1、第一章第一章 精密测量技术基础精密测量技术基础n概述：测量的意义、测量的基本要素、测量的一般步骤。n计量单位与量值传递：长度单位及其基准、量块、长度的量值传递。n测量器具与测量方法：测量器具的分类、测量器具的技术性能指标、测量方法分类。n测量误差：测量误差及表达式、误差的分类 误差的来源及减小其影响的措施、测量不确定度、测量数据的处理。思考题1、说明测量的四大要素。2、说明机械工程中常用长度和角度的单位、计量标准器、测量原则是什么？3、测量的步骤包括哪些？4、说明量块的使用方法。5、选用测量器具应注意哪些指标？6、说明测量方法不同形式。测量的四个要素测量的四个要素（1 1）被测量被测量（2 2
2、）计量单位计量单位（3 3）测量方法测量方法（含测量器具）（4 4）测量精度测量精度几何量测量对象及被测量几何量测量对象及被测量对象被测量孔、轴直径、圆度、圆柱度、同轴度、垂直度、圆（/全）跳动、表面粗糙度箱体零件长、宽、高、孔间距、直线度、平面度、轮廓度、平行度、倾斜度、对称度、位置度螺纹零件螺距、中径、轮廓半角 齿轮零件（分度圆）直径、基节及其偏差、齿厚及其偏差、压力角、影响综合误差、公法线长度变动误差、公法线平均长度及其偏差、齿圈径向跳动、几何量测量对象可归结：长度、角度、及其组合。计量单位和标准量计量单位和标准量 机械工程中常用的单位有：机械工程中常用的单位有：长度长度:角度：角度：
3、在测量过程中，测量单位必须以物质形式来体现，能体在测量过程中，测量单位必须以物质形式来体现，能体现计量单位和标准量的物质形式有：现计量单位和标准量的物质形式有：光波波长、精密量块、光波波长、精密量块、线纹尺、各种圆分度盘等。线纹尺、各种圆分度盘等。 毫米毫米、微米微米 、纳米、纳米 ， （非国际单位制的单位）（非国际单位制的单位） 度、分、秒度、分、秒， （国际单位制的辅助单位）（国际单位制的辅助单位）弧度弧度、球面度球面度 。测量结果表示lim0LL测2lim22lim1limnlim其中： 测量结果的定值系统误差； 总随机误差极限范围； 纯随机误差极限范围（单次测量）； 随机化的系统误差极
4、限范围。lim10lim2只有给出测量精度的测量只有给出测量精度的测量结果才是完整的、有意义的。结果才是完整的、有意义的。两个重要的测量原则两个重要的测量原则阿贝测长原则阿贝测长原则圆周封闭原理圆周封闭原理测量的一般步骤测量的一般步骤（1）确定被测项目确定被测项目 认真审阅被测件图纸及有关的技术资料，了解被测件的用途，熟悉各项技术要求，明确需要测量的项目。（2）设计测量方案设计测量方案 根据测量项目的性质、具体要求、结构特点、批量大小、检测设备状况、测量环境及测量人员的能力等多种因素，设计一个能满足测量精度要求，且具有低成本、高效率的测量预案。（3）选择测量器具选择测量器具 按照规范要求选择适
5、当的测量器具，设计、制作专用的检测器具和辅助工具，并进行必要的误差分析。测量的一般步骤（续）（4）测量前准备测量前准备 清理测量环境并检查是否满足测量要求，清洗标准器、被测件及辅助工具，对测量器具进行调整使之处于正常的工作状态。（5）采集数据采集数据 安装被测件，按照设计预案采集测量数据并规范地作好原始记录。（6）数据处理数据处理 对测量数据进行计算和处理，获得测量结果。（7）填报测量结果填报测量结果 将测量结果填写在测量报告单及有关的原始记录中，并根据技术要求作出合格性的判定。（1）量块的构成长方体的量块:测量面测量面：两个平行的平面，要求光滑、平整，表面粗糙度Ra值达0.012m以上。非测
6、量面非测量面：其余4个。标称长度：标称长度：两测量面之间的距离，即量块的工作长度。标称长度小于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。 量块的使用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。n研（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
7、起的特性。量块组套总块数尺寸系列(mm)间隔(mm)块数 总块数尺寸系列(mm)间隔(mm)块数830.511.0051.01-1.491.5-1.92.0-9.510-100-0.010.10.5101114951610911.01-1.491.5-1.92.0-9.510-100 1.001-1.00910.50.010.10.5 10 0.001-49516 10911量块的组合35.7434.5 为了减少量块的组合误差，应尽量减少量块的组合块数，一般不超过不超过4块块。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
8、为36.745mm的量块组，选取方法为： 36.745 所需尺寸n 1.005 第一块量块尺寸n 1.24 第二块量块尺寸n 4.5 第三块量块尺寸n 30.0 第四块量块尺寸测量器具的技术性能指标标称值刻线间距 分度值示值示值范围测量范围测量力灵敏度灵敏阈重复性示值误差回程误差机械式比较仪机械式比较仪测量方法分类 直接直接间接间接绝对绝对相对相对接触接触非接触非接触单项单项综合综合静态静态动态动态等精度等精度不等精度不等精度1、尺寸公差与配合、尺寸公差与配合2、形位公差：公差带特点及定义、形位公差：公差带特点及定义3、表面粗糙度、表面粗糙度思考题思考题1、 几何量误差包括哪几类？几何量误差包
9、括哪几类？2、 说明说明 的含义。的含义。3、形状和位置公差共有、形状和位置公差共有哪几项？各自的标注符号是什么哪几项？各自的标注符号是什么？4、表面粗糙度对零件的功能都有哪些影响？列举三个表、表面粗糙度对零件的功能都有哪些影响？列举三个表面粗糙度的评定参数，说明表面粗糙度的面粗糙度的评定参数，说明表面粗糙度的标注符号的意义标注符号的意义。5、各项、各项形状和位置误差的测量方法形状和位置误差的测量方法033.0020.060021.0730fH几何量误差几何量误差 1、尺寸误差尺寸误差 2、形状和位置误差形状和位置误差 3、表面粗糙度表面粗糙度 4、表面波纹度 包括长度尺寸和角度误差。由于加工
10、误差和测量误差等因素影响，使加工出的一批零件的实际尺寸不一致，而是有一定的变化范围。若此变化范围小，则说明加工精度高，相反，变化范围大，则说明加工精度低。033. 0020. 0300021. 030f67H30 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。形位公差形位公差表面粗糙度的影响表面粗糙度的影响 表面粗糙度对零件表面的很多功能都有影响，如耐磨性、砌腐蚀性、接触刚度、疲劳温度以及配合性质等
11、。 表面粗糙，摩擦系数大，表面就容易磨损磨损，使用寿命降低寿命降低； 表面粗糙，腐蚀腐蚀作用就厉害，因为腐蚀过程产生的腐蚀物质容易凝集在波谷底部并通过谷底向金属内部深入，引起腐蚀的加剧； 粗糙不平的两表面接触时，由了接触面积的减少，在外力作用下，就容易产生接触变形，使接触刚度变差接触刚度变差； 表面越粗糙对应力集中越敏感，特别是在交变栽荷的作用下，影响更大，零件往往会因此而损坏损坏； 表面粗糙易于磨损，会使配合间隙很快地增大，使配合性质变坏配合性质变坏。对过盈配合，表面粗糙会减小实际有效过盈，降低连接强度。高度： Ra 轮廓算术平均偏差 Rz 微观不平度10点高度 Ry 轮廓最大高度间距： S 轮廓的单峰平均间隔 Sm 轮廓微观不平度的平均间距形状： tP 轮廓的支承长度率表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的标注表面粗糙度的标注
