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1、摘要：在工业生产中，要实现机器零部件之间的互换性。必须使组成机器的 零部件按规定的几何参数的公差来制造。在加工过程中，由于各种因素的影响， 加工出来的零件总存在各种形式的误差，这就需要通过测定“量”值来确定这些 误差的性质和大小。检验，就是测量的一个操作过程，在过程中从明确定义开始 包括选定测量原理及方法、选择测量的仪器、进行实验和计算，直到获得测量结 果。测量误差对于任何测量过程都是不可避免的，检验人员的任务就是正确认识 测量误差的来源和性质，采取适当的措施减小测量误差对真值的影响，以得到高 精度的测量结果。关键词：互换性 测量技术 测量误差 检验 真值1.误差的基本概念任何加工和测量都不可
2、避免有误差存在，所谓精度很高，也只是误差较小而 已。尺寸的加工误差是加工后得到的尺寸与设计要求的理想尺寸之差。关于理想 尺寸，迄今还没有法定的定义，但人们一般是理解为位于公差带中点的尺寸。关 于测量误差，是测量结果与被测量的量的真值之差。误差分类：1.系统误差在一定的加工或测量条件下，数值和正负号都恒定不变或按一定规律变化的 误差，叫作系统误差。随机误差在一定的加工或测量条件下，误差的数值和正负号都以不可预知的方式变化 即数值在一定范围内可大可小、符号可正可负的误差，叫作随机误差。1.漂移由不受控影响量的系统影响而引起的。为了减少漂移，在测量过程中动作要“稳、准、快”，不要把量具和被测件 长时
3、间拿在手里，以防止时间过长体温引起漂移。1.粗差由测量过程中不可重复的突发事件所引起的。1.测量的概念测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程，实质上就是将一个被测的 量 L 与一个体现测量单位的标准量 E 进行比较，求得其比值 q 的过程。用公式表 示为：q二L/E测量过程除被测对象和测量单位外，尚需采用一定的测量方法（包括测量器 具），而且还要对测量结果给出精确程度的判断，因为不知道测量结果可靠程度 的测量值是没有意义的。所以任何一个测量过程都包含四个基本要素：测量对象 测量单位、测量方法和测量精确度。计量器具与测量方法1、测量器具是用于测量目的的量具、测量仪器和测量装置的总称。1）量具
4、量具是指以固定形式复现量值的计量器具，它分单值量具（如长度量块、角 度量块和直角尺等）和多值量具两类。2）量仪量仪一般具有传感元件、放大系统和指示装置。因此，量仪是指能将被测量 转换成可直接观测的指示值或等效信息的测量器具，新型量仪多配有计算机进行 测量控制和数据处理。3）测量装置测量装置通常是指为了测量的需要而组合的测量工具和辅助设备，如我们检 验所使用的塞规、螺纹塞规、螺纹环规、长度量块、卡尺、千分尺、角度尺、投 影仪、测量显微镜、平面度测量夹具、垂直度测量夹具等。1、测量方法1.直接测量与间接测量不需要将被测量值与其他实测量值进行函数关系的计算，而直接得到被测量 值的测量称为直接测量，此
5、类测量在生产过程中使用较多。如用游标卡尺直接测 量工件的长度，用千分尺直接测量材料的厚度等。通过直接测量与被测量值有一 定函数关系的其他量值，然后由此函数关系求得被测量值的方法，称为间接测量。 如检测非整圆工作直径，可采用“弓高弦长法”测量，如图1所示，通过测量弦 长L和其相应的弓高H，按下式即可计算出直径：D=2R二H+L2/4H图12）直接比较测量与微差比较测量将被测的量直接与已确知其值的同一种量相比较的测量方法叫作直接比较测 量，一般是从测量器具上的示值直接得到被测的整个量值。微差比较测量是将被 测的量与同它的量值只有微小差别，并且量值已知的标准量相比较的测量方法， 测量所得的量是被测量
6、相对于标准量的偏差。如图2所示，以量块尺寸L （L=D ）00 公称为标准量，测得值为被测量D与标准量L偏差，即D=L-AL。0 0图23）接触测量与非接触测量接触测量指测量时仪器的测量头与工件被测 量表面直接接触，并有测量力存在。非接触测量 指测量时仪器的传感元件与被测量表面不直接接 触，没有测量力的影响，如采用一键闪测仪测量零件。对于许多尺寸薄、硬度低 的工件，为防止其外形受测量力的测量力的影响而使其几何形状改变，宜采用非 接触测量。4）静态测量与动态测量静态测量指在测量时，被测量零件与传感元件处于相对静止状态，被测量为 定值。动态测量指在测量时，被测量零件与传感元件处于相对运动状态，被测
7、量 随着时间延伸而变化。5）等精度测量和不等精度测量对同一量值进行多次重复测量，如果在影响测量误差的各因素，包括测量仪 器、测量方法、测量环境条件、测量人员等不改变的情况下所进行的一系列测量, 称为等精度测量。如果采用不同测量仪器、测量方法或改变环境条件进行多次重 复测量，称为不等精度测量。一般的生产检验都使用等精度测量，不等精度测量 主要用在科研实验中进行作高精度测量对比试验用。1.测量误差的来源及处理方法1.测量误差的表示方法测量误差5是测量结果L与被测量的真值L之差，即: 05=L-L01.测量误差的来源测量误差的来源主要包括以下几个方面：1.基（标）准件误差2.仪器原理误差3.仪器的制
8、程、安装和调整误差4.定位误差5.测量方法误差6.环境条件引起的误差测量人员主观原因导致的误差1.测量误差的处理评定1.随机误差的处理评定随机误差不可能被完全消除，但利用概率论和数理统计的有关方法进行处理 可以估算出误差的范围和分布规律，并采取适当的措施将其减小到允许的范围之 内。实践证明，大多数情况下测量误差是服从正态分布规律的。2）系统误差的预防与消除A. 系统误差的预防测量系统误差，多出现于测量仪器的损坏、磨损带来，所以在测量过程中， 应在指定的测量场所里进行。除使用游标卡尺、千分尺等过程中应小心轻拿轻放 测量仪器使用完成后，应及时放回专用盒中。在使用过程中，不用的测量仪器应 平放在平整
9、的桌面上，对量规等易磨损的，在使用前应先自检，保证测量仪器在 合格使用范围内。使用过程中应尽量避免强力的碰撞、振荡，防止测量仪器表面 因灰尘、杂物等对测量仪器造成破坏。B. 系统误差的消除在测量过程中应尽可能不使用存在误差的测量仪器，如避免不了，应在测量 结束后通过补偿法、代替法等方法对测量结果予以修正。1.测量技巧在测量中的作用在检验过程中，应理论联系实际，一切从实际出发，结合个人经验，运用一 些相对的测量技巧，提高测量结果的精确度。如使用一般的游标卡尺测量同一个 面上等直径两孔的孔距时，按理论测量方法，测量出两孔相邻孔壁间距离，再加上孔直径即得测量结果。但是在测量过程中，游标卡尺与孔壁的接
10、触不是理论上的一个点，而是面与面之间的接触，实际读数因受接触面的干涉双真值偏大。建议先测量两孔间相邻孔壁尺寸与相反孔壁尺寸，因游标卡尺与孔壁都是面与面之间的接触，且两测量结果因接触面的相近相互补偿，可得较接近真值的测量结果在测量较薄的零件时，因受测量力的作用，零件易变形，使用测量结果偏小 可在测量时把零件夹在两量块之间，增大零件的强度，得到精确度较高的测量结 果。结束语随着科学技术的不断进步，生产的不断发展和人们需求的不断提高，零部件 几何精度要求越来越来高，正确的测量和检验是保证产品质量的重要手段。加工 精度的提高，一方面是要求并促进测量器具的测量精度跟随提高，另一方面是加 工精度本身也要通过精确的测量来体现。参考文献1.梁子午，检验工实用技术手册，江苏科学技术出版社，2004年2.何贡，互换性与测量技术，中国计量出版社，2005 年王垣杰，刘自然，机械工程检测技术，机械工业出版社，1997年
