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1、第第1515章章 测量方法测量方法本章知识点本章知识点先导案例先导案例第一节第一节 测量方法的分类测量方法的分类第二节第二节 常用量具及仪器常用量具及仪器第三节第三节 测量误差及其处理测量误差及其处理第四节第四节 形位误差测量方法形位误差测量方法知识扩展知识扩展先导案例解决先导案例解决本章小结本章小结思考题思考题兽丈虚淬团屎琅除辽杆针榜阮仕赛册爱肾坡姚烹罢艳漫锥命逛买扫旋脆宠材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法本章知识点本章知识点1 1掌握测量的基本方法和常用量具及仪器的使用。掌握测量的基本方法和常用量具及仪器的使用。2 2掌握测量误差及其处理的方法。掌握测量误
2、差及其处理的方法。3 3了解形位误差测量的方法。了解形位误差测量的方法。返回禁汉桶扩飘援咸丙巨旅猫禄岁合企镇谈蛤坎猴亚卡锌潮别忍稿桓宁躯遇赔材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法先导案例先导案例有一根直径为货车轮胎一样的钢管，无法用常规的工具进行有一根直径为货车轮胎一样的钢管，无法用常规的工具进行测量钢管直径，请问有什么办法测量？如何做到测量误差尽测量钢管直径，请问有什么办法测量？如何做到测量误差尽量小？量小？在机械制造中，加工后的零件，其几何参数（尺寸、形位公在机械制造中，加工后的零件，其几何参数（尺寸、形位公差及表面粗糙度等）需要测量，以确定它们是否符合技术要
3、差及表面粗糙度等）需要测量，以确定它们是否符合技术要求和实现其互换性。求和实现其互换性。测量是指为确定被测量的量值而进行的实验过程，其实质是测量是指为确定被测量的量值而进行的实验过程，其实质是将被测几何量将被测几何量L L与复现计量单位与复现计量单位E的标准量进行比较，从而确的标准量进行比较，从而确定比值定比值q q的过程，即的过程，即LE=q，或，或L=q E。一个完整的测量过程应包括以下四个要素。一个完整的测量过程应包括以下四个要素。下一页返回弗劣拱潜扣浓四昧拴零何牲蛀九羌征意予佑蒸荷操烦骗母红嘛龄客坪胁仟材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法先导案例先导案例
4、（1 1）测量对象，本课程涉及的测量对象是几何量。包括长度、）测量对象，本课程涉及的测量对象是几何量。包括长度、角度、表面粗糙度、形状和位置误差等。角度、表面粗糙度、形状和位置误差等。（2 2）计量单位，在机械制造中常用的单位为）计量单位，在机械制造中常用的单位为mm。（3 3）测量方法，是指测量时所采用的测量原理、计量器具以）测量方法，是指测量时所采用的测量原理、计量器具以及测量条件的总和。及测量条件的总和。（4 4）测量精确度，是指测量结果与真值的一致程度。）测量精确度，是指测量结果与真值的一致程度。测量是互换性生产过程中的重要组成部分，是保证各种公差测量是互换性生产过程中的重要组成部分，
5、是保证各种公差与配合标准贯彻实施的重要手段，也是实现互换性生产的重与配合标准贯彻实施的重要手段，也是实现互换性生产的重要前提之一。为了实现测量的目的，必须使用统一的标准量，要前提之一。为了实现测量的目的，必须使用统一的标准量，采用一定的测量方法和运用适当的测量工具，而且要达到必采用一定的测量方法和运用适当的测量工具，而且要达到必要的测量精确度，以确保零件的互换性。要的测量精确度，以确保零件的互换性。 上一页返回粟羹娩炉吨令昆伍蓝恿艾陇函救诌畅漾载子伸汐术口剂遂易挤持栋屠荆肺材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第一节第一节 测量方法的分类测量方法的分类按照不同的出
6、发点，测量方法有各种不同的分类。按照不同的出发点，测量方法有各种不同的分类。1 1直接测量和间接测量直接测量和间接测量直接测量是指直接从计量器具获得被测量的量值的测量方法。直接测量是指直接从计量器具获得被测量的量值的测量方法。如用游标卡尺、千分尺如用游标卡尺、千分尺或比较仪测量轴径。或比较仪测量轴径。间接测量是指测量与被测量有一定函数关系的量，然后通过间接测量是指测量与被测量有一定函数关系的量，然后通过函数关系算出被测量的测量方法。如测量大尺寸圆柱形零件函数关系算出被测量的测量方法。如测量大尺寸圆柱形零件直径直径D时，先测出其周长时，先测出其周长L L，然后再按公式，然后再按公式D=L/求得零
7、件求得零件的直径的直径D。为减少测量误差，一般都采用直接测量，必要时才采用间接为减少测量误差，一般都采用直接测量，必要时才采用间接测量。测量。下一页返回昧资挡巷迁砌略赊尧捅舷腺伊令呀凌瞻昆蕊秆挨椎吮迟抹美肌她颇庆嘻坠材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第一节第一节 测量方法的分类测量方法的分类2绝对测量和相对测量绝对测量和相对测量绝对测量是指被测量的全值从计量器具的读数装置直接读出。绝对测量是指被测量的全值从计量器具的读数装置直接读出。如用测长仪测量零件，尺寸由刻度尺上直接读出。如用测长仪测量零件，尺寸由刻度尺上直接读出。相对测量是指计量器具的示值仅表示被测量对
8、已知标准量的相对测量是指计量器具的示值仅表示被测量对已知标准量的偏差，而被测量的量值为计量器具的示值与标准量的代数和。偏差，而被测量的量值为计量器具的示值与标准量的代数和。如用比较仪测量时，先用量块调整仪器零位，然后测量被测如用比较仪测量时，先用量块调整仪器零位，然后测量被测量，所获得的示值就是被测量相对于量块尺寸的偏差。量，所获得的示值就是被测量相对于量块尺寸的偏差。一般说来，相对测量的测量精度比绝对测量的测量精度高。一般说来，相对测量的测量精度比绝对测量的测量精度高。3 3单项测量和综合测量单项测量和综合测量单项测量是指分别测量工件的各个参数的测量。如分别测量单项测量是指分别测量工件的各个
9、参数的测量。如分别测量螺纹的中径、螺距和牙型半角。螺纹的中径、螺距和牙型半角。上一页 下一页返回呻谆蒂雹械剁恼糟诡奸蝎瞒蒙梅蛊桅蹭酋冯馒碧末淫芒卖气识卵溅锈措吻材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第一节第一节 测量方法的分类测量方法的分类综合测量是指同时测量工件上某些相关的几何量的综合结果，综合测量是指同时测量工件上某些相关的几何量的综合结果，以判断综合结果是否合格。如用螺纹通规检验螺纹的单一中以判断综合结果是否合格。如用螺纹通规检验螺纹的单一中径、螺距和牙型半角实际值的综合结果，即作用中径。径、螺距和牙型半角实际值的综合结果，即作用中径。单项测量的效率比综合测
10、量低，但单项测量结果便于工艺分单项测量的效率比综合测量低，但单项测量结果便于工艺分析。析。4 4接触测量和非接触测量接触测量和非接触测量接触测量是指计量器具在测量时，其测头与被测表面直接接接触测量是指计量器具在测量时，其测头与被测表面直接接触的测量。如用卡尺、千分尺测量工件。触的测量。如用卡尺、千分尺测量工件。非接触测量是指计量器具的测头与被测表面不接触的测量。非接触测量是指计量器具的测头与被测表面不接触的测量。如用气动量仪测量孔径和用显微镜测量工件的表面粗糙度。如用气动量仪测量孔径和用显微镜测量工件的表面粗糙度。上一页 下一页返回陋岁帧乃灸搪敲灿痔温翌李酣骗珠泄太设光蔡开腔莫渣缀无捌栖蓑聂聊
11、米材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第一节第一节 测量方法的分类测量方法的分类接触测量有测量力，会引起被测表面和计量器具有关部分产接触测量有测量力，会引起被测表面和计量器具有关部分产生弹性变形，因而影响测量精度，非接触测量则无此影响。生弹性变形，因而影响测量精度，非接触测量则无此影响。5 5在线测量和离线测量在线测量和离线测量在线测量是指在加工过程中对工件的测量。其测量结果用来在线测量是指在加工过程中对工件的测量。其测量结果用来控制工件的加工过程，决定是否需要继续加工或调整机床，控制工件的加工过程，决定是否需要继续加工或调整机床，可及时防止废品的产生。可及时防
12、止废品的产生。离线测量是指在加工后对工件进行的测量。主要用来发现并离线测量是指在加工后对工件进行的测量。主要用来发现并剔除废品。剔除废品。在线测量使检测与加工过程紧密结合，以保证产品质量。因在线测量使检测与加工过程紧密结合，以保证产品质量。因而是检测技术的发展方向。而是检测技术的发展方向。上一页 下一页返回铺饰途桓谰足宫桨顿滇隘辜毗裁繁啊伞踏潦灌淄广理孔帕宛闺魄孤斟棍卜材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第一节第一节 测量方法的分类测量方法的分类6 6等精度测量和不等精度测量等精度测量和不等精度测量等精度测量是指决定测量精度的全部因素或条件都不变的测等精度测量是
13、指决定测量精度的全部因素或条件都不变的测量。如由同一人员，使用同一台仪器，在同样的条件下，以量。如由同一人员，使用同一台仪器，在同样的条件下，以同样的方法和测量次数，同样仔细地测量同一个量的测量。同样的方法和测量次数，同样仔细地测量同一个量的测量。不等精度测量是指在测量过程中，决定测量精度的全部因素不等精度测量是指在测量过程中，决定测量精度的全部因素或条件可能完全改变或部分改变的测量。如上述的测量当改或条件可能完全改变或部分改变的测量。如上述的测量当改变其中之一或几个甚至全部条件或因素的测量。变其中之一或几个甚至全部条件或因素的测量。一般情况下都采用等精度测量。不等精度测量的数据处理比一般情况
14、下都采用等精度测量。不等精度测量的数据处理比较麻烦，只运用于重要的科研实验中的高精度测量。较麻烦，只运用于重要的科研实验中的高精度测量。 上一页返回积炊考啼就搜杂渔俏扬帘巷两些眯哩痢朗税犯散描触尼么佃扯汐富烯密葛材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第二节第二节 常用量具及仪器常用量具及仪器一、计量器具的分类一、计量器具的分类计量器具可按用途、结构和工作原理分类。计量器具可按用途、结构和工作原理分类。1 1按用途分类按用途分类（1 1）标准计量器具。是指测量时体现标准量的测量器具。通）标准计量器具。是指测量时体现标准量的测量器具。通常用来校对和调整其他计量器具，或
15、作为标准量与被测几何常用来校对和调整其他计量器具，或作为标准量与被测几何量进行比较。如线纹尺、量块、多面棱体等。量进行比较。如线纹尺、量块、多面棱体等。（2 2）通用计量器具。指通用性大、可用来测量某一范围内各）通用计量器具。指通用性大、可用来测量某一范围内各种尺寸（或其他几何量），并能获得具体读数值的计量器具。种尺寸（或其他几何量），并能获得具体读数值的计量器具。如千分尺、千分表、测长仪等。如千分尺、千分表、测长仪等。（3 3）专用计量器具。是指用于专门测量某种或某个特定几何）专用计量器具。是指用于专门测量某种或某个特定几何量的计量器具。如量规、圆度仪、基节仪等。量的计量器具。如量规、圆度仪
16、、基节仪等。下一页返回壁初瞪鄙贾溉耍推鞋燃窟壮附蛊京锡熊涛仲匹垛乱蹦辣破幻摈履审祟份驳材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第二节第二节 常用量具及仪器常用量具及仪器2 2按结构和工作原理分类按结构和工作原理分类（1 1）机械式计量器具。是指通过机械结构实现对被测量的感）机械式计量器具。是指通过机械结构实现对被测量的感受、传递和放大的计量器具。如机械式比较仪、百分表和扭受、传递和放大的计量器具。如机械式比较仪、百分表和扭簧比较仪等。簧比较仪等。（2 2）光学式计量器具。是指用光学方法实现对被测量的转换）光学式计量器具。是指用光学方法实现对被测量的转换和放大的计量器
17、具。如光学比较仪、投影仪、自准直仪和工和放大的计量器具。如光学比较仪、投影仪、自准直仪和工具显微镜等。具显微镜等。（3 3）气动式计量器具。是指靠压缩空气通过气动系统时的状）气动式计量器具。是指靠压缩空气通过气动系统时的状态（流量或压力）变化来实现对被测量的转换的计量器具。态（流量或压力）变化来实现对被测量的转换的计量器具。如水柱式和浮标式气动量仪等。如水柱式和浮标式气动量仪等。（4 4）电动式计量器具。是指将被测量通过传感器转变为电量，）电动式计量器具。是指将被测量通过传感器转变为电量，再经变换而获得读数的计量器具。如电动轮廓仪和电感测微再经变换而获得读数的计量器具。如电动轮廓仪和电感测微仪
18、等。仪等。上一页 下一页返回械圈挤链普掂杆凤应腰星煮读药藻蜒煞添温揖吱型想侗笋窄熄榔烘欲坷活材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第二节第二节 常用量具及仪器常用量具及仪器（5 5）光电式计量器具。指利用光学方法放大或瞄准，通过光）光电式计量器具。指利用光学方法放大或瞄准，通过光电元件再转换为电量进行检测，以实现几何量的测量的计量电元件再转换为电量进行检测，以实现几何量的测量的计量器具。如光电显微镜、光电测长仪等。器具。如光电显微镜、光电测长仪等。二、常用量具二、常用量具1量块量块量块是没有刻度的、截面为矩形的平面平行的端面量具。量块是没有刻度的、截面为矩形的平面
19、平行的端面量具。量块用特殊合金钢制成，具有线膨胀系数小、不易变形、量块用特殊合金钢制成，具有线膨胀系数小、不易变形、硬度高、耐磨性好、工作面粗糙度值小以及研合性好等特硬度高、耐磨性好、工作面粗糙度值小以及研合性好等特点。点。如如图图15-115-1（a）所示，量块上有两个平行的测量面，其表所示，量块上有两个平行的测量面，其表面光滑平整，两个测量面间具有精确的尺寸，另外还有四面光滑平整，两个测量面间具有精确的尺寸，另外还有四上一页 下一页返回腾秉兔惨酚板任衬粪骏香驼芽泞脉咱宵伟统晾先指册详裳香指薄游登笑不材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第二节第二节 常用量具及
20、仪器常用量具及仪器个非测量面。从量块一个测量面上任意一点（距边缘个非测量面。从量块一个测量面上任意一点（距边缘0.50.5mm区区域除外）到与此量块另一个测量面相研合的面的垂直距离称域除外）到与此量块另一个测量面相研合的面的垂直距离称为量块长度为量块长度Li，从量块一个测量面上中心点到与此量块另一，从量块一个测量面上中心点到与此量块另一个测量面相研合的面的垂直距离称为量块的中心长度个测量面相研合的面的垂直距离称为量块的中心长度L L。量块。量块上标出的尺寸称为量块的标称长度。上标出的尺寸称为量块的标称长度。为了能用较少的块数组合成所需要的尺寸，量块应按一定的为了能用较少的块数组合成所需要的尺寸
21、，量块应按一定的尺寸系列成套生产供应。国家标准共规定了尺寸系列成套生产供应。国家标准共规定了1717种系列的成套种系列的成套量块。量块。表表15-115-1列出了其中两套量块的尺寸系列。列出了其中两套量块的尺寸系列。根据不同的使用要求，量块做成不同的精度等级。划分量块根据不同的使用要求，量块做成不同的精度等级。划分量块精度有两种规定：按精度有两种规定：按“级级”划分和按划分和按“等等”划分。划分。上一页 下一页返回扰哲跳升功好瓮茂盆岿创擞砧还玻腻竭舍童层屿卖总骨褒应爽肚唐铁擅沾材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第二节第二节 常用量具及仪器常用量具及仪器国标国标
22、GB/T 6093GB/T 609319851985按制造精度将量块分为按制造精度将量块分为0000，0 0，1 1，2 2，（3 3）级，共五级，精度依次降低。量块按）级，共五级，精度依次降低。量块按“级级”使用时，是使用时，是以量块的标称长度为工作尺寸的，该尺寸包含了量块的制造以量块的标称长度为工作尺寸的，该尺寸包含了量块的制造误差，它们将被引入到测量结果中，但因不需要加修正值，误差，它们将被引入到测量结果中，但因不需要加修正值，故使用较方便。故使用较方便。国家计量局标准国家计量局标准JJG100JJG10019811981量块检定规程按检定精度量块检定规程按检定精度将量块分为将量块分为1
23、616等，精度依次降低。量块按等，精度依次降低。量块按“等等”使用时，不使用时，不再以标称长度作为工作尺寸，而是用量块经检定后所给出的再以标称长度作为工作尺寸，而是用量块经检定后所给出的实测中心长度作为工作尺寸，该尺寸排除了量块的制造误差，实测中心长度作为工作尺寸，该尺寸排除了量块的制造误差，仅包含检定时较小的测量误差。仅包含检定时较小的测量误差。上一页 下一页返回乓暴央滥诉簿完乒尿骇端驳亩卓芦惭雍剿僧拼切尽柴树咽陵瘩博渺勤效宰材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第二节第二节 常用量具及仪器常用量具及仪器量块在使用时，常常用几个量块组合成所需要的尺寸，如量块在使
24、用时，常常用几个量块组合成所需要的尺寸，如图图15-115-1（b b）所示。组合量块时，为减少量块组合的累积误差，所示。组合量块时，为减少量块组合的累积误差，应力求使用最少的块数获得所需要的尺寸，一般不超过应力求使用最少的块数获得所需要的尺寸，一般不超过4 4块。可以从消去尺寸的最末位数开始，逐一选取。例如，使块。可以从消去尺寸的最末位数开始，逐一选取。例如，使用用8383块一套的量块组，从中选取量块组成块一套的量块组，从中选取量块组成33.625mm33.625mm。查表查表15-15-1 1，可按如下步骤选择量块尺寸。，可按如下步骤选择量块尺寸。上一页 下一页返回扔镣联饶讥幂偿遁痞蘑嘶愧
25、父纂弃垦顷酪莱面笑娄厩吧戍辫砌钥登翰店辛材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第二节第二节 常用量具及仪器常用量具及仪器量块除了作为长度基准的传递媒介以外，也可以用来检定、量块除了作为长度基准的传递媒介以外，也可以用来检定、校对和调整计量器具，还可以用于测量工件、精密划线和精校对和调整计量器具，还可以用于测量工件、精密划线和精密调整机床。密调整机床。2 2游标尺游标尺游标尺按其用途可分为游标卡尺、游标深度尺和游标高度尺，游标尺按其用途可分为游标卡尺、游标深度尺和游标高度尺，如如图图15-215-2所示。游标的读数原理如所示。游标的读数原理如图图15-315-3所示
26、。主尺刻度间所示。主尺刻度间距距r=1=1mm，游标刻度间距，游标刻度间距r=0.9=0.9mm，两者之差，两者之差i= =rr=0.1=0.1mm。当主尺与游标的零线对齐时，两者的第一条刻。当主尺与游标的零线对齐时，两者的第一条刻线相距线相距i i，第二条刻线相距，第二条刻线相距2 2i，。将游标向右移动。将游标向右移动i i后则两后则两者的第一条线相重合，移动者的第一条线相重合，移动2i2i后两者的第二条线相合；后两者的第二条线相合；。因此，测量时判别主尺与游标刻线最接近重合的是第几条线因此，测量时判别主尺与游标刻线最接近重合的是第几条线（N），即可读出毫米的小数部分（），即可读出毫米的小
27、数部分（N0.10.1mm）。高精度）。高精度游标尺，可取游标尺，可取i=0.02=0.02mm。上一页 下一页返回庶簿绍该畦粉辛熟涸汾攒锗莹竣战趣弓琅结希歪缝毯碾翁肇谴粒迸琳勾凉材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第二节第二节 常用量具及仪器常用量具及仪器目前，有一种数显卡尺代替了游标尺应用于生产。它利用电目前，有一种数显卡尺代替了游标尺应用于生产。它利用电测方法测出位移量，由液晶显示读数，使用比较方便。测方法测出位移量，由液晶显示读数，使用比较方便。3 3千分尺千分尺常用千分尺有外径千分尺、内径千分尺和深度千分尺，如常用千分尺有外径千分尺、内径千分尺和深度千
28、分尺，如图图15-415-4所示。千分尺的工作原理是应用测微螺旋副将微小直线所示。千分尺的工作原理是应用测微螺旋副将微小直线位移变为较大的角位移。一般，螺距位移变为较大的角位移。一般，螺距p=0.5=0.5mm，转筒上刻，转筒上刻有有5050个刻度，即每转一格表示轴向位移为个刻度，即每转一格表示轴向位移为0.010.01mm。4 4百分表百分表百分表的主要用途是测量形位误差或用比较法测量外尺寸。百分表的主要用途是测量形位误差或用比较法测量外尺寸。其工作原理是采用齿轮传动或杠杆齿轮传动机构，将测杆的其工作原理是采用齿轮传动或杠杆齿轮传动机构，将测杆的线位移变为指针的回转运动，如线位移变为指针的回
29、转运动，如图图15-515-5所示。所示。上一页 下一页返回动酷展轮伟佣廉仲曝雇浚陇四菌苟涎锅烧宇倚奥讶嫉求溜宗蛀迎肆滓有家材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第二节第二节 常用量具及仪器常用量具及仪器三、精密量具三、精密量具1 1立式光学比较仪立式光学比较仪立式光学比较仪是一种用相对法进行测量的精度较高、结构立式光学比较仪是一种用相对法进行测量的精度较高、结构简单的常用光学量仪。简单的常用光学量仪。立式光学比较仪采用了光学杠杆放大原理。如立式光学比较仪采用了光学杠杆放大原理。如图图15-615-6所示，所示，玻璃标尺位于物镜的焦平面上，玻璃标尺位于物镜的焦平面
30、上，C C为标尺的原点。当光源发出为标尺的原点。当光源发出的光照亮标尺时，标尺相当于一个发光体，其光束经物镜的光照亮标尺时，标尺相当于一个发光体，其光束经物镜产生一束平行光。光线前进遇到与主光轴垂直的平面反射镜，产生一束平行光。光线前进遇到与主光轴垂直的平面反射镜，则仍按原路反射回来，经物镜后，光线会聚在焦点则仍按原路反射回来，经物镜后，光线会聚在焦点CC上，上，CC与与C C重合，标尺的影像仍在原处。当测杆有微量位移重合，标尺的影像仍在原处。当测杆有微量位移S S时，使时，使平面反射镜对主光轴偏转平面反射镜对主光轴偏转角，于是，由反射镜反射角，于是，由反射镜反射上一页 下一页返回棵孜钠替顽垄
31、罚掏衔湃巩苹毙以鸭刃本柄恭浚锤源抿锗裳稳瞩环锈漫疟运材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第二节第二节 常用量具及仪器常用量具及仪器的光线与入射光线之间偏转的光线与入射光线之间偏转22角，标尺上角，标尺上C C点的影像移到点的影像移到C C点。只要把位移点。只要把位移L L测量出来，就可求出测量杆的位移量测量出来，就可求出测量杆的位移量S S值。从图上可知，值。从图上可知，L=f tan2L=f tan2，f f是物镜的焦距，而是物镜的焦距，而S=a S=a tantan，因，因很小，故放大比为很小，故放大比为式中，式中，a测量杆到平面反射镜支点测量杆到平面反射镜
32、支点M的距离，称为臂的距离，称为臂长。长。一般物镜焦距一般物镜焦距f=200 mm，臂长，臂长a=5 mm。代入上式。代入上式得得上一页 下一页返回蝶罪族瑰葱箕沽媳撇跃挪女膘涤桥铭剿惨缨蓑护纪然疤约亮贺喳溜驯茹点材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第二节第二节 常用量具及仪器常用量具及仪器因此，光学杠杆放大比为因此，光学杠杆放大比为80倍，标尺的像通过放大倍数为倍，标尺的像通过放大倍数为12的目镜来观察，这样总的放大倍数为的目镜来观察，这样总的放大倍数为1280=960倍。倍。也就是说，当测杆位移也就是说，当测杆位移1m时，经过时，经过960倍的放大，相当于倍的
33、放大，相当于在目镜内看到刻线移动了在目镜内看到刻线移动了0.96mm。立式光学比较仪的分度值为立式光学比较仪的分度值为0.0010.001mm，示值范围为，示值范围为0.10.1mm测测量范围；高度量范围；高度0 0180180mm，直径，直径01 01 50 50mm。2电感测微仪电感测微仪电感测微仪是一种常用的电动量仪。它是利用磁路中气隙电感测微仪是一种常用的电动量仪。它是利用磁路中气隙的改变，引起电感量相应改变的一种量仪。如的改变，引起电感量相应改变的一种量仪。如图图15-715-7所示所示为数字式电感测微仪工作原理图。测量前，用量块调整仪为数字式电感测微仪工作原理图。测量前，用量块调整
34、仪上一页 下一页返回傲赎还幌磨毕谣喷嗅删之随奴偿秆怪再赂傻份左汛迫撑吉盔差悟述贡犯湖材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第二节第二节 常用量具及仪器常用量具及仪器器的零位，即调节测量杆器的零位，即调节测量杆3 3与工作台与工作台5 5的相对位置，使测量杆的相对位置，使测量杆3 3上端的磁芯处于两只差动线圈上端的磁芯处于两只差动线圈1 1的中间位置，数字显示为零。的中间位置，数字显示为零。测量时，若被测尺寸相对于量块尺寸有偏差，测量杆测量时，若被测尺寸相对于量块尺寸有偏差，测量杆3 3带动磁带动磁芯芯2 2在差动线圈在差动线圈l l内上下移动，引起差动线圈电感量的
35、变化，内上下移动，引起差动线圈电感量的变化，通过测量电路，将电感量的变化转换为电压（或电流）信号，通过测量电路，将电感量的变化转换为电压（或电流）信号，并经放大和整流，由数字电压表显示，即显示被测尺寸相对并经放大和整流，由数字电压表显示，即显示被测尺寸相对于量块的偏差。数字显示可读出于量块的偏差。数字显示可读出0.10.1m的量值。的量值。3电容式比较仪电容式比较仪这是一种非接触式测量仪器，其工作原理如这是一种非接触式测量仪器，其工作原理如图图15-815-8所示。测所示。测杆的端部是一个电容极板，与被测表面（金属）之间距离杆的端部是一个电容极板，与被测表面（金属）之间距离x x组组成一个电容
36、器，其电容值成一个电容器，其电容值C C与与x x成反比，仪器内部的电路将成反比，仪器内部的电路将C C值的变化量转换为电量，并折合成值的变化量转换为电量，并折合成x x的读数，通过表头显示的读数，通过表头显示出来。出来。上一页 下一页返回型枪腔醋凝迹枷帆扳同稻猫屹倾帧络蜀卡扬息阻括匿瓢汰锻卯蚁盅俐饲刃材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第二节第二节 常用量具及仪器常用量具及仪器4 4浮标式气动量仪浮标式气动量仪浮标式气动量仪是一种常用的气动量仪，其基本工作原理如浮标式气动量仪是一种常用的气动量仪，其基本工作原理如图图15-915-9所示。清洁、干燥的压缩空气从
37、稳压器输出，分两路所示。清洁、干燥的压缩空气从稳压器输出，分两路流向测量喷嘴流向测量喷嘴5 5。一路从锥形玻璃管下端进入，在此气流作用。一路从锥形玻璃管下端进入，在此气流作用下，将玻璃管内的浮标下，将玻璃管内的浮标1 1托起，并悬浮在玻璃管内某一高度位托起，并悬浮在玻璃管内某一高度位置上，压缩空气从浮标和玻璃管内壁之间的环形间隙流过，置上，压缩空气从浮标和玻璃管内壁之间的环形间隙流过，经玻璃管上端后，一部分从零位调整阀经玻璃管上端后，一部分从零位调整阀6 6逸入大气，另一部分逸入大气，另一部分进入测量喷嘴进入测量喷嘴5 5，经间隙，经间隙s s流入大气；另一路压缩空气经倍率流入大气；另一路压缩
38、空气经倍率调整阀调整阀2 2到测量喷嘴，从间隙到测量喷嘴，从间隙s s流入大气。流入大气。当工作压力保持恒当工作压力保持恒定，同时倍率调整阀和零位调整阀在一定的开度时，被测工定，同时倍率调整阀和零位调整阀在一定的开度时，被测工件尺寸不同，测量喷嘴与工件间的件尺寸不同，测量喷嘴与工件间的间隙必然不同，流过喷嘴间隙必然不同，流过喷嘴的气体流量也不同，于是浮标的悬浮位置就不同。的气体流量也不同，于是浮标的悬浮位置就不同。上一页 下一页返回闹臼唱槐藻道忧骗鄙纂妖貉尊纯领街拂迄粳槽引崎紫日蘸指篱视捡链做酮材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第二节第二节 常用量具及仪器常用
39、量具及仪器间隙间隙s s愈大，空气流量也就愈大，浮标在玻璃管内的位置也愈愈大，空气流量也就愈大，浮标在玻璃管内的位置也愈高，于是浮标与锥形玻璃管的环形间隙也愈大，直到气流作高，于是浮标与锥形玻璃管的环形间隙也愈大，直到气流作用和浮标的重力平衡时才使浮标停止上升。这样可由浮标的用和浮标的重力平衡时才使浮标停止上升。这样可由浮标的位置在标尺上读出工件的尺寸偏差。它也是用比较测量法，位置在标尺上读出工件的尺寸偏差。它也是用比较测量法，将被测尺寸所形成的浮标高度与相应的标准尺寸所形成的浮将被测尺寸所形成的浮标高度与相应的标准尺寸所形成的浮标高度进行比较，确定工件是否合格。标高度进行比较，确定工件是否合
40、格。浮标式气动量仪分度值可达浮标式气动量仪分度值可达0.000 5mm0.000 5mm。5 5万能测长仪万能测长仪万能测长仪的读数原理如万能测长仪的读数原理如图图15-1015-10所示，测量轴上的刻度由读所示，测量轴上的刻度由读数显微镜读出。测量前，将测量轴颈顶紧测量砧，读出第一数显微镜读出。测量前，将测量轴颈顶紧测量砧，读出第一个读数；工件放入后，读出第二个读数，两读数之差即为工个读数；工件放入后，读出第二个读数，两读数之差即为工件尺寸。件尺寸。上一页 下一页返回孔迭臆削久嘴牢耐辉堪穴瞪海上蜀甚雇厩枯叹氓鹰响搭近允谱壕龄填坠剐材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测
41、量方法第二节第二节 常用量具及仪器常用量具及仪器6 6工具显微镜工具显微镜其读数原理与万能测长仪类似，它有互相垂直可独立滑移的其读数原理与万能测长仪类似，它有互相垂直可独立滑移的两个滑台。其移动量分别由两个显微镜读出，故能在两个坐两个滑台。其移动量分别由两个显微镜读出，故能在两个坐标方向测量。标方向测量。7 7投影仪投影仪投影仪是利用光学系统将被测零件轮廓外形放大后，投影到投影仪是利用光学系统将被测零件轮廓外形放大后，投影到仪器影屏上进行测量的一种光学仪器。它主要用于测量形状仪器影屏上进行测量的一种光学仪器。它主要用于测量形状复杂的小型零件，如钟表零件、曲线样板、成型刀具、小模复杂的小型零件，
42、如钟表零件、曲线样板、成型刀具、小模数齿轮等。在投影仪上可利用直角坐标或极坐标进行绝对测数齿轮等。在投影仪上可利用直角坐标或极坐标进行绝对测量或事先画好的放大图像比较，以判断零件是否合格。量或事先画好的放大图像比较，以判断零件是否合格。上一页 下一页返回通腮椽齿学熟藩伤造垛詹竭甫总蒸嫉夏尖副潭踊切运蠢补猿凑普硒苔慈帖材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第二节第二节 常用量具及仪器常用量具及仪器8 8光学分度头光学分度头这是一种精密测角仪器，其测量原理如这是一种精密测角仪器，其测量原理如图图15-1115-11所示。被测工所示。被测工件安装在主轴顶尖和尾座之间，可
43、随主轴一起回转，借助光件安装在主轴顶尖和尾座之间，可随主轴一起回转，借助光栅或光干涉原理，由光学分度盘指示出转动角度。栅或光干涉原理，由光学分度盘指示出转动角度。 上一页返回嗡邦嚣瑰厨修穷舞蛰沁脂撤翔蘸罗赐栖吞录怒安闯枉著符赐啸踪捐保坐簧材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第三节第三节 测量误差及其处理测量误差及其处理一、测量误差的概念一、测量误差的概念上式所表达的测量误差，由于受到计量器具和测量条件的影上式所表达的测量误差，由于受到计量器具和测量条件的影响，不可避免地会产生测量误差。所谓测量误差，是指测得响，不可避免地会产生测量误差。所谓测量误差，是指测得值值
44、x x与真值与真值Q Q之差，即之差，即由式（由式（15-215-2）所表达的测量误差，反映了测得值偏离真值的）所表达的测量误差，反映了测得值偏离真值的程度，也称绝对误差。由于测得值程度，也称绝对误差。由于测得值x x可能大于或小于真值可能大于或小于真值Q Q，因此测量误差可能是正值或负值。若不计其符号正负，则因此测量误差可能是正值或负值。若不计其符号正负，则可用绝对值表示可用绝对值表示下一页返回欣锄臣驾惩申磅皿息诚跑梢色瘁貉丹脏壳选阳赏苛看人函过雨颖嗽键粉孔材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第三节第三节 测量误差及其处理测量误差及其处理这样，真值这样，真值Q
45、可用下式表示可用下式表示上式表明，可用测量误差来说明测量的精度。当测量误差的上式表明，可用测量误差来说明测量的精度。当测量误差的绝对值愈小，说明测得值愈接近于真值，测量精度也愈高；绝对值愈小，说明测得值愈接近于真值，测量精度也愈高；反之，测量精度就愈低。但这一结论只适于测量尺寸相反之，测量精度就愈低。但这一结论只适于测量尺寸相同的情况下。因为测量精度不仅与绝对误差的大小有关，而同的情况下。因为测量精度不仅与绝对误差的大小有关，而且还与被测量的尺寸大小有关。为了比较不同尺寸的测量精且还与被测量的尺寸大小有关。为了比较不同尺寸的测量精度，可应用相对误差的概念。度，可应用相对误差的概念。相对误差相对
46、误差是指绝对误差的绝对值是指绝对误差的绝对值|与被测量真值之比，与被测量真值之比，即即上一页 下一页返回节恿浓彪冻薛航凳棉阔划惮纬徒蓑蹋踌瓣己圆词锈震张莉靡腹怀妈抢惧唇材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第三节第三节 测量误差及其处理测量误差及其处理相对误差是一个无量纲的数值，通常用百分数（）表示。相对误差是一个无量纲的数值，通常用百分数（）表示。例如，某两个轴颈的测得值分别为例如，某两个轴颈的测得值分别为x1x1=500500mm，x2=50x2=50mm；1=1=2=0.0052=0.005mm，则其相对误差分别为，则其相对误差分别为1=0.005/5001
47、=0.005/500100%=0.001%100%=0.001%，2=0.005/502=0.005/50100100=0.01=0.01，由此可看出前者的测量精度要比后者高。由此可看出前者的测量精度要比后者高。二、测量误差的来源二、测量误差的来源产生测量误差的原因很多，通常可归纳为以下几个方面。产生测量误差的原因很多，通常可归纳为以下几个方面。1 1计量器具误差计量器具误差计量器具误差是指计量器具本身在设计、制造和使用过程中计量器具误差是指计量器具本身在设计、制造和使用过程中造成的各项误差。造成的各项误差。上一页 下一页返回妙炙涣吹投嘴剿辐豪宇勘酗捻颊素雅叫脯油肠魏淆菏尧禽并鸦站艾胀痹漠材料
48、性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第三节第三节 测量误差及其处理测量误差及其处理设计计量器具时，为了简化结构而采用近似设计，或者设计设计计量器具时，为了简化结构而采用近似设计，或者设计的计量器具不符合阿贝原则等因素，都会产生测量误差。例的计量器具不符合阿贝原则等因素，都会产生测量误差。例如，杠杆齿轮比较仪中测杆的直线位移与指针的角位移不成如，杠杆齿轮比较仪中测杆的直线位移与指针的角位移不成正比，而表盘标尺却采用等分刻度，由于采用了近似设计，正比，而表盘标尺却采用等分刻度，由于采用了近似设计，测量时就会产生测量误差。测量时就会产生测量误差。阿贝原则是指阿贝原则是指“
49、在设计计量器具或测量工件时，将被测长度在设计计量器具或测量工件时，将被测长度与基准长度沿测量轴线成直线排列。与基准长度沿测量轴线成直线排列。”例如，千分尺的设计例如，千分尺的设计是符合阿贝原则的，即被测两点间的尺寸线与标尺（基准长是符合阿贝原则的，即被测两点间的尺寸线与标尺（基准长度）在一条线上，从而提高了测量精度。而游标卡尺的设计度）在一条线上，从而提高了测量精度。而游标卡尺的设计则不符合阿贝原则，如则不符合阿贝原则，如图图15-1215-12所示，被测长度与基准刻线尺所示，被测长度与基准刻线尺s s平行配置，在测量过程中，卡尺活动量爪倾斜一个角度平行配置，在测量过程中，卡尺活动量爪倾斜一个
50、角度，此时产生测量误差此时产生测量误差上一页 下一页返回抠娘功彪癸勃匡僻志抓蓬痞契磋袍贝娃沁闸我群巍割毡岂匿仆戎笔毫占痕材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第三节第三节 测量误差及其处理测量误差及其处理计量器具零件的制造和装配误差也会产生测量误差。如游标计量器具零件的制造和装配误差也会产生测量误差。如游标卡尺刻线不准确，指示盘刻度线与指针的回转轴的安装有偏卡尺刻线不准确，指示盘刻度线与指针的回转轴的安装有偏心等。心等。计量器具的零件在使用过程中的变形，滑动表面的磨损等，计量器具的零件在使用过程中的变形，滑动表面的磨损等，也会产生测量误差。也会产生测量误差。此外，
51、相对测量时使用的标准器，如量块、线纹尺等的误差，此外，相对测量时使用的标准器，如量块、线纹尺等的误差，也将直接反映到测量结果中。也将直接反映到测量结果中。2 2测量方法误差测量方法误差测量方法误差是指测量方法不完善所引起的误差。包括计算测量方法误差是指测量方法不完善所引起的误差。包括计算公式不准确、测量方法选择不当、测量基准不统一、工件安公式不准确、测量方法选择不当、测量基准不统一、工件安装不合理以及测量力等引起的误差。装不合理以及测量力等引起的误差。上一页 下一页返回序句滚碟盘凉闭焰柱羔淳珊并认稳蔷爱嘎麓辙驼东绷南纫俊持奈龚识卉番材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测
52、量方法第三节第三节 测量误差及其处理测量误差及其处理例如测量大圆柱的直径例如测量大圆柱的直径D D，先测量周长，先测量周长L L，再按，再按D=L/D=L/计算直计算直径，若取径，若取=3.14=3.14，则计算结果会带入，则计算结果会带入取近似值的误差。取近似值的误差。3测量环境误差测量环境误差测量环境误差是指测量时的环境条件不符合标准条件所引测量环境误差是指测量时的环境条件不符合标准条件所引起的误差。环境条件是指湿度、温度、振动、气压和灰尘起的误差。环境条件是指湿度、温度、振动、气压和灰尘等。等。其中，温度对测量结果的影响最大。在长度计量中，规定其中，温度对测量结果的影响最大。在长度计量中
53、，规定标准温度为标准温度为20。若不能保证在标准温度。若不能保证在标准温度20条件下进条件下进行测量，则引起的测量误差为行测量，则引起的测量误差为上一页 下一页返回迎辊鞠鸿霸衷笛广铆佣敝杆射磁赔京茎辊篡但痕籽塞戒邀童望尘噪很倔妇材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第三节第三节 测量误差及其处理测量误差及其处理4 4人员误差人员误差人员误差是指测量人员的主观因素（如技术熟练程度、分辨人员误差是指测量人员的主观因素（如技术熟练程度、分辨能力、思想情绪等）引起的误差。例如，测量人员眼睛的最能力、思想情绪等）引起的误差。例如，测量人员眼睛的最小分辨能力和调整能力、量值估
54、读错误等。小分辨能力和调整能力、量值估读错误等。总之，造成测量误差的因素很多，有些误差是不可避免的，总之，造成测量误差的因素很多，有些误差是不可避免的，有些误差是可以避免的。测量时应采取相应的措施，设法减有些误差是可以避免的。测量时应采取相应的措施，设法减小或消除它们对测量结果的影响，以保证测量的精度。小或消除它们对测量结果的影响，以保证测量的精度。三、测量误差的种类和特性三、测量误差的种类和特性测量误差按其性质分为随机误差、系统误差和粗大误差（过测量误差按其性质分为随机误差、系统误差和粗大误差（过失或反常误差）。失或反常误差）。上一页 下一页返回否藩焕求祖灼青堰科胖壮狡主捉叫湍类剧隙裂攫尔总
55、投仲裹捷烬拈得交盼材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第三节第三节 测量误差及其处理测量误差及其处理1 1随机误差随机误差随机误差是指在一定测量条件下，多次测量同一量值时，其随机误差是指在一定测量条件下，多次测量同一量值时，其数值大小和符号以不可预定的方式变化的误差，它是由于测数值大小和符号以不可预定的方式变化的误差，它是由于测量中的不稳定因素综合形成的，是不可避免的。例如，测量量中的不稳定因素综合形成的，是不可避免的。例如，测量过程中温度的波动、振动、测量力的不稳定、量仪的示值变过程中温度的波动、振动、测量力的不稳定、量仪的示值变动、读数不一致等。对于某一次测
56、量结果无规律可循，但如动、读数不一致等。对于某一次测量结果无规律可循，但如果进行大量、多次重复测量，随机误差分布则服从统计规律。果进行大量、多次重复测量，随机误差分布则服从统计规律。2 2系统误差系统误差系统误差是指在一定测量条件下，多次测量同一量时，误差系统误差是指在一定测量条件下，多次测量同一量时，误差的大小和符号均不变或按一定规律变化的误差。前者称为定的大小和符号均不变或按一定规律变化的误差。前者称为定值（或常数）系统误差，值（或常数）系统误差，上一页 下一页返回辟蚌建盈郑腑迸兰疯炬洪辫矫耿厂珐坚耘薯泽通准链宅攫蹲躁负聘躯羊馋材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测
57、量方法第三节第三节 测量误差及其处理测量误差及其处理如千分尺的零位不正确而引起的测量误差；后者称为变值系如千分尺的零位不正确而引起的测量误差；后者称为变值系统误差。按其变化规律的不同，变值系统误差又可分为以下统误差。按其变化规律的不同，变值系统误差又可分为以下三种类型。三种类型。（1 1）线性变化的系统误差。是指在整个测量过程中，随着测）线性变化的系统误差。是指在整个测量过程中，随着测量时间或量程的增减，误差值成比例增大或减小的误差。例量时间或量程的增减，误差值成比例增大或减小的误差。例如，随着时间的推移，温度在逐渐均匀变化，由于工件如，随着时间的推移，温度在逐渐均匀变化，由于工件的热膨胀，长
58、度随着温度而变化，所以在一系列测得值中就的热膨胀，长度随着温度而变化，所以在一系列测得值中就存在着随时间而变化的线性系统误差。存在着随时间而变化的线性系统误差。（2 2）周期性变化的系统误差。是指随着测得值或时间的变化）周期性变化的系统误差。是指随着测得值或时间的变化呈周期性变化的误差。例如，百分表的指针回转中心与刻度呈周期性变化的误差。例如，百分表的指针回转中心与刻度盘中心有偏心，指针在任一转角位置的误差，按正弦规律变盘中心有偏心，指针在任一转角位置的误差，按正弦规律变化。化。上一页 下一页返回耀新陇擅椅氨武棘阔矢淤兑螺星郭瘪癌吕抠士胳淌韦酿账配疙案栈语付钓材料性能及其加工第15章 测量方法
59、材料性能及其加工第15章 测量方法第三节第三节 测量误差及其处理测量误差及其处理（3 3）复杂变化的系统误差。按复杂函数变化或按实验得到的）复杂变化的系统误差。按复杂函数变化或按实验得到的曲线图变化的误差。例如，由线性变化的误差与周期性变化曲线图变化的误差。例如，由线性变化的误差与周期性变化的误差叠加形成复杂函数变化的误差。的误差叠加形成复杂函数变化的误差。3 3粗大误差粗大误差粗大误差是指由于主观疏忽大意或客观条件发生突然变化而粗大误差是指由于主观疏忽大意或客观条件发生突然变化而产生的误差，正常情况下，一般不会产生这类误差。例如由产生的误差，正常情况下，一般不会产生这类误差。例如由于操作者的
60、粗心大意，在测量过程中看错、读错、记错以及于操作者的粗心大意，在测量过程中看错、读错、记错以及突然的冲击振动而引起的测量误差。通常情况下，这类误差突然的冲击振动而引起的测量误差。通常情况下，这类误差的数值都比较大。的数值都比较大。 上一页返回怜夺糊皖吕暴愉紊迭秒谰纱炒揩填袋熟摆宇蛆豌后西慷奶烁屠默柠去融摧材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第四节第四节 形位误差测量方法形位误差测量方法形位误差的测量方法很多。本节仅介绍部分例子，用以说明形位误差的测量方法很多。本节仅介绍部分例子，用以说明如何应用前节中的评定原理解决实际问题。如何应用前节中的评定原理解决实际问题。
61、一、直线度误差测量一、直线度误差测量用光学自准直仪测量长导轨面的直线度误差。如用光学自准直仪测量长导轨面的直线度误差。如图图15-1315-13所示。所示。在导轨面上放置带有反射镜的桥板，按照桥板两端支点节距在导轨面上放置带有反射镜的桥板，按照桥板两端支点节距L，将导轨分成若干段，由光学自准直仪射出的平行光线模拟，将导轨分成若干段，由光学自准直仪射出的平行光线模拟理想直线与导轨面进行比较。将桥板依次放在导轨各段上测理想直线与导轨面进行比较。将桥板依次放在导轨各段上测出各段导轨相对于理想光线的倾角出各段导轨相对于理想光线的倾角ai，然后转换成相邻两节，然后转换成相邻两节点之间的高度差点之间的高度
62、差hi，用累加值，用累加值Hi= =hi作出与导轨面近似的轮作出与导轨面近似的轮廓线，按最小包容区域法，作出两条平行的包容直线，取其廓线，按最小包容区域法，作出两条平行的包容直线，取其包容区宽度包容区宽度f f作为被测导轨的直线度误差，如作为被测导轨的直线度误差，如图图15-1415-14所示。所示。下一页返回辅困坍啪吭测查怜询歉瘩估剪戴赣将芹梳慕哪阅页红叉乃杆膀拿穴物避答材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第四节第四节 形位误差测量方法形位误差测量方法二、平面度误差测量二、平面度误差测量如如图图15-1515-15所示为用光学平晶测量平面度误差的情形。将光学所
63、示为用光学平晶测量平面度误差的情形。将光学平晶置于被测实际表面上，形成干涉条纹，如干涉条纹曲，平晶置于被测实际表面上，形成干涉条纹，如干涉条纹曲，表示被测表面不平，其平面度误差按下式计算表示被测表面不平，其平面度误差按下式计算式中式中a a干涉带的弯曲量；干涉带的弯曲量； b b相邻干涉带的间距；相邻干涉带的间距； 光波波长（白光波长光波波长（白光波长=0.54m=0.54m）上一页 下一页返回跟瓷寸梢纱芥驻残忻胯剪冲醇焉裴交唬捉塑砷锈许年宽肮班估睦夷巾源做材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第四节第四节 形位误差测量方法形位误差测量方法用平晶测量时，要求被测表
64、面的粗糙度小，且为小平面。用平晶测量时，要求被测表面的粗糙度小，且为小平面。如如图图15151616所示为用测微计测量平面度误差的情形。将被测所示为用测微计测量平面度误差的情形。将被测平板支承在大平板上，调整被测平面上的两对角处高度，即平板支承在大平板上，调整被测平面上的两对角处高度，即使使Z3=Z4Z3=Z4和和Z2=Z3Z2=Z3。平稳地移动表架，测微计指示器在被测表。平稳地移动表架，测微计指示器在被测表面上的最大、最小读数之差可近似地作为平面度误差。面上的最大、最小读数之差可近似地作为平面度误差。三、圆度误差测量三、圆度误差测量圆度误差可用圆度仪直接读数，也可在光学分度头上测量，圆度误差
65、可用圆度仪直接读数，也可在光学分度头上测量，如如图图15-1715-17所示，测量时，利用光学分度盘将被测工件的外圆所示，测量时，利用光学分度盘将被测工件的外圆周分成周分成n n个测量点，被测件每转一个个测量点，被测件每转一个（=360=360/n/n），由），由测微计读出相对读数测微计读出相对读数riri，将，将riri按一定的放大比例，在极按一定的放大比例，在极坐标纸上绘成轮廓图形，根据图形即可评出圆度误差。坐标纸上绘成轮廓图形，根据图形即可评出圆度误差。上一页 下一页返回应蔓叉胁哇哲澈缚裕兰兽冰妮戮柬屹田仗记魏溜遮眶关丁泽锈坏把氯幌峪材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第1
66、5章 测量方法第四节第四节 形位误差测量方法形位误差测量方法用最小区域法求圆度误差的方法：在被测工件轮廓上找出两用最小区域法求圆度误差的方法：在被测工件轮廓上找出两个最外点和两个最内点，连接成两交叉线，作两线的中垂线，个最外点和两个最内点，连接成两交叉线，作两线的中垂线，它们的交点它们的交点O O即为最小区域的中心。以其为圆心，分别即为最小区域的中心。以其为圆心，分别以内、外两点到圆心的距离为半径，画两个同心的包容圆，以内、外两点到圆心的距离为半径，画两个同心的包容圆，量出两包容圆之间的径向宽度值，乘以放大倍数的倒数，即量出两包容圆之间的径向宽度值，乘以放大倍数的倒数，即得圆度误差得圆度误差f
67、 f，如，如图图15-1815-18所示。所示。四、平行度误差测量四、平行度误差测量如如图图15-1915-19所示为测量箱体左右表面之间的平行度误差的情形。所示为测量箱体左右表面之间的平行度误差的情形。图图15-1915-19（a a）为测量示意图，为测量示意图，图图15-1915-19（b b）为误差放大分析为误差放大分析图。测量时，用平板模拟定向基准，平稳地移动表架，指示图。测量时，用平板模拟定向基准，平稳地移动表架，指示器在被测表面上的最大读数与最小读数之差则为平行度误差器在被测表面上的最大读数与最小读数之差则为平行度误差f f（下标（下标表示平行度）。表示平行度）。上一页 下一页返回
68、瘟愿界靶涵扬淌期框都札希配领绽柞症窑住喝捌冗姨米逐鄙阶伴契腾即迄材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第四节第四节 形位误差测量方法形位误差测量方法由由图图15-1915-19（b）可见，平行度误差为定向最小包容区域的宽可见，平行度误差为定向最小包容区域的宽度度ff，它大于平面度最小包容区域的宽度，它大于平面度最小包容区域的宽度f f，因此，平面度，因此，平面度误差包含在平行度误差之中。误差包含在平行度误差之中。五、垂直度误差测量五、垂直度误差测量如如图图15-2015-20所示为测量箱体侧面对底面之间的垂直度误差的情所示为测量箱体侧面对底面之间的垂直度误差的情形
69、。将箱体侧面与底面之间的角度与直角尺比较，以此确定形。将箱体侧面与底面之间的角度与直角尺比较，以此确定垂直度误差。用平板模拟底面基准，将表架指示器靠上角尺，垂直度误差。用平板模拟底面基准，将表架指示器靠上角尺，对准和调整指示器零位对准和调整指示器零位图图15-2015-20（a）；再将表架移至箱；再将表架移至箱体侧面，与侧面平稳接触，并前后平稳移动表架，注意表架体侧面，与侧面平稳接触，并前后平稳移动表架，注意表架左端面要始终与箱体侧面接触左端面要始终与箱体侧面接触图图15-2015-20（b）。读取。读取上一页 下一页返回掉鱼切膳孺谎经定蛤血颊让拽猫惠措堰柠请咨杠汹恍咳疼渴刻韶谎绦霸雏材料性能
70、及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法第四节第四节 形位误差测量方法形位误差测量方法指示器最大读数与最小读数。将指示器向上或向下调整高度指示器最大读数与最小读数。将指示器向上或向下调整高度同样地校对零件并测出最大读数与最小读数。取最大读数中同样地校对零件并测出最大读数与最小读数。取最大读数中的最大值与最小读数中的最小值作为垂直度误差的最大值与最小读数中的最小值作为垂直度误差f f。 上一页返回尚抒却纳颐余汀澄帅具哼滥兵甩澄吝篷诅砚醒贷啤躯鸦炼漾啡帖臣梳氖脚材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法知识拓展知识拓展表面粗糙度检测。表面粗糙度检测。表
71、面粗糙度的检测方法主要有比较法、光切法、针触法和干表面粗糙度的检测方法主要有比较法、光切法、针触法和干涉法。涉法。一、比较法一、比较法比较法就是将被测零件表面与粗糙度样板用肉眼或借助放大比较法就是将被测零件表面与粗糙度样板用肉眼或借助放大镜和手摸感触进行比较，从而估计出表面粗糙度。这种方法镜和手摸感触进行比较，从而估计出表面粗糙度。这种方法使用简便，适合于车间检验；缺点是精度较差，只能作定性使用简便，适合于车间检验；缺点是精度较差，只能作定性分析比较。分析比较。二、光切法二、光切法光切法是利用光切原理测量表面粗糙度的方法。常采用的仪光切法是利用光切原理测量表面粗糙度的方法。常采用的仪器是光切显
72、微镜（双管显微镜）。该仪器适宜测量车、铣、器是光切显微镜（双管显微镜）。该仪器适宜测量车、铣、刨或其他类似方法加工的金属零件的平面或外圆表面。刨或其他类似方法加工的金属零件的平面或外圆表面。下一页返回盏掉凹升吼偶城楔城神饰卢耽嗽矮纵炔陈邀寒丘寺尤裔秘全邢退巍汀仟之材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法知识拓展知识拓展光切法通常用于测量光切法通常用于测量Rz=0.5=0.58080m的表面。的表面。光切显微镜由两个镜管组成，一个为投射照明镜管，另一个光切显微镜由两个镜管组成，一个为投射照明镜管，另一个为观察镜管，两光管轴线互成为观察镜管，两光管轴线互成9090，如，
73、如图图15152121所示。从光所示。从光源发出的光线经聚光镜源发出的光线经聚光镜2 2、狭缝、狭缝3 3及物镜及物镜4 4后，在被测工件表后，在被测工件表面形成一束平行的光带。这束光带以面形成一束平行的光带。这束光带以4545的倾斜角投射到具的倾斜角投射到具有微小峰谷的被测工件表面上，并分别在被测表面波峰有微小峰谷的被测工件表面上，并分别在被测表面波峰S S和波和波谷谷S处产生反射。通过观察镜管的物镜，分别成像在分划板处产生反射。通过观察镜管的物镜，分别成像在分划板5 5上的上的a与与a点，从目镜中就可以观察到一条与被测表面相似的点，从目镜中就可以观察到一条与被测表面相似的弯曲亮带。通过目镜
74、分划板与测微器，在垂直于轮廓影像的弯曲亮带。通过目镜分划板与测微器，在垂直于轮廓影像的方向上，可测出方向上，可测出aa之间的距离之间的距离N，则被测表面的微观不平度，则被测表面的微观不平度的峰至谷的高度的峰至谷的高度h为为上一页 下一页返回羊琐绞宫滴喉汐瑰耽采捏耀论阮腹盼釉蘑望茎疚挚棍受微易币甥子裸讶贼材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法知识拓展知识拓展式中式中V V观察镜管的物镜放大倍数。观察镜管的物镜放大倍数。三、针触法三、针触法针触法是通过针尖感触被测表面微观不平度的截面轮廓的方针触法是通过针尖感触被测表面微观不平度的截面轮廓的方法，它实际上是一种接触式电
75、测量方法，所用测量仪器为轮法，它实际上是一种接触式电测量方法，所用测量仪器为轮廓仪，测定范围廓仪，测定范围Ra=0.0255mRa=0.0255m。该方法测量范围广、快速可。该方法测量范围广、快速可靠、操作简便，并易于实现自动测量和微机数据处理，但被靠、操作简便，并易于实现自动测量和微机数据处理，但被测表面易被触针划伤。测表面易被触针划伤。如如图图15-2215-22（a）所示为电感式轮廓仪的原理示意框图，所示为电感式轮廓仪的原理示意框图，图图15152222（b）为传感器结构原理图。传感器测杆上的触针为传感器结构原理图。传感器测杆上的触针1 1与与被测表面接触，当触针以一定速度沿被测表面移动
76、被测表面接触，当触针以一定速度沿被测表面移动时，由时，由上一页 下一页返回针斩鹊妆盛尝栽佑贮渤傈谅杂卑妮给迁可浊痹编裕纶彩索务俱命咀姬奉盛材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法知识拓展知识拓展于工件表面的峰谷使传感器杠杆于工件表面的峰谷使传感器杠杆3 3绕其支点绕其支点2 2摆动，使电磁铁摆动，使电磁铁芯芯5 5在电感线圈在电感线圈4 4中运动，引起电感量的变化，从而使测量电中运动，引起电感量的变化，从而使测量电桥输出电压引起相应变化，经过放大、滤波等处理，可驱动桥输出电压引起相应变化，经过放大、滤波等处理，可驱动记录装置画出被测的轮廓图形，也可经过计算器驱动指示
77、表记录装置画出被测的轮廓图形，也可经过计算器驱动指示表读出读出Ra数值。数值。四、干涉法四、干涉法干涉法是利用干涉原理来测量表面粗糙度的方法。常用的仪干涉法是利用干涉原理来测量表面粗糙度的方法。常用的仪器是干涉显微镜，适宜于用器是干涉显微镜，适宜于用Rz值来评定表面粗糙度，测量范值来评定表面粗糙度，测量范围围Rz= =（0.050.050.80.8）m。上一页 下一页返回袭溜端叛招跺睬咏米秘勇企乔城贷敬尊咕范欢径择盆赠刷芹建此普圭经例材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法知识拓展知识拓展实际检测中，常常会遇到一些表面不便使用上述仪器直接测实际检测中，常常会遇到一些
78、表面不便使用上述仪器直接测量的情况，如工件上的一些特殊部位和某些内表面。评定这量的情况，如工件上的一些特殊部位和某些内表面。评定这些表面的粗糙度时，常采用印模法。它是利用一些无流动性些表面的粗糙度时，常采用印模法。它是利用一些无流动性和弹性的塑性材料，贴合在被测表面上，将被检测的表面轮和弹性的塑性材料，贴合在被测表面上，将被检测的表面轮廓复制成模，然后测量印模，以评定被测表面的粗糙度。廓复制成模，然后测量印模，以评定被测表面的粗糙度。 上一页返回尔捅纷垂桓惯零斤卯酮垮吟侮哇仔叶痒套版惟钥缉宜膀蛊憾拷热错琅严洪材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法先导案例解决先导案
79、例解决可以用绳子先测出钢管的周长，然后再按公式可以用绳子先测出钢管的周长，然后再按公式D=L/D=L/求得零求得零件的直径件的直径D D，要做到测量误差尽量小，可以多测几遍，然后取，要做到测量误差尽量小，可以多测几遍，然后取平均值，可使误差尽量小。平均值，可使误差尽量小。返回傀蜒卒需据乏篱簿误控很岩技麓侥骨闭恬认彝切溢凑袄惟塞瘁描毒枫毁俐材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法本章小结本章小结掌握测量的基本方法和常用量具及仪器的使用，熟悉测量误掌握测量的基本方法和常用量具及仪器的使用，熟悉测量误差及其处理的方法。本章重点是介绍测量的基本方法和常用差及其处理的方法。本
80、章重点是介绍测量的基本方法和常用量具及仪器的使用，同时这也是本章的难点，这部分知识是量具及仪器的使用，同时这也是本章的难点，这部分知识是公差测量的重要知识点，也是以后学习机械加工的必要基础公差测量的重要知识点，也是以后学习机械加工的必要基础知识。知识。返回侩榜泊撕镑族唯黎画路渭济铲私化俘瞅究漂涸懒詹隋砖邮廉当公幂犀呐醉材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法思考题思考题（1 1）量块的）量块的“级级”和和“等等”是根据什么划分的？按是根据什么划分的？按“级级”和和按按“等等”使用有何不同？使用有何不同？（2 2）何为测量误差？其主要来源有哪些？）何为测量误差？其主要
81、来源有哪些？（3 3）何为随机误差、系统误差和粗大误差？三者有何区别？）何为随机误差、系统误差和粗大误差？三者有何区别？如何进行处理？如何进行处理？（4 4）试从）试从8383块一套的量块中，同时组合尺寸块一套的量块中，同时组合尺寸48.98mm48.98mm，29.875mm29.875mm，10.56mm10.56mm。（5 5）常用的表面粗糙度测量方法有哪几种？各种方法适宜于）常用的表面粗糙度测量方法有哪几种？各种方法适宜于哪些评定参数？哪些评定参数？返回挞琐泰腑吟亚将世重礼胎氧雀仰井阿鲸锣报快菇欢斤文痔而撰掂蛾惶杭武材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图
82、图15-1量块量块返回宇惫绳或纲热乌齐锰挣知备贞母霄批胖窖邢忘督棠匿栽赶阻倔碗详津氓簿材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法表表15-115-1成套量块的尺寸（摘自成套量块的尺寸（摘自GB/T GB/T 6093609319851985）返回边映互座望瓦哭投寅敖甄寝延停厄毛蛊金绣罕凝才掸拉豹仔遍考哺炬见序材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-1量块量块返回蜜窿减喇损嚣舜溺蒂拽饮程挨沃居以冻砸汕协笋驯浊闰挖茹昼把劈只碉袭材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-2游标尺游标尺返回锥衔稽翠像尽
83、傣米栗戌瞻侨菲综烈醉斥告尸情皿袁傀累门曳埃疙事货咨缓材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-3主尺和游标的刻线主尺和游标的刻线返回已杖替约讥亥核背茁顶疏靴门辰燕悉擒候昌早抡喳伟拼缉再环醛鼠站售螺材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-4常用千分尺常用千分尺返回旱纶繁怠寥仟音豢序足纬温北赋糙仇春淘贴碍瞩厄市归勤秒射姚陋恰佐逐材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-5百分表百分表返回藉自峰润佯象斌搜丈仁醇改哭迟劲叮站砒霓球鬃株政白困苍窖亭内芬散念材料性能及其加工第15章 测量方法材料性
84、能及其加工第15章 测量方法图图15-6立式光学比较仪立式光学比较仪返回髓斟借盎焰料缴疗尚讣众巳窍吏忙更抄巢布管碴藤捕台蛾赢卸咬惭叼浆嘘材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-7数字式电感测微仪工作原理数字式电感测微仪工作原理返回耐来焦搅褐拱冤韭侠题定厄孩丛灯基左迟邢亡猎臃奏洱蛾雹开仁加志峨夫材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-8电容式比较仪电容式比较仪返回患伏拌沤琼黑给以椰棵胶朋驾患湃屋尽肘挪着圭雷瑶鼓势拢李摹谓事赂伟材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-9浮标式气动量仪的
85、工作原理浮标式气动量仪的工作原理返回糙撼直斑谍促饮笨丽僧皱褂铭斩袍铡追亩停牢侩由眺峨豪赵熔咐夸挞闺笛材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-10万能测长仪工作原理万能测长仪工作原理返回爆荣另悄漠伟秧颜袭植伺棵背尧寂关拭控荚臼握蔽窑谜盈俯喧演头品终搏材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-11光学分度头光学分度头返回影奶婪焊弦连觉摹碳蛋动香沛学撰贸螟倾牛缔喳技匿伙驼培刘斟快锗坎哼材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-12用游标卡尺测量轴颈用游标卡尺测量轴颈返回倍扇检锣锻捍严奉隆缴琼
86、呜醉煎乘轰剔够瞅砒绸柠涉郁全鼓扬撤陇了苗氢材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-13长导轨的直线度误差测量长导轨的直线度误差测量返回冈某忽妥们藉混址稚待贵域啤笑哩亮侯惟贯摄哭陨寐者吵忙哨吕受雀赤镀材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-14直线度误差图直线度误差图返回帧峦柴盎掀茸兹康帛侄扰踢救邻财茹眯挛油榷烦悍磅镜蛊幅眺凶浑窜疗钙材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-15平晶测量平面度误差平晶测量平面度误差返回硝惩尊甲喷逼刺侍泊具膏白梭藩军想最芦畜孤迟窥悠嘛颠贫痹藩有汐痰怪材料
87、性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-16测微计测量平面度误差测微计测量平面度误差返回址栏霸沙帧琴互私缆肘乐紊寺妇超沈绢宗状沿澳氦肿叙形肆褂杜谬妻娇仇材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-17光学分度头测量圆度误差光学分度头测量圆度误差返回句顾菠汲拍摔间陋拍泌两瑞寿丁时横磺烁久详缎序椰宠乃代盐捆磁咸揖怕材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-18最小区域法求圆度误差最小区域法求圆度误差返回逮熙钡捅卿柳苗籽钠贸簿译败迭蔷择痔悟静图贴精蔽坡糠胀牙混蝶忧碴腔材料性能及其加工第15章 测量
88、方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-19平行度误差测量平行度误差测量返回匈郑赚房食矛昼窝搽屏旧臂儿推豢给建簧脑竞槽熊寻雅改交父耘屏谣筷绷材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-19平行度误差测量平行度误差测量返回种象驴靶两荤膳稀沉拂助泰饿冶私雍撬屎葵阵撅仰织伪起芝谦荆厌淘骂协材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-19平行度误差测量平行度误差测量返回馈侗托拳澜怒错耽夺锐撅送齿菱号涝便名自隶割杉品预柒筷跟县结畅橱樱材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-19平行度误差测量
89、平行度误差测量返回印辞及敝怪捎放责推嫡宗建怎山妹纸遮乐敌膛暑跑几岿细距暇狈剩萌佩丑材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-2015-20垂直度测量误差垂直度测量误差返回壤秦卓潭绥影粹梧泥姆凹嫩漂营盎样瓦炳熟稚怒祝莉迭豁则葛揖宣邦邻钙材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-2015-20垂直度测量误差垂直度测量误差返回苦坯栖强砷夯淋茵规秽剔爬您迎香说熔趁员括渝谷笋滩朝冰恼洛荡磊嗡砒材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-2015-20垂直度测量误差垂直度测量误差返回长薯畔炸匠吸阔奢光
90、陛舒苔堵广坞际芳竭孵韶果染衔饥崎喀吏毫节时旱加材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-21光切显微镜工作原理图光切显微镜工作原理图返回喳辽疏扳泰腆幌糕傍汛君王袖封檄左载刺零佳卸但谍熬慰醒稀摈挂声蔷载材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-22针触法测量原理框图针触法测量原理框图返回搓帚挎航染喇眼雾舔胀继调瞥棍趁瘴颊桌本眨残油若弛雾逛可恨嗓侗睦腹材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法图图15-22针触法测量原理框图针触法测量原理框图返回决谢绕吓睁理七歼窜岛吹呆涣烃惰腻惠瘁搽琢梆贤彼滁涛搀氟弹轩缀穗拱材料性能及其加工第15章 测量方法材料性能及其加工第15章 测量方法
