差来源：测量误差主要由测量器具、测量方法、测量环境和 测量人员等方面因素产生。 测量器具：测量器具设计中存在的原理误差，如杠杆机构、阿 贝误差等。制造和装配过程中的误差也会引起其示值误差的产 生。例如刻线尺的制造误差、量块制造与检定误差、表盘的刻 制与装配偏心、光学系统的放大倍数误差、齿轮分度误差等。 其中最重要的是基准件的误差，如刻线尺和量块的误差，它是 测量器具误差的主要来源。 测量方法：间接测量法中因采用近似的函数关系原理而产生的 误差或多个数据经过计算后的误差累积。 测 量 技 术 基 础 测 量 技 术 基 础 测量环境：测量环境主要包括温度、气压、湿度、振动、空 气质
14、量等因素。在一般测量过程中，温度是最重要的因素。测 量温度对标准温度（20）的偏离、测量过程中温度的变化 以及测量器具与被测件的温差等都将产生测量误差。 温度误差的计算： 当工件的温度不同地标准温度20时，其长度尺寸可用下式计算： Lt=L0+L0(t-20) Lt工件在温度t 时的长度 L0工件在温度为20时的长度 t-工件的温度 工件的线膨胀系数 测 量 技 术 基 础 例1：有一钢制件，图样长度尺寸为100mm，当温度为30时， 该工件的长度应是多少（钢件=1210-6/） 解： Lt=L0+L0(t-20) L0=100 t=30 =1210-6 Lt=100+100（30-20）12
15、10-6 =100+0.012 =100.012（mm） 测 量 技 术 基 础 温度误差的计算： 使用计量器具进行长度测量时，如果工件温度和测量器具温度不同 时，且不等于标准温度20时，其长度尺寸可用下式计算： L=L0(t1-20) 1+ (t2-20) 2 L温度引起的长度变化 L0工件在温度为20时的长度 t1-工件的温度 t2计量器具的温度 1工件的线膨胀系数 2计量器具的线膨胀系数 测 量 技 术 基 础 例2：有一长度为200mm的铝制件，在温度为30时用钢制百分尺测量，该 工件的长度应是多少（铝件1=2410-6/，钢2=1210-6/） 解：先求出温度误差 L=L0(t1-20) 1- (t2-20) 2 L0=200 t1=30 1=2410-6 t2=30 2=1210-6 L=L0(t1-20) 1- (t2-20
