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第二章几何量测量基础


到与这个量块另一个测量面 L1 L4 L
量块
相研合的面的垂直距离称为
L2 L3
平晶
量块长度Li。
从量块一个测量面中心点
到与这个量块另一个测量面
相研合的面的垂直距离称为量块的中心长度。
目录
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 0.012μm(研磨或抛光)以上,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 ≦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一个 非测量面上,该表面的左右侧面分别 为上测量面和下测量面。
1. 量具 以固定形式复现量值的计量器具。
2. 量规 没有刻度的专用计量器具,如检验孔、轴实际尺寸
和形状误差的综合结果所用的光滑极限量规。
3.计量仪器 能将被测几何量的量值转换成可直接观测的指
示值(示值)或等效信息的计量器具(量仪)。
4. 计量装置 为确定被测几何量量值所必需的计量器具和
辅助设备的总体。
几何量测量是指为确定被测几何量的量值 而进行的实验过程。
本质是将被测几何量与作为计量单位的标 准量进行比较,从而确定两者比值的过程。
§1 概述
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二、测量要素
1. 被测对象 本课程被测对象是几何量,包括长度、几 何误差、表面粗糙度、螺纹及齿轮的几何参数等。 2. 计量单位 采用国际单位制(SI),长度基本单位米 (m),常用单位毫米(mm)和微米(μm)。 3. 测量方法 测量时所采用的测量原理、计量器具和 测量条件的综合。 4. 测量精度 测量结果与真值相一致的程度。由于在 测量过程中总是不可避免地出现测量误差,故无测量精 度的测量是毫无意义的测量。
§3 计量器具和测量方法
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3. 按被测表面与计量器具测头是否接触分类
接触测量 测量时计量器具的测头与被测表面接触, 并有机械作用的测量力。例如用机械比较仪测量轴径。 为了保证接触的可靠性,测量力是必要的,但它可能使 测量器具及被测件发生变形而产生测量误差,还可能造 成对零件被测表面质量的损坏。
§2 长度量值的传递
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④ 任意点的量块长度偏差 e 任意点的量块长度 与标称长度的代数差,即e=l-ln。合格条件: te≤e≤+te。
⑤ 量块的长度变动量 v 量块测量面上任意点中 的最大量块长度lmax与最小量块长度lmin之差。合格 条件:v≤tv。
⑥ 量块测量面的平面度误差 fd 包容量块测量面 的实际表面且距离为最小的两个平行平面之间的距 离。其公差为td。合格条件:fd≤ td 。
§3 计量器具和测量方法
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二、计量器具的基本技术性能指标
计量器具的基本技术性能指标是合理选择和使用计量器具的 重要依据。
1. 标尺刻度间距 标尺刻度间距是指计量器具标尺或分度盘上相
邻两刻线中心之间的距离或圆弧长度。
2. 标尺分度值
标尺分度值是指计量器具标尺或分度盘上每一刻度间距所代表的量 值。
3. 分辨力 计量器具所能显示的最末一位数所代表的量值。
2.2 长度量值的传递
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(2) 量块的分等
按照JJG 146-2003《量块检定规程》的规定,量块的 检定精度分为五等:1、2、3、4、5等,其中1等最高, 精度依次降低,5等最低。
(3) 量块按“等”使用与按“级”使用
量块按“级”使用时,应以量块的标称长度作为工作 尺寸,包含制造误差。量块按“等”使用时,以检定给 出的量块中心长度的实际尺寸作为工作尺寸,排除制造 误差的影响,仅包含检定的测量误差。故量块按“等” 使用的测量精度比量块按“级”使用时高。
36.500mm -) 6.5 mm 第三块量块
30.000mm 第四块量块
(9)量块使用的注意事情项:
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1. 量块必须在使用有效期内,否则应及时送专业部 门检定。
2. 使用环境良好,防止各种腐蚀性物质及灰尘对 测量面的损伤,影响其粘合性。
3. 分清量块的“级”与“等”,注意使用规则。 4. 所选量块应用航空汽油清洗、洁净软布擦干,待 量块温度与环境温度相同后方可使用。
§2 长度量值的传递
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2.量块的精度等级 (1) 量块的分级
按照JJG 146-2003《量块检定规程》的规定, 量块的制造精度分为五级:K、0、1、2、3级,其中 K级精度最高,精度依次降低,3级最低。
量块生产企业大都按“级”向市场销售量块。
量块的精度(级):
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主要根据量块长度极限偏差和量块长度变动 量的允许值、测量面的平面度、粗糙度及量块的 研合性等指标来划分的。
被动测量 加工完成后进行的测量。其结果仅用于 发现并剔除废品,所以被动测量又称消极测量。
第二章 几何量测量基础
第二章 几何量测量基础 目录
§1 概述 §2 长度量值的传递 §3 计量器具和测量方法 §4 测量误差 §5 各类测量误差的处理 §6 等精度测量列的数据处理
§1 概述
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为了保证机械零件的互换性,需要对完工 零件的几何量进行检测,以判断是否符合设计 要求。
一、几何量测量的定义
间接测量 由实测几何量的量值按一定的 函数关系式运算后获得。
间接法测量举例
例如用“弦高法”测量大 尺寸圆柱体的直径,由弦 长S与弦高H的测量结果, 可求得直径D的实际值,如 图所示。由图可得:
对上式微分后,得到测量 结果的测量误差为
式中 dS——弦长S的测量 误差

dH——弦高H的测量
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。
目录
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若为按“级”测量,则测量结果即为按“级”
测量的测得值;若是按“等”测量,可将测出的
结果加上量块检定表中所列各量块的实际偏差,
即为按“等”测量的测得值。
1.28
6.5
20
1.005
28.785
§2 长度量值的传递
5. 轻拿、轻放量块,杜绝磕碰、跌落等情况的发生。 6. 不得用手直接接触量块,以免造成汗液对量块的 腐蚀及手温对测量精确度的影响。
7. 使用完毕,应用航空汽油清洗所用量块,并擦干 后涂上防锈脂存于干燥处。
§3 计量器具和测量方法
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一、计量器具的分类
计量器具按其本身的结构特点进行分类可分为:量具、量 规、计量仪器和计量装置等四类。
综合测量 同时测量工件上几个相关几何量的综 合效应或综合指标,以判断综合结果是否合格。例如 齿轮运动误差的综合测量、用螺纹量规检验螺纹的作 用中径等。综合测量一般用于终结检验,其测量效率 高,能有效保证互换性,在大批量生产中应用广泛。
目录 5 按测量在工艺过程中所起作用分类
主动测量 在加工过程中进行的测量。其测量结果 直接用来控制零件的加工过程,决定是否继续加 工或判断工艺过程是否正常、是否需要进行调整, 故能及时防止废品的发生,所以又称为积极测量。

量块的截面尺寸
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量块工作尺寸 <0.5
≧0.5~10 >10
截面尺寸(mm2) 5x15 9x30 9x35
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1、作为长度标准,传递尺寸量值;
2、用于检定测量口齿的示值误差; 3、作为标准件,用比较法测量工件尺寸,或 用来校准、调整测量器具的零位; 4、用于直接测量零件尺寸; 5、用于精密机床的调整和机械加工中精密划 线。
当上式中分子和分母为同S种量时Lx,灵敏度也称做为放大比
或放大倍数。
§3 计量器具和测量方法
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7. 示值误差 计量器具的示值与被测几何量的真值的代
数差。
8. 修正值 为了消除或减少系统误差,用代数法加到未
修正测量结果上的数值。其大小与示值误差的绝对条件下,对同一被测几何
§2 长度量值的传递
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① 量块长度 l 量块一个测量面上的任意点到与其 相对的另一测量面相研合的辅助体表面之间的垂直 距离。
② 量块的中心长度 lc 对应于量块未研合测量面中 心点的量块长度。
③ 量块标称长度 ln 标记在量块上,用以表明其 与主单位(m)之间关系的量值,也称为量块长度 的示值。
4. 标尺示值范围 标尺示值范围是指计量器具所能显示或指示的被
测几何量起始值到终止值的范围。
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§3 计量器具和测量方法
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5. 计量器具测量范围 计量器具在允许的误差限内所能 测出的被测几何量量值的下限值到上限值的范围。测量范 围上限值与下限值之差称为量程。 6. 灵敏度 计量器具对被测几何量变化的响应变化能力。 若被测几何量的变化为Δx,该几何量引起计量器具的响 应变化能力为ΔL,则灵敏度S为:
误差。
R b2 h 8h 2
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§3 计量器具和测量方法
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三、测量方法的分类
2. 按示值是否为被测几何量的量值分类
绝对测量 计量器具显示或指示的示值即是被测 几何量的量值。例如用游标卡尺测量零件轴径值。 相对测量(比较测量) 计量器具显示或指示出 被测几何量相对于已知标准量的偏差,被测几何量 的量值为已知标准量与该偏差值的代数和。例如比 较仪用量块调零后,测量轴的直径,比较仪的示值 就是量块与轴径的量值之差。
10~100
10
10
1
-
1
0.5
-
1
1.005
-
1
量块的选用:
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量块在使用时,常用几个量块组合使用。国家标准
共规定了17种系列的成套量块。
1)组合量块时,为减少量块组合的累积误差,应尽量 减少量块的组合块数,一般不超过4块。
2)必须从同一套量块中选取,决不能在两套或两套以 上的量块中混选。 3)组合时,不能将测量面与非测量面相研合。 4)组合时,下测量面一律朝下。
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