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1、形位误差：直线度是表示零件被测的线要素直不直的程度，依测量原理、测量器具和测量基准的不同，测量方法有：直接法、间接法、组合法和量规检验法。其中直接法是首先确定一条测量基准，然后通过测量得到实际被测直线上各点相对测量基准的偏差，再按规定进行数据处理得到直线度值；用量规检验法检验孔时用综合塞规，检验轴时用综合环规，检验时将直线度量规置于被测零件，若塞规能通过，则被测零件的直线度符合要求，否则零件不合格。圆度的公差带形状是半径差为公差值t的两个同心圆之间的区域，圆柱度的公差带形状是半径差为公差值t的两个同轴圆柱面之间的区域；圆度的测量方法有：半径测量法、坐标测量法、两点/三点测量法，其中用圆度仪进行
2、测量的方法属于半径测量法；用百分表、内径表、内/外径千分尺进行测量的方法属于两点测量法。表面粗糙度是指表述加工表面上具有较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特征的术语。公差等级的选择原则是满足使用要求的前提下，尽量选用较低的公差等级。1.属于形状公差的有：ABA 圆柱度 B 平面度 C 同轴度 D 圆跳度 E 平行度2. 属于位置公差的有：ACDA 平行度 B 平面度 C 端面全跳动 D 倾斜度 E 圆度3. 表面粗糙度值越小，则零件的ABA 耐磨性好 B 配合精度高 C 抗疲劳强度差 D 传动灵敏性差 E 加工容易4. 形位公差带形状是直径为公差值t的圆柱面内区域的有：CDEA 径向全跳动 B
3、 端面全跳动 C 同轴度 D 任意方向线位置度 E任意方向线对线的平行度5. 对于径向全跳动公差，下列论述正确的有：BCEA 属于形状公差 B 属于位置公差 C 属于跳动公差 D 与同轴度公差带形状相同E 当径向全跳动误差不超差时，圆柱度误差肯定也不超差。6. 主动测量是指在机械加工过程中，由测量装置始终测量着工件的尺寸，并将其尺寸变化量随时传递给控制仪，再由控制仪发出信号（如粗磨、精磨、光磨、到尺寸等信号）控制机床的动作。由于它能使操作人员无需停机就能测量工件，减少了劳动强度，提高了生产效率，降低了废品率，同时加工出的工件尺寸一致性较高，特别适应于在大批量流水线作业中使用，如汽车零部件、轴承
4、零件的加工等。主动测量是指在机械加工过程中自动完成对被加工工件有关参数的检测并通过将测得的结果及时反馈到加工系统，不断地修正和控制工作状态，以达到预定质量要求的一种积极的检测方法。主动测量仪主要由测量装置、驱动装置、控制仪三部分组成。（1）主动测量装置俗称测头，起着把被测参数的变化量转化为测量信号的作用，它是测量仪的主体。从结构原理上可以分为单点测量装置和双点测量装置，单点测量装置可以用于端面定位或者用两个组合起来测量大的直径等；双点测量装置可以测量外径、内径、槽宽、台阶宽等。（2）控制仪 控制仪将装置输出的电感信号经过相敏整流、放大，发出粗磨、精磨、光磨、到尺寸等信号给磨床控制系统，磨床控制
5、系统接收到信号后控制机床的进给机构，从而达到控制工件尺寸的目的。（3）油压驱动装置 测量装置的进退由油压驱动装置来带动，工件安装好后，砂轮快速前进，同时驱动油缸也带动主动测量装置进入测量工位。磨削到尺寸后砂轮快速退回，驱动油缸带动主动测量装置退出测量工位，以便于操作者装卸工件。主动测量仪常用的传感器有气隙式、差动变压器式和差动电感式三种，自动补调测量与主动测量的区别：自动补调测量与主动测量都属于工艺过程中的检测，但两者又有着根本的区别。主动测量是一种与加工过程同时进行的直接检测方式；而自动补调测量和补偿则滞后于加工过程，是对加工完毕的工件的某些参数进行检测，当检测结果超出某一规定范围时，则发出
6、信号，并对制造系统作相应调整，补偿出现的偏差。与主动测量相同，自动补调测量中的仪器、刀具、工件也组成一个闭环系统，但不同的是其测量信号不能校正被测工件本身的某项参数，而只对后加工的工件起校正作用。因此，自动补调系统只能消除或减小加工中的系统误差(如刀具磨损等)，而不能消除或减小偶然误差。自动补调测量在按调整法加工的贯穿式无芯磨削、直轴式和卧轴式双端面磨削组合机床及其自动线上的镗削工序以及多工位的珩磨加工中都有应用，在车削加工中有时也采用自动补偿的方式补偿因车刀磨损引起的误差。任何一种自动补调系统都是由检测装置(包括测头和测量电路)、补偿控制部分和补偿执行机构三部分组成，它们与加工设备中的刀具、
7、工件构成一个闭环系统。但在实际生产中，只用于自动显示、报警，而不具备反馈补偿功能的开环系统也用得很多，为与自动补调相区别，可以称其为自动预警。用于镗削工序的自动补调系统一般都由测量装置、电气控制单元和补偿执行机构三部分组成，虽然实际情况差别很大，但根据工艺布置，还是可分为两大类，一类是加工和测量为同一个工位，另一类则是加工和测量分为两个工位。以第二类为例，工件在加工工位由镗刀进行镗削加工，镗孔完毕后即移人测量工位，由测量装置的塞规型测头插人工件内孔进行检测，并将测量信号输入测量仪进行数据处理 当需要补偿时，测量仪通过补偿控制电路发出信号，驱使补偿执行机构动作，完成自动补调。在这种情况下，当已加
8、工完毕的前一个工件在测量工位受检时，后一个工件同时在加工工位进行镗孔。而按第一类的加工方式，加工和测量不能同时进行，时间上必须先后错开。因此，尽管第二类的加工方式占用较大的生产空间，但工作效率较高。用于内孔测量的塞规型测头主要有两类 第一类为电子塞规，第二类为气动塞规。前者采用的传感器主要为电感型，后者则为气电型 近年来一般都已采用气电型压力传感器。测量时，气动测头产生的背压变化引起金属弹性元件的位移，使铁芯在感应线圈中的相对位置发生变化，从而输出对应的模拟信号，这种传感器除了测头部分外，其二次仪表与电感式传感器无异。由于镗孔自动补调系统的工作频率较低，故所用气电压力传感器中的变形元件大多数采
9、用精密型的金属波纹管。电子塞规：由电感式传感器将被测孔径的实际尺寸与标称尺寸之差转换为电信号，并用指示器或数字显示器表示测量结果的比较测量仪器。具有一对触点的电子塞规只能测量内孔中一个方向的直径；具有相互垂直的两对触点的电子塞规能测量内孔中X、Y两个方向的直径。对电子塞规不但要求具有坚固的、密封性好的结构，能很好地适应恶劣的、弥漫油雾、冷却水的工作环境，而且测头还设置了一个压缩空气喷出装置，能在360方向利用喷气排除切屑，以保证工件被测截面部分的清洁，从而确保测量的准确。刀具状态监控技术：刀具状态监控就是在切削过程中，对“刀具失效”过程进行监视、测量，并根据这种失效过程中表现的状态控制和优化加
10、工过程，达到保证加工安全和延长刀具寿命的目的。刀具监控系统的组成框图见图1。所谓“刀具失效”是指在切削过程中，刀具磨损到一定限度，发生刀刃崩刃或破损、卷刃（塑变），丧失其切削能力或无法保障加工质量的情形，我们称之为刀具失效。在图1中，加工的输出状态由“数据采集处理”单元的传感器对诸如电流、电压、振动、声响、形状、表面粗糙度等信息进行采集和数据变换，并将这些表示加工实时状态的数据与“刀具切削参数”进行比较运算，由具有自适应控制系统的“数据辩识决策单元”模块的专家决策程序对比较数据进行实时诊断，输出优化控制信号对加工过程进行实时控制调整，完成刀具的监控管理。这里提到的“刀具切削参数”是指经切削实验
11、研究确定表示切削过程中刀具工况的数据组，如刀具在完好、磨损、破损状态下的切削力，主轴或进给电动机的电流与功率，切削振动，发出的声响，工件的尺寸形状以及表面的粗糙度等等可用于评估刀具工况的参数。“数据采集处理”的方法，刀具监控系统的数据采集分为直接测量和间接测量两大类。目前，各国的机床和控制系统制造商主要是研发切削力、振动、功率、光电测量和发声等检测方法。见表1。“数据辩识决策单元”是监控系统的核心，目前采用的控制技术主要有自适应控制、模糊控制和神经控制等方式。其中自适应控制方式最为常用，它可以最大限度地利用数控系统的硬件和软件资源，与控制系统和数控系统实现高度集成，可靠性好，成本也较低。模糊控
12、制和神经控制方式的系统构建和数据采集较为复杂，成本较高，目前还在实验阶段。、功率传感检测法在刀具监控中的应用原理：当刀具发生磨损、破损时，会引起切削力和切削力矩的变化，通过监控主电机电流和转速可以测得瞬时切削力矩和切削功率的大小。、力传感检测法在刀具监控中的应用原理：通过在对切削力变化反应比较灵敏的部位如刀杆、刀架中安装力传感元件，检测和接收有关切削状态的信息，从而监控刀具磨损、刀具破损甚至折断的状态。、声发射（AE）检测在刀具监控中的应用原理：振动传感检测方式一般称之为AE检测，其机理是基于材料变形时所产生的微弱应力波，声发射即是指这一物理现象。当刀具处于不同的状态下时，声发射传感器对刀具材
13、料发生的相应变化非常敏感，它接收了由此产生并在固体中传播的声发射波，将它变换为电信号，以与表征刀具不同形态的特征曲线图上的确定临界点作比对。鉴于这种检测方法灵敏度很高，它很适用于检测刀具微小面积的破损和破损前产生的微裂痕。多数情况下使用的声发射传感器为利用锆钛酸铅（PZT）压电陶瓷的压电元件。用于数控机床、加工中心的触发式测头自动检测系统数控机床、加工中心作为高效的加工手段在现代制造中得到了越来越广泛的应用，为了充分发挥它们的作用，提高设备利用率，就必须减少生产辅助时间。如每当一批零件将要开始加工时，总有大量的工作要去完成，如夹具与零件的装夹调整，零件上加工编程原点的确定，首件制造出零件的检验
14、等。若采用常规的量具、量仪人工操作，不仅耗时多，而且精度也容易受人为因素影响，不利于保证制造质量。触发式测头检测系统正是为了解决上述问题，在数控机床、加工中心上逐渐得到了应用。该自动检测系统由触发式测头、信号传输系统、转换器及相应的软件所组成，主要有感应式信息传输和光学式信号传输两种。原理：在以加工工件为测量对象时，触发式测头将象普通刀具一样，安装在机床刀库中，由操作程序控制，可自动调出并安装在机床主轴上，然后根据不同需要对工件进行自动测量。该测头籍与刀具相同的刀柄安装在刀库或主轴上，测量信号从感应式/光学式测头传到安装在机床上的感应式/光学式接收器，然后通过电缆传到转换器和机床的控制系统。几
15、何量综合检测在几何量综合检测中，较常用的传感器有气动式、电动式（电感、电容）、气电式、光电式（光栅、光纤、CCD）等多种形式。、气动量仪实际应用于大批量生产过程的气动量仪按工作原理划分，有流量式、压力式、流速式等几种。其中压力式气动量仪因易于发出信号，常用于主动测量；另两种量仪适宜于静态测量，多用作工序间检测。、电感量仪在零部件的工序间检测，特别是多参数综合检测场合，电感型测量装置是诸多品种中应用最广泛的一类，呈现取代机械量表读数式检验夹具和气动量仪的趋势。电感式传感器可分为自感式自感式（单线圈变间隙/变面积/变介质）、差动电感式（双线圈螺管式）及互感式（差动变压器）。、气电量仪尽管电感量仪及
16、光电量仪等传感器在工序间几何量检测中的占有率不断提高，但气动量仪以其简单、可靠、低成本等优点，以及特别适宜于内尺寸、小尺寸的测量等方面的特点，仍有着相当多的应用，气电量仪的出现及不断发展，使传统的气动测量技术发生了质的变化，由于它集电、气两者的优点于一身，使这类量仪在现代制造业的工序间检测中发挥了很大的作用。其核心是“气电转换器”，它起着把气压的连续变化量转换成电压的连续变化量的作用。三坐标测量机（CMM）的组成及工作原理（一）CMM的组成:三坐标测量机是典型的机电一体化设备，它由机械系统和电子系统两大部分组成。（1）机械系统：一般由三个正交的直线运动轴构成。如图1.5所示结构中，X向导轨系统装在工作台上，移动桥架横梁是Y向导轨系统，Z向导轨系统装在中央滑架内
