机械计量基础课件

机械计量管理机械计量管理第一章第一章 机械计量的基础机械计量的基础第二章第二章 误差与数字修约规则误差与数字修约规则第三章第三章 标准测量仪器标准测量仪器第四章第四章 长度测量仪器长度测量仪器机械计量管理第一章 机械计量的基础1一一.管理的必要性管理的必要性二二.计量单位计量单位三三.形位公差形位公差四四.表面粗糙度的定义与表示表面粗糙度的定义与表示第一章第一章.机械计量的基础机械计量的基础一.管理的必要性第一章.机械计量的基础2 为了满足机械产品的功能要求，在正确合理地完成了可为了满足机械产品的功能要求，在正确合理地完成了可靠性、使用寿命、运动精度等方面的设计以后，还须进行加靠性、使用寿命、运动精度等方面的设计以后，还须进行加工和装配过程的制造工艺设计，即确定加工方法、加工设备、工和装配过程的制造工艺设计，即确定加工方法、加工设备、工艺参数、生产流程及检测手段。其中，特别重要的环节就工艺参数、生产流程及检测手段。其中，特别重要的环节就是质量保证措施中的是质量保证措施中的精度检测精度检测。“检测检测”就是确定产品是否满足设计要求的过程，即判断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。检测的方法可以分为两类：定性检验和产品合格性的过程。检测的方法可以分为两类：定性检验和定量测试。定性检验的方法只能得到被检验对象合格与否的定量测试。定性检验的方法只能得到被检验对象合格与否的结论，而不能得到其具体的量值。因其检验效率高、检验成结论，而不能得到其具体的量值。因其检验效率高、检验成本低而在大批量生产中得到广泛应用。定量测试的方法是在本低而在大批量生产中得到广泛应用。定量测试的方法是在对被检验对象进行测量后，得到其实际值并判断其是否合格对被检验对象进行测量后，得到其实际值并判断其是否合格的方法。的方法。一一.管理的必要性管理的必要性 为了满足机械产品的功能要求，在正确合理地完成3二二.计量单位计量单位国际单位制（国际单位制（SI）SI 基本单位：基本单位：七个物理量单位七个物理量单位-相互独立相互独立长度长度 质量质量 时间时间 电流电流 热力学温度热力学温度 物质的量物质的量 光量光量（m）（kg）（s）（A）（K）（mol）（cd）二.计量单位国际单位制（SI）SI 基本单位：七个物理量单位4长度单位：米的定义长度单位：米的定义我国和国际的长度单位是米。在1983年第十七届国际计量大会上正式通过米的新定义如下：米是光在真空中米是光在真空中1299792458秒的时秒的时 间内所经过的距离。间内所经过的距离。长度单位：米的定义5米原器米原器米原器6 （1）度分秒制）度分秒制 1圆周角圆周角=360，1=60，1=60 （2）弧度制）弧度制 弧长等于圆半径的圆弧弧长等于圆半径的圆弧长度长度所对的圆心角，称为所对的圆心角，称为一个弧度，用一个弧度，用表示。表示。1圆周角圆周角=2 1弧度弧度=57.3=3 438=206 265角度单位角度单位 角度单位71、定义定义形位公差：是指零件的实际形状和实际位置对理想形状和理想位置的允许变动量。2、形状和位置公差的分类形状和位置公差的分类形位公差：形状公差：A：直线度；B：平面度；C：圆度；D：圆柱度；E：线轮廓度；F：面轮廓度。位置公差：A：定向公差：a:平行度；b:垂直度c:倾斜度。B：定位公差：a:同轴度；b:位置度；c:对称度C：跳动：a:圆跳动；b:全跳动。三三.形状公差和位置公差形状公差和位置公差1、定义三.形状公差和位置公差8面轮廓度线轮廓度圆柱度圆度平面度直线度形状公差符号名称分类全跳动圆跳动跳动位置度对称度同轴度定位倾斜度垂直度平行度定向位置公差符号名称分类分类面轮廓度线轮廓度圆 柱 度圆 度 平 面 93.形位公差代号、基准代号形位公差代号、基准代号 公差框格 公差要求在矩形框格中给出，必须按标准标注。0.05 A基准代号字母形位公差数值公差带的形状形位公差符号指引线形位公差代号框格高度为框格中字体高度的2倍3.形位公差代号、基准代号 公差框格 公差要求101、定义：直线度是用来限制被测实际直线形状误差的一项指标。2、平面上的直线度公差带是夹在距离为公差值的两条理想的平行线之间的区域。0.01f0.011、定义：直线度是用来限制被测实际直线形状误差的一项指标。2113、空间的直线度公差带：是直径为公差值0.04mm的圆柱面内区域。0.040.043、空间的直线度公差带：0.040.04121、定义：平面度是用来限制实际平面形状误差的一项指标。0.01f0.012、平面度公差带：是距离为公差值0.01mm的两平行平面间的区域。1、定义：平面度是用来限制实际平面形状误差的一项指标。0.0131、定义：圆度是限制回转体的正截面或过球心的任意截面轮廓圆形状误差的一项指标。0.05f0.052、公差带是半径差为公差值0.05mm的两同心圆之间区域。1、定义：圆度是限制回转体的正截面或过球心 的任意截面141、定义：圆柱度是综合限制圆柱体正截面和纵截面的圆柱形状误差的一项指标。0.050.05 2、圆柱度公差带：是半径差为公差值0.05mm的两 同轴圆柱面之间区域。1、定义：圆柱度是综合限制圆柱体正截面和纵截面的圆柱形状误151、定义：是限制平面曲线形状误差的一项指标。0.04f0.042、其公差带是包络一系列直径为公差值0.04mm的园的两包络线之间的区域。且圆心在理想轮廓线上。1、定义：是限制平面曲线形状误差的一项指标。0.04f0.161、定义：面轮廓度是限制空间曲面轮廓形状的一项指标。0.04f0.042、其公差带是包络一系列直径为公差值0.04mm，的球的两包络面之间的区域，且球心在理想轮廓面上。1、定义：面轮廓度是限制空间曲面轮廓形状的一项指标。0.0417位置公差的分类、特点：1、定向公差：平行度、垂直度、倾斜度特点：都是关联要素，有基准，公差带位置都是浮动的，方向都为框格指引线所指的方向。2、定位公差：同轴度、对称度、位置度特点：都是关联要素，有基准，公差带位置都是固定的，方向都为框格指引线所指的方向。3、跳动：园跳动、全跳动。特点：都是关联要素，有基准，公差带位置都是固定的，方向都为框格指引线所指的方向。位置公差的分类、特点：181、定义：平行度是限制实际要素对基准在平行方向上的变动量的一项指标。A0.01AAf0.012、其公差带为距离为公差值0.01mm，且平行于基准A的两平行平面间区域。1、定义：平行度是限制实际要素对基准在平行方向上的变动量的一191、定义：垂直度是限制实际要素对基准在垂直方向上变动量的一项指标。0.01AAf0.01基准2、垂直度的公差带是直径等于公差值0.01mm，且于基准垂直的圆柱体内的区域。1、定义：垂直度是限制实际要素对基准在垂直方向上变动量的一项201、定义：倾斜度是限制实际要素对基准在倾斜方向上变动量的一项指标。0.02AA0.022、公差带是距离为公差值0.02mm的两平行平面之间区域，且平行平面与基准成理论正确角度。1、定义：倾斜度是限制实际要素对基准在倾斜方向上变动量的一项211、定义：同轴度是限制被测轴线偏离基准轴线的一项指标。0.01AA0.012、同轴度公差带是直径为公差值0.01mm，且与基准轴线同轴的圆柱面内区域。1、定义：同轴度是限制被测轴线偏离基准轴线的一项指标。0.221、定义：对称度是限制被测中心要素偏离基准中心要素的一项指标。0.01AA辅助平面基准轴线f0.012、对称度的公差带是距离为公差值0.01mm，且相对基准轴线对称配置的两平行平面之间的区域。1、定义：对称度是限制被测中心要素偏离基准中心要素的一项指标231、定义：位置度是限制被测点线面的实际位置对其理想位置变动量的一项指标。0.01 A BC4-ABCACB0.012、线的位置度公差带是直径为公差值0.01mm，且以线的理想位置为轴线的圆柱面内的区域。1、定义：位置度是限制被测点线面的实际位置对其理想位置变动量241、定义：园跳动是限制指定测量面内被测要素轮廓园的跳动的一项指标。0.05AA0.052、是在垂直于基准轴线的任一测量平面内，半径差为公差值0.05mm，且圆心在基准轴线上的两个同心园之间的区域。1、定义：园跳动是限制指定测量面内被测要素轮廓园的跳动的一项251、定义：全跳动是限制整个被测表面跳动的一项指标。A-B0.05AB基准A-B0.052、公差带是半径差为公差值0.05mm，且于基准轴线同轴的两圆柱面之间的区域。1、定义：全跳动是限制整个被测表面跳动的一项指标。A-B0.26四四.表面粗糙度的定义与表示表面粗糙度的定义与表示 表示零件表面具有较小间距和峰谷所组成的微较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性观几何形状特性，称为表面粗糙度。表面粗糙度对零件的配合性质、耐磨性、强度、抗腐性、密封性、外观要求等影响很大，因此，零件表面的粗糙度的要求也有不同。一般说来，凡零件上有配合要求或有相对运动的表面，配合要求或有相对运动的表面，表面粗糙度参数值要小。四.表面粗糙度的定义与表示 表示零件表面具有27评定表面粗糙度的参数评定表面粗糙度的参数 轮廓算术平均偏差Ra 微观不平度十点高度Rz 轮廓最大高度Ry优先选用轮廓算术平均偏差优先选用轮廓算术平均偏差Ra评定表面粗糙度的参数 轮廓算术平均偏差Ra 微观28l轮廓谷底线轮廓峰顶线中线yyRyYvRa 轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差:微观不平度十点高度微观不平度十点高度:轮廓最大高度轮廓最大高度:l轮廓谷底线轮廓峰顶线中线yyRyYvRa 轮廓算术平均偏差29第二章第二章误差与数字修约规则误差与数字修约规则一.有关误差的几个概念二.误差的分类三.温度的影响四.测量力的变形五.结构误差六.数字修约规则第二章 误差与数字修约规则一.有关误差的几个概念30一一.有关误差的几个概念有关误差的几个概念n仪表指示装置所显示的被测值称为示值示值，它是被测真值的反应。n实际中常将用适当精度的仪表测出的或者用特定的方法确定的约定真值约定真值代替真值。n例如：用国家标准计量机构标定过的标准仪表进行测量，其测量值既可作为约定真值。n误差公理:一切测量都具有误差，误差自始至终存在于所有科学实验的过程之中一.有关误差的几个概念仪表指示装置所显示的被测值称为示值，它31绝对误差和修正值绝对误差和修正值n示值与公认的约定真值之差成为绝对误差绝对误差绝对误差=示值约定真值n绝对误差简称为误差误差。n误差为正时，示值偏大，反之偏小。n绝对误差的负值称为修正值修正值绝对误差和修正值示值与公认的约定真值之差成为绝对误差32例题1某电流表的量程为1mA，通过检定知其修正值为0.02mA。用该电流表测量某一电流，示值为0.78mA，试问被测电流的实际值和测量中存在的绝对误差各为多少？解：求被测电流的实际值A0=C+Ax=0.02+0.78=0.76mA求绝对误差A=0.78-0.76=0.02mA本例中，绝对误差也可以由修正值直接求得，即A=C=0.02mA。例题1 某电流表的量程为1mA，通33相对误差和引用误差相对误差和引用误差n绝对误差与约定真值之比成为相对误差相对误差。相对误差=n如果用量程取代约定真值，得到引用误差引用误差。引用误差=相对误差和引用误差绝对误差与约定真值之比成为相对误差。34最大引用误差最大引用误差n考虑整个量程范围内的最大绝对误差与量程的比值，则得到最大引用误差最大引用误差。n最大引用误差=n最大引用误差与仪表的具体示值无关，可以更好地说明仪表测量的准确程度。它是仪表基本误差的主要形式，是仪表的主要性能指标之一。最大引用误差考虑整个量程范围内的最大绝对误差与量程的比值，则35允许误差允许误差n仪表出厂时要规定引用误差的允许值，称为允允许误差许误差。n如将允许误差记为Q，最大引用误差记为Qmax，那么Q和Qmax在大小上应该满足什么关系?Qmax Q允许误差仪表出厂时要规定引用误差的允许值，称为允许误差。Qm36基本误差和附加误差基本误差和附加误差n任何测量都是与环境条件相关的，这些条件包括环境温度、相对湿度、电源电压和安装方式等多方面的因素。n仪表严格按照规定的环境条件（即参比工作条件）工作时，此时获得的误差称为基本误差基本误差；如果在非参比工作条件进行测量，还会产生额外的误差成为附加误差附加误差。n误差=基本误差+附加误差基本误差和附加误差任何测量都是与环境条件相关的，这些条件包括37准确度的表示准确度的表示n仪表的准确度通常是用允许的最大引用误差去掉百分号后的数字来衡量。n按仪表工业规定，仪表的准确度化分成若干等级，简称精度等级，如0.1级、0.2级、0.5级、1.0级、1.5级、2.0级等。等级的数字越小，精度越高。n精度等级0.5级：基本误差不超过量程的0.5%准确度的表示38二二.测量误差的分类测量误差的分类测量误差一般按其性质分为1.系统误差2.随机误差3.粗大误差二.测量误差的分类测量误差一般按其性质分为1.系统误差391.系统误差系统误差的定义系统误差的定义是在重复条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差。在实际应用中，真值是用约定真值和相对真值来代替的，系统误差只能是近似估计。系统误差的性质系统误差的性质是大小、方向恒定不变或按一定规律变化。前者为已定系统误差，在误差处理中是可被修正的；后者为未定系统误差，在实际测量工作中方向往往是不确定的，在误差估计时可归结为测量不确定度。系统误差的来源系统误差的来源包括测量设备的基本误差、偏离额定工作条件多而产生的附加误差、测量方法理论不完善所带来的方法误差及试验人员测量素质不高产生的人身误差。1.系统误差系统误差的定义是在重复条件下，对同一被测量进行无40系统误差的消除方法系统误差的消除方法从产生系统误差的来源上消除选择准确度等级高的仪器设备以消除仪器的基本误差使仪器设备工作在其规定的工作条件下，使用前正确调零、预热以消除仪器设备的附加误差选择合理的测量方法。提高测量人员的测量素质，改善测量条件以消除人身误差。系统误差的消除方法 从产生系统误差的来源上消除41系统误差的消除方法系统误差的消除方法利用修正的方法来消除n从有关资料中查取n通过理论推导求取n通过实验求取系统误差的消除方法 利用修正的方法来消除42系统误差的消除方法系统误差的消除方法利用特殊的测量方法来消除系统误差的特点是大小方向恒定不变、具有可预见性，所以，可选用特殊的测量方法予以消除。(1)替代法 (2)差值法 (3)正负误差补偿法 (4)对称观测法系统误差的消除方法 利用特殊的测量方法来消除432.随机误差随机误差的定义随机误差的定义测量结果与在重复条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差。随机误差产生于实验条件的微小变化，如温度波动、电磁场扰动、地面振动等。由于这些因素互不相关，人们难以预料和控制，所以随机误差的大小、方向随机不定，不可预见，不可修正。因为测量只能进行有限次数，故可能确定的只是随机误差的估计值。误差误差误差误差 =随机误差随机误差随机误差随机误差 +系统误差系统误差系统误差系统误差2.随机误差随机误差的定义测量结果与在重复条件下，对同一被44 可以预计，当可以预计，当测量次数无限增多测量次数无限增多时，曲线将表现为时，曲线将表现为单峰、有界单峰、有界、严格严格对称对称的特征。在有的特征。在有限次测量下，得到限次测量下，得到的所有曲线，是以的所有曲线，是以对称曲线为中心，对称曲线为中心，左右摆动的曲线族。左右摆动的曲线族。n nx xi i3030次次6060次次100100次次 可以预计，当nxi30次60次100次453.粗大误差粗大误差粗大误差是明显超出规定条件下预期的误差，它是统计异常值。也就是说含有粗大误差的测量结果明显偏离被测量的期望值。产生粗大误差的原因有读错或记错数据，使用有缺陷的计量器具，实验条件的突然变化等。显然，含有粗大误差的测量值是对被测量的歪曲，故应从测量数据中删除。3.粗大误差 粗大误差是明显超出规定条件下预期的误46三三.温度带来的长度测量误差温度带来的长度测量误差n物体随温度“热胀冷缩”是物理常识。基准器长度和机械零件图纸所标注长度的温度条件默认值是20。n物理材料的热膨胀系数是影响长度变化的主要参数。它的定义是：温度每变化1，物体在单位长度上的伸长量。系数的单位是1/。n材料的热膨胀系数表见P26-表2-4三.温度带来的长度测量误差 物体随温度“热胀冷缩”是47温度引起的误差计算温度引起的误差计算被测体和标准置于同一室内，尽管温度相同，但温度偏离20，如果二者线膨胀系数不同，伸长量会不同，也将造成测量误差L：L=L（20）（b j）(温度相同温度相同)式中：T：二者实际实际温度；b：被测件材料膨胀系数；j：仪器基准尺材料膨胀系数；L：被测长度。例1：万工显和被测件温度同为T=25；万工显基准尺材料线膨胀系数j=1010-6；被测件（钢）的线膨胀系数b=11.210-6；被测长度L=200。则可以算出所造成的测量误差L：L=200(2520)(11.210-61010-6)=0.0012mm。温度引起的误差计算 被测体和标准置于同一室内，尽管48温度引起的误差计算温度引起的误差计算如果在被测件和标准器温度不等和条件下进行测量，所造成的测量误差按下式计算：L=L（b 20）b（j 20）j(温度不同温度不同)例2：在上例中：如果被测件b=25；基准尺温度j=20，其它条件不变，则所造成的测量误差L：L=200（2520）11.210-6（2020）1010-6=0.0112mm。例例 2 比例比例 1 的结果大的结果大 10 倍。倍。要减小温度对测量结果和影响，一是被测件要与仪器基准尺充分等温，二要减小温度对测量结果和影响，一是被测件要与仪器基准尺充分等温，二是要进行实际测温，通过上述计算对误差进行修正。是要进行实际测温，通过上述计算对误差进行修正。温度引起的误差计算 如果在被测件和标准器温度不等49四四.测量力的变形测量力的变形n测量值的压缩变形(虎克定律Hooke)在弹性限度内产生的应力与形变成正比。n弯曲面的接触(赫兹定律Hertz)四.测量力的变形测量值的压缩变形(虎克定律Hooke)50虎克定律公式推导虎克定律公式推导拉（压）杆的拉（压）杆的虎克定律虎克定律E 弹性模量弹性模量(杨氏模量杨氏模量)p p dll1d1虎克定律公式推导拉（压）杆的虎克定律E 弹性模量(杨氏51 阿贝原则：在长度测量时，为了保证测量的准确，应使被应使被测零件的尺寸线测零件的尺寸线(简称被测线简称被测线)和量仪中作为标和量仪中作为标准的刻度尺准的刻度尺(简称标准线简称标准线)重合或顺次排成一条重合或顺次排成一条直线直线。符合阿贝原则的测量，可尽量减小导轨直线度误差对测量结果的影响。五五.结构误差结构误差 阿贝原则：五.结构误差52六六.数字修约规则数字修约规则n在各种测量、计算中，数字需要修约时，应按下列规则处理：4舍：在拟舍弃的数字位的左边第一位数字小于、等于4时，则舍弃。所保留的末位数字不变。例如：53.1489，要求修约到保留一位小数，则修约为53.1。6进：在拟舍弃的数字位的左边第一位数字大于、等于6时，则进1。例如：25.3723，要求修约到保留一位小数。则修约为25.4。5判断：在拟舍弃的数字中，若左边的第一位数等于5时，其右边的数字并不为零时，则进1。例如：3.05001，要求修约到只保留一位小数时，修约为3.1。若左边第一位数等于5，其右边的数字全为零，则应看所拟保留的末位数字，若为奇数，则进；若为偶数（包括“0”）则不进。n原则：四舍六入，偶数法则。（舍入误差最小）六.数字修约规则 在各种测量、计算中，数字需要修约时，应按下53举例举例n12434412.43（0.0040.005，舍去）n63.7350163.74(0.005010.005，进1)n0.694990.69(0.004990.005，舍去)n25.325025.32(0.0050=0.005，末尾为偶数舍去)n17.695517.70(0.0055=0.005，末位为奇数进1)n123.105123.10(0.0050=0.005，末位为0，按偶数处理，故舍去)n4.7500-4.84.6500-4.64.05-4.0举例 54第三章第三章 标准测量仪器标准测量仪器一.量块(块规)二.平晶第三章 标准测量仪器一.量块(块规)55一.量块n量块是由两个相互平行的测量面中心之间的距离来确定其工作长度的一种高精度量具。n量块是单值量具，可以组合使用。n量块的公称尺寸和实测尺寸。一.量块量块是由两个相互平行的测量面中心之间的距离来确定其工56量块实物量块实物57量块的构成n长方体的量块有两个平行的测量面，其余为非测量面。测量面极为光滑、平整，其表面粗糙度Ra值达0.012m以下，两测量面之间的距离即为量块的工作长度（标称长度）。标称长度到5.5mm的量块，其公称值刻印在上测量面上；标称长度大于5.5mm的量块，其公称长度值刻印在上测量面左侧较宽的一个非测量面上量块的构成长方体的量块有两个平行的测量面，其余为非测量面。测58量块的用途n作为长度尺寸标准的实物载体，将国家的长度基准按照一定的规范逐级传递到机械产品制造环节，实现量值统一。n作为标准长度标定量仪，检定量仪的示值误差。n相对测量时以量块为标准，用测量器具比较量块与被测尺寸的差值。n也可直接用于精密测量、精密划线和精密机床的调整。量块的用途作为长度尺寸标准的实物载体，将国家的长度基准按照一59量块的精度（级）n按国标GB6093-85，量块按制造精度分6级，即00、0、1、2、3和K级，其中00级精度最高，3级最低，K级为校准级，主要根据量块长度极限偏差、测量面的平面度、粗糙度及量块的研合性等指标来划分的。n量块生产企业大都按“级”向市场销售量块。用量块长度极限偏差（中心长度与标称长度允许的最大误差）控制一批相同规格量块的长度变动范围；用量块长度变动量（量块最大长度与最小长度之差）控制每一个量块两测量面间各对应点的长度变动范围。用户则按量块的标称尺寸使用量块。因此，按“级”使用量块必然受到量块长度制造偏差的影响，将把制造误差带入测量结果。量块的精度（级）按国标GB6093-85，量块按制造精度分660量块的精度（等）n制造高精度的量块的工艺要求高、成本也高，而且即使制造成高精度量块，在使用一段时间后，也会因磨损而引起尺寸减小，使其原有的精度级别降低。因此，经过维修或使用一段时间后的量块，要定期送专业部门按照标准对其各项精度指标进行检定，确定符合哪一“等”，并在检定证书中给出的标称尺寸的修正值。n标准规定了量块按其检定精度分为六等，即1、2、3、4、5、6等，其中1等精度最高，6等精度最低，“等”主要依据量块中心长度测量的极限偏差和平面平行性允许偏差来划分的。量块的精度（等）制造高精度的量块的工艺要求高、成本也高，而且61量块的“级”与“等”n量块的“级”和“等”是从成批制造和单个检定两种不同的角度出发，对其精度进行划分的两种形式。n按“级”使用时，以标记在量块上的标称尺寸作为工作尺寸，该尺寸包含其制造误差。n按“等”使用时，必须以检定后的实际尺寸作为工作尺寸，该尺寸不包含制造误差，但包含了检定时的测量误差。n就同一量块而言，检定时的测量误差要比制造误差小得多。所以，量块按“等”使用时其精度比按“级”使用要高，且能在保持量块原有使用精度的基础上延长其使用寿命。量块的“级”与“等”量块的“级”和“等”是从成批制造和单个检62量块的选用n量块是定尺寸量具，一个量块只有一个尺寸。为了满足一定范围的不同要求，量块可以利用其测量面的高精度所具有粘合性，将多个量块研合在一起，组合使用。根据标准GB609385规定，我国成套生产的量块共有17种套别，每套的块数分别为91、83、46、12、10、8、6、5、等。下图所列为83块组和91块组一套的量块的尺寸系列。n粘合性：测量层表面有一层极薄的油膜，在切向推合力的作用下，由于分子间吸引力，使两量块研合在一起的特性。量块的选用量块是定尺寸量具，一个量块只有一个尺寸。为了满足一63量块的选用量块的选用64量块的组合n为了减少量块的组合误差，应尽量减少量块的组合块数，一般不超过4块。选用量块时，应从所需组合尺寸的最后一位数开始，每选一块至少应减去所需尺寸的一位尾数。例如，从83块一套的量块中选取尺寸为36.745mm的量块组，选取方法为：36.745所需尺寸n1.005第一块量块尺寸n1.24第二块量块尺寸n4.5第三块量块尺寸n30.0第四块量块尺寸量块的组合为了减少量块的组合误差，应尽量减少量块的组合块数，65二二.平晶的概念平晶的概念n定义:具有两个(或一个)光学测量平面的正圆柱形或长方形的量规。n测量平面是表面粗糙度数值和平面度误差都极小的玻璃平面它能够产生光波干涉条纹。n平晶有平面平晶和平行平晶两种。n平晶是利用光波干涉现象测量平面度误差的故其测量方法称为平晶干涉法。二.平晶的概念定义:具有两个(或一个)光学测量平面的正圆柱形66平晶h h待测块规待测块规标准块规标准块规平晶平晶等厚条纹等厚条纹待测工件待测工件平晶平晶平晶h待测块规标准块规平晶等厚条纹待测工件平晶67平晶测量平面度读数干涉法是用平晶检测平面度的方法。测量时将平晶的工作面置于被测表面上，可以看到光波干涉带。当干涉条纹呈现相互平行且为直的明、暗条纹时，则平面度误差为零。当平晶与被测实际表面形成封闭干涉条纹时，平面度误差为干涉条纹数乘以光波波长之半.若干涉条纹为不封闭的弯曲形状，平面度误差为干涉条纹弯曲度与相邻两条纹间距之比再乘以光波波长之半。平晶测量平面度读数 干涉法是用平晶检测平面度的方法68利用平晶测量平面度利用平晶测量平面度la工件工件标准平面标准平面 由图：由图：H H=a asinsin 因因 ：lsinlsin =/2/2,所以所以纹路深度纹路深度利用平晶测量平面度la工件标准平面 由图：H=a69平晶的使用方法平晶的使用方法n测量时把平晶放在被测表面上且与被测表面形成一个很小的楔角以单色光源照射时会产生干涉条纹。干涉条纹的位置与光线的入射角有关。如入射光线垂直于被测表面且平晶与被测表面间的间隙很小则由平晶测量面P反射的光线与被测表面反射的光线在测量面P发生干涉而出现明或暗的干涉条纹。若在白光下则出现彩色干涉条纹。如干涉条纹平直相互平行且分布均匀则表示被测表面的平面度很好如干涉条纹弯曲则表示平面度不好。白光波长一般以0.6微米计算。平晶的使用方法测量时把平晶放在被测表面上且与被测表面形成70第四章第四章 长度测量仪器长度测量仪器一.游标卡尺二.外径千分尺三.百分表第四章 长度测量仪器一.游标卡尺71游标卡尺测量零件游标卡尺测量零件游标卡尺测量零件721游标卡尺游标卡尺根据游标上的分度格数，常把游标卡尺分为根据游标上的分度格数，常把游标卡尺分为10分度的、分度的、20分度的、分度的、50分度的三种。分度的三种。1游标卡尺73游标卡尺结构游标卡尺结构游标卡尺结构74游标卡尺读数规则？游标卡尺读数规则？（1）看清）看清卡尺准确度卡尺准确度。（2）以）以游标零刻线游标零刻线位置为准，在主尺上读取整毫位置为准，在主尺上读取整毫米数。米数。（3）看游标上哪条刻线与主尺上的某一刻线（不）看游标上哪条刻线与主尺上的某一刻线（不用管是第几条刻线）对齐，用管是第几条刻线）对齐，由游标上由游标上读出毫米以读出毫米以下的小数。下的小数。（4）总的读数为）总的读数为主尺毫米整数主尺毫米整数加上加上游标毫米小数游标毫米小数。游标卡尺读数规则？（1）看清卡尺准确度。75游标卡尺注意事项？游标卡尺注意事项？1.检查零线2.放正卡尺3.用力适当4.视线垂直5.防止松动6.勿测毛面游标卡尺注意事项？1.检查零线76游标卡尺的读数原理游标卡尺的读数原理1.1.游标尺的刻度游标尺的刻度012010cm 游标尺的每一最小刻度游标尺的每一最小刻度0.90.9mm，它与主尺上的，它与主尺上的最小刻度相差最小刻度相差0.10.1mm 2.2.游标卡尺的读数原理（游标卡尺的读数原理（1010个小刻度）个小刻度）012010cm 游标尺向右移动游标尺向右移动0.10.1mm，游标上的第，游标上的第1 1刻度与主尺刻度与主尺上的某一刻度对齐，其读数为上的某一刻度对齐，其读数为0+10+10.10.1mm游标卡尺的读数原理1.游标尺的刻度012010cm 77012010cm 游标向右移动游标向右移动0.20.2mm，游标上的第，游标上的第2 2刻度与主刻度与主尺上的某一刻度对齐，其读数为尺上的某一刻度对齐，其读数为0+20+20.10.1mm012010cm其读数其读数=0+80.1mm=0.8mm=0.08cm012010cm 游标向右移动0.2mm，游标上的78012010cm其读数为其读数为(2+60.1)mm=2.6mm=0.26cm012010cm其读数为其读数为(10+7(10+70.1)0.1)mm=1 0.7mm 规律：规律：读数读数=主尺上的读数（主尺上的读数（mm）+游标上的读数游标上的读数（刻度数（刻度数n n 精度精度mm）012010cm其读数为(2+60.1)mm=2.6mm=79 3.游标卡尺的读数原理（游标卡尺的读数原理（20个小刻度）个小刻度）0120101020cm 游标尺的每一最小刻度游标尺的每一最小刻度0.95mm，它与主尺它与主尺上的最小刻度相差上的最小刻度相差0.05mm0120101020cm 游标向右移动游标向右移动0.05mm，游标上的第，游标上的第1刻度与主尺刻度与主尺上的某一刻度对齐，其读数为上的某一刻度对齐，其读数为0+10.05mm 3.游标卡尺的读数原理（20个小刻度）0120101800120101020cm 游标向右移动游标向右移动0.10mm，游标上的第，游标上的第2刻度与刻度与主尺上的某一刻度对齐，其读数为主尺上的某一刻度对齐，其读数为0+20.05mm0120101020cm读数为（读数为（1+150.05）mm=1.75mm 规律：规律：读数读数=主尺上的读数（主尺上的读数（mm）+游标上的读数（游标上的读数（mm）0120101020cm 游标向右移动0.1081 4.游标卡尺的读数原理（游标卡尺的读数原理（50个小刻度个小刻度）cm0123456050 游标尺的每一最小刻度游标尺的每一最小刻度0.98mm，它与主，它与主尺上的最小刻度相差尺上的最小刻度相差0.02mm读数读数=主尺上的数主尺上的数+n0.02（mm）5.对不同的游标卡尺进行读数应注意的地方。对不同的游标卡尺进行读数应注意的地方。A.10刻度游标卡尺：刻度游标卡尺：读数读数=主尺上的数主尺上的数+n 0.1（mm）B.20刻度游标卡尺：刻度游标卡尺：读数读数=主尺上的数主尺上的数+n 0.05（mm）C.50刻度游标卡尺：刻度游标卡尺：读数读数=主尺上的数主尺上的数+n 0.02（mm）4.游标卡尺的读数原理（50个小刻度）cm01234822.外径千分尺外径千分尺(螺旋测微器螺旋测微器)A测量头测量头 B套筒套筒(固定尺固定尺)C弓形卡弓形卡(尺架尺架)D 测微套筒测微套筒(粗调旋钮粗调旋钮)D(恒定压装置恒定压装置)微调旋钮微调旋钮E 可动刻度可动刻度 F 测微螺杆测微螺杆2.外径千分尺(螺旋测微器)A测量头 B套83 量程一般为量程一般为025mm，最小分度，最小分度是是0.01mm。2.外径千分尺外径千分尺(螺旋测微器螺旋测微器)量程一般为025mm，最小分度是0.01mm。2.84测微量具是应用螺旋副传动原理，将角位移转变为直线位移，直线位移的各行程与螺旋转角成正比，其数学表达式为L测微螺杆的移动距离（mm）测微螺杆的旋转角度（rad）P 测微螺杆的螺距（mm）千分尺工作原理千分尺工作原理测微量具是应用螺旋副传动原理，将角位移转变为直线位移，直线位85千分尺的使用方法千分尺的使用方法（1）测量前，转动千分尺的棘轮，使两侧砧面贴合，并检查是否密合，同时看活动套筒于固定套筒的零线是否对齐，如有偏差应调整固定套筒对零（2）测量时，最好双手掌握千分尺，左手握住弓架，用右手旋转活动套筒，当螺杆即将接触工件时，改为旋转棘轮盘，直到棘轮发出“卡”、“卡”声为止。（3）读数时，最好不取下进行读数，如需要取下读数时，应先锁紧螺杆，然后轻轻取下千分尺，防止尺寸变动。千分尺的使用方法（1）测量前，转动千分尺的棘轮，使两侧砧面86外径千分尺读数规则外径千分尺读数规则(1)以可动尺边缘为准在固定刻度以可动尺边缘为准在固定刻度上读出整毫米数。上读出整毫米数。(2)从可动刻度上读出毫米以下的从可动刻度上读出毫米以下的小数小数(3)测量长度为上述二者之和。测量长度为上述二者之和。外径千分尺读数规则(1)以可动尺边缘为准在固定刻度上读87读数：14.10mm读数：88千分尺读数千分尺读数6.636mm5.136mm最后一位估读千分尺读数6.636mm5.136mm最后一位估读89外径千分尺注意事项外径千分尺注意事项（1）先先用用粗粗测测旋旋钮钮使使测测头头小小砧砧接接近近被被测测物物，后后用用微微调调旋旋钮钮使使测测头头小小砧砧接接触触被被测测物物。听听到到“喀喀”、“喀喀”止止动动声声后停止旋转。后停止旋转。（2）读读数数时时要要注注意意固固定定刻刻度度尺尺上上表表示示半半毫米的刻线毫米的刻线是否是否已经已经露出露出。（3）螺螺旋旋测测微微器器读读数数时时必必须须估估读读一一位位，即即估读到估读到0.001mm这一位上。这一位上。外径千分尺注意事项（1）先用粗测旋钮使测头小砧接近被测物，后90百分表百分表百分表91百分表主要由三个部件组成百分表主要由三个部件组成第一个部件是表体第一个部件是表体部分部分第二个部件是传动第二个部件是传动系统系统第三个部件是读数第三个部件是读数装置部分装置部分百分表主要由三个部件组成 第一个部件是表体部分92 百分表的主要原理是将测量杆微小直线位移通过适当93百分表的传动原理百分表的传动原理百分表的传动系统最常见的是二级传动,如图5-2所示,其传动原理如下:当测杆被工件抬高1毫米时,齿条上升1.6齿,由于齿轮Z2是16齿所以齿条推动齿轮Z2转动1/10转.与Z2同轴的大齿轮Z3转过100=10齿.小齿轮Z1是10齿,经Z3带动后,Z1及固定在其轴上的长指针下好转一周.因为刻度盘为100等分,故当测杆移动1毫米时,长指走100分度.由此可知,指针转过一个分度,相当于测杆移动0.01毫米.百分表的传动原理百分表的传动系统最常见的是二级传动,如图5-94百分表使用方法百分表使用方法(1)测量前，检查表盘和指针有无松动现象，检查指针的平稳和稳定性。(2)测量时，测量杠应垂直零件表面；测圆柱时，测量杠应对准柱轴中心。测量头与被测表面接触时，测量杠应预先有0.31mm的压缩量，保持一定的初始压力，以免负偏差测不出来。百分表使用方法(1)测量前，检查表盘和指针有无松动现象，95百分表的读数方法百分表的读数方法n百分表的分度值为0.01mm，表面刻度盘上共有100条等分刻线。因此，百分表齿轮传动机构，应使量杆移动1mm时，指针回转一圈。百分表的测量范围，有0-3、0-5、0-10mm三种。n先读小指针转过的刻度数（即毫米整数），再读大指针转过的刻度数（即小数部分），并乘以0.01，然后两者相加，即得到所测量的数值。百分表的读数方法百分表的分度值为0.01mm，表面刻度盘上共96使用百分表时应注意的事项使用百分表时应注意的事项使用时，通常是将百分表装在与其配套的附件或支使用时，通常是将百分表装在与其配套的附件或支架上。架上。测量时，应使测量杆与被测表面垂直，并且让测量测量时，应使测量杆与被测表面垂直，并且让测量杆压下一点，使长指针转过半圈左右，然后转动表杆压下一点，使长指针转过半圈左右，然后转动表盘，对准长指针，轻轻拉动手提测量杆的圆头，并盘，对准长指针，轻轻拉动手提测量杆的圆头，并拉起和放松几次来检查长指针所指的零件有无改变。拉起和放松几次来检查长指针所指的零件有无改变。当长指针的零位稳定后，再开始转动零件，观察指当长指针的零位稳定后，再开始转动零件，观察指针的摆动，以确定被测量零件的精确度。针的摆动，以确定被测量零件的精确度。使用百分表时应注意的事项使用时，通常是将百分表装在与其配套的97工厂计量器具的精度管理工厂计量器具的精度管理n计量器具建立档案n使用部门由兼职计量员管理本部门的计量器具n定期周检n临时检查n受入检查n精度规格的制定（规程、说明书、工程管理精度）工厂计量器具的精度管理计量器具建立档案98问题点问题点一.标准器及测量器具的检查1.因测量时间的缩短和测量作业的简化等导致测量精度下降。2.单纯出于能力的考虑而延长定期检定周期，从而增加不良器具的使用率。3.由于对检查结果重视不够造成延误应采取的措施，等等。问题点一.标准器及测量器具的检查99问题点问题点二.日常管理和教育培训1.计量器具的使用环境、状态的确认。2.正确使用，提高测量准确度。3.新员工的培训。问题点二.日常管理和教育培训100问题点问题点三.管理体制1.计量在公司管理体制的位置。2.计量内部的管理3.计量与生产部门的沟通。问题点三.管理体制101