互换性与技术测量第二章 长度测量基础精选PPT.ppt

互换性与技术测量第二章长度测量基础第1页，此课件共61页哦第二章长度测量基础2.1测量的基本概念测量的基本概念 “测测量量”就就是是以以确确定定量量值值为为目目的的的的一一组组操操作作。测测量量过过程程实实际际上上就就是是一一个个比比较较过过程程，也也就就是是将将被被测测量量与与标标准准的的单单位位量量进进行行比比较较，确确定定其其比比值值的的过过程程。若若被被测测量量为为L L，计计量量单单位位为为E E，确确定定的的比比值值为为q q，则测量可表示为则测量可表示为L=qL=qE E 一一个个完完整整的的测测量量过过程程应应包包含含测测量量对对象象、计计量量单单位位、测测量量方方法法（含含测测量量器器具具）和和测测量量精精度度等等四四个个要要素。素。第2页，此课件共61页哦第二章长度测量基础测量对象测量对象 测量对象在机械精度的检测中主要是有关测量对象在机械精度的检测中主要是有关几何几何精度方面的参数量精度方面的参数量，其基本对象是长度和角度。但，其基本对象是长度和角度。但是，长度量和角度量在各种机械零件上的表现形是，长度量和角度量在各种机械零件上的表现形式却是多种多样的，表达被测对象性能的特征参式却是多种多样的，表达被测对象性能的特征参数也可能是相当复杂的。因此，认真分析被测对数也可能是相当复杂的。因此，认真分析被测对象的特性，研究被测对象的含义是十分重要的。象的特性，研究被测对象的含义是十分重要的。例如，表面粗糙度的各种评定参数，齿轮的各种例如，表面粗糙度的各种评定参数，齿轮的各种误差项目，尺寸公差与形位公差之间的独立与相误差项目，尺寸公差与形位公差之间的独立与相关关系等等。关关系等等。第3页，此课件共61页哦第二章长度测量基础计量单位计量单位 计计量量单单位位（简简称称单单位位）是是以以定定量量表表示示同同种种量量的的量量值值而而约约定定采采用用的的特特定定量量。我我国国规规定定采采用用以以国国际际单单位位制制（SISI）为为基基础础的的“法法定定计计量量单单位位制制”。它它是是由由一一组组选选定定的的基基本本单单位位和和由由定定义义公公式式与与比比例例因因数数确确定定的的导导出出单单位位所所组组成成的的。如如“米米”、“千千克克”、“秒秒”、“安安”等等为为基基本本单单位位。机机械械工工程程中中常常用用的的长长度度单单位位有有“毫毫米米”、“微微米米”和和“纳纳米米”，常常用的角度单位有用的角度单位有“度度”、“分分”、“秒秒”。在在测测量量过过程程中中，测测量量单单位位必必须须以以物物质质形形式式来来体体现现，能能体体现现计计量量单单位位和和标标准准量量的的物物质质形形式式有有：光光波波波波长长、精精密量块、线纹尺、各种分度圆盘等。密量块、线纹尺、各种分度圆盘等。第4页，此课件共61页哦第二章长度测量基础测量方法测量方法 测测量量方方法法是是根根据据一一定定的的测测量量原原理理，在在一一定定测测量条件下对测量原理的运用及操作。量条件下对测量原理的运用及操作。广广义义地地说说，测测量量方方法法可可以以理理解解为为测测量量原原理理、测测量量人人员员、测测量量器器具具（计计量量器器具具）和和测测量量环环境境的的总和。总和。在在实实施施测测量量过过程程中中，应应该该根根据据被被测测对对象象的的特特点点（如如材材料料硬硬度度、外外形形尺尺寸寸、生生产产批批量量、制制造造精精度度、测测量量目目的的等等）和和被被测测参参数数的的定定义义来来拟拟定定测测量量方方案案、选选择择测测量量器器具具和和规规定定测测量量条条件件，合合理理地地获获得可靠的测量结果。得可靠的测量结果。第5页，此课件共61页哦第二章长度测量基础测量精度测量精度 测量结果与真值的一致程度。不考测量结果与真值的一致程度。不考虑测量精度而得到的测量结果是没有任虑测量精度而得到的测量结果是没有任何意义的。何意义的。由于测量会受到许多因素的影响，由于测量会受到许多因素的影响，其过程总是不完善的，即任何测量都不其过程总是不完善的，即任何测量都不可能没有误差。对于每一个测量值都应可能没有误差。对于每一个测量值都应给出相应的测量误差范围，说明其可信给出相应的测量误差范围，说明其可信度。度。第6页，此课件共61页哦第二章长度测量基础测量的作用测量的作用“测测量量”主主要要用用来来判判定定产产品品是是否否合合格格。测测量量方方法法可可以以分分为为两两类类：定定性性测测量量和和定定量量测测量量。定定性性测测量量的的方方法法只只能能得得到到被被检检验验对对象象合合格格与与否否的的结结论论，而而不不能能得得到到其其具具体体的的量量值值。因因其其检检验验效效率率高高、检检验验成成本本低低而而在在大大批批量量生生产产中中得得到到广广泛泛应应用用。定定量量测测量量的的方方法法是是在在对对被被检检验验对对象象进进行测量后，得到其实际值并判断其是否合格的方法。行测量后，得到其实际值并判断其是否合格的方法。设计功能比较检验人员制造人员设计人员工件制造实际工件检验测量值测量值第7页，此课件共61页哦第二章长度测量基础测量的一般步骤测量的一般步骤1 1、确确定定被被检检测测项项目目 认认真真审审阅阅被被测测件件图图纸纸及及有有关关的的技技术术资资料料，了了解解被被测测件件的的用用途途，熟熟悉悉各各项项技技术术要要求求，明确需要检测的项目。明确需要检测的项目。2 2、设设计计检检测测方方案案 根根据据检检测测项项目目的的性性质质、具具体体要要求求、结结构构特特点点、批批量量大大小小、检检测测设设备备状状况况、检检测测环环境境及及检检测测人人员员的的能能力力等等多多种种因因素素，设设计计一一个个能能满满足足检检测测精度要求，且具有低成本、高效率的检测方案。精度要求，且具有低成本、高效率的检测方案。3 3、选选择择检检测测器器具具 按按照照规规范范要要求求选选择择适适当当的的检检测测器器具具，设设计计、制制作作专专用用的的检检测测器器具具和和辅辅助助工工具具，并并进进行必要的误差分析。行必要的误差分析。第8页，此课件共61页哦第二章长度测量基础测量的一般步骤测量的一般步骤4 4、检检测测前前准准备备 清清理理检检测测环环境境并并检检查查是是否否满满足足检检测测要要求求，清清洗洗标标准准器器、被被测测件件及及辅辅助助工工具具，对对检检测测器具进行调整使之处于正常的工作状态。器具进行调整使之处于正常的工作状态。5 5、采采集集数数据据 安安装装被被测测件件，按按照照设设计计预预案案采采集集测测量量数数据并规范地作好原始记录。据并规范地作好原始记录。6 6、数数据据处处理理 对对检检测测数数据据进进行行计计算算和和处处理理，获获得得检测结果。检测结果。7 7、填填报报检检测测结结果果 将将检检测测结结果果填填写写在在检检测测报报告告单单及及有有关关的的原原始始记记录录中中，并并根根据据技技术术要要求求作作出出合合格格性的判定。性的判定。第9页，此课件共61页哦第二章长度测量基础2.2 2.2 尺寸传递尺寸传递 在在国国际际单单位位制制及及我我国国法法定定计计量量单单位位中中，长长度度的的基基本本单单位位名称是名称是“米米”，其单位符号为，其单位符号为“m m”。“米米”的的定定义义于于1818世世纪纪末末始始于于法法国国，当当时时规规定定“米米等等于于经经过过巴巴黎黎的的地地球球子子午午线线的的四四千千万万分分之之一一”。1919世世纪纪“米米”逐逐渐渐成成为为国国际际通通用用的的长长度度单单位位。18891889年年在在法法国国巴巴黎黎召召开开了了第第一一届届国国际际计计量量大大会会，从从国国际际计计量量局局订订制制的的3030根根米米尺尺中中，选选出出了了作作为为统统一一国国际际长长度度单单位位量量值值的的一一根根米米尺尺，把把它它称称之之为为“国国际际米米原原器器”。19831983年年第第1717届届国国际际计计量量大大会会又又更更新新了了米米的的定定义义，规规定定：“米米”是是平平面面电电磁磁波波在在真真空空中中于于1/299,792,458s1/299,792,458s的的时时间间内内所所行进的距离。行进的距离。第10页，此课件共61页哦第二章长度测量基础量量 块块 使使用用波波长长作作为为长长度度基基准准，虽虽然然可可以以达达到到足足够够的的精精确确度度，但但因因对对复复现现的的条条件件有有很很高高的的要要求求，不不便便在在生生产产中中直直接接用用于于尺尺寸寸的的测测量量。因因此此，需需要要将将基基准准的的量量值值按按照照定定义义的的规规定定，复复现现在在实实物物计计量量标标准准器器上上。常常见见的的实实物计量标准器有量块（块规）和线纹尺。物计量标准器有量块（块规）和线纹尺。量量块块用用铬铬锰锰钢钢等等特特殊殊合合金金钢钢或或线线膨膨胀胀系系数数小小、性性质质稳稳定定、耐耐磨磨以以及及不不易易变变形形的的其其它它材材料料制制成成。其其形形状状有长方体和圆柱体两种，常用的是长方体。有长方体和圆柱体两种，常用的是长方体。第11页，此课件共61页哦第二章长度测量基础量块的构成量块的构成长长方方体体的的量量块块有有两两个个平平行行的的测测量量面面，其其余余为为非非测测量量面面。测测量量面面极极为为光光滑滑、平平整整，其其表表面面粗粗糙糙度度RaRa值值达达0.012m0.012m以以上上，两两测测量量面面之之间间的的距距离离即即为为量量块块的的工工作作长长度度（标标称称长长度度）。标标称称长长度度到到5.5mm5.5mm的的量量块块，其其公公称称值值刻刻印印在在上上测测量量面面上上；标标称称长长度度大大于于5.5mm5.5mm的的量量块块，其其公公称称长长度度值值刻刻印印在在上上测测量量面面左左侧侧较较宽宽的的一一个个非非测测量量面上。面上。第12页，此课件共61页哦第二章长度测量基础量块的用途量块的用途作作为为长长度度尺尺寸寸标标准准的的实实物物载载体体，将将国国家家的的长长度度基基准准按按照照一一定定的的规规范范逐逐级级传传递递到到机机械械产产品品制制造造环节，实现量值统一。环节，实现量值统一。作作为为标标准准长长度度标标定定量量仪仪，检检定定量量仪仪的的示示值值误误差。差。相相对对测测量量时时以以量量块块为为标标准准，用用测测量量器器具具比较量块与被测尺寸的差值。比较量块与被测尺寸的差值。也也可可直直接接用用于于精精密密测测量量、精精密密划划线线和和精精密密机机床的调整。床的调整。第13页，此课件共61页哦第二章长度测量基础量块的精度（级）量块的精度（级）按按国国标标GB/T GB/T 6093-20016093-2001，量量块块按按制制造造精精度度分分5 5级级，即即K K、0 0、1 1、2 2、3 3级级，其其中中K K级级精精度度最最高高，3 3级级精精度度最最低低，量量块块精精度度主主要要是是根根据据量量块块长长度度极极限限偏偏差差、测测量量面面的的平平面面度度、粗粗糙糙度度及及量量块块的的研研合合性等指标来划分的。性等指标来划分的。量量块块生生产产企企业业大大都都按按“级级”向向市市场场销销售售量量块块。用用量量块块长长度度极极限限偏偏差差（中中心心长长度度与与标标称称长长度度允允许许的的最最大大误误差差）控控制制一一批批相相同同规规格格量量块块的的长长度度变变动动范范围围；用用量量块块长长度度变变动动量量（量量块块最最大大长长度度与与最最小小长长度度之之差差）控控制制每每一一个个量量块块两两测测量量面面间间各各对对应应点点的的长长度度变变动动范范围围。用用户户则则按按量量块块的的标标称称尺尺寸寸使使用用量量块块。因因此此，按按“级级”使使用用量量块块必必然然受受到到量量块块长长度度制制造造偏偏差差的的影影响响，将将把把制制造造误误差带入测量结果。差带入测量结果。第14页，此课件共61页哦第二章长度测量基础量块的精度（等）量块的精度（等）制制造造高高精精度度的的量量块块的的工工艺艺要要求求高高、成成本本也也高高，而而且且即即使使制制造造成成高高精精度度量量块块，在在使使用用一一段段时时间间后后，也也会会因因磨磨损损而而引引起起尺尺寸寸减减小小，使使其其原原有有的的精精度度级级别别降降低低。因因此此，经经过过维维修修或或使使用用一一段段时时间间后后的的量量块块，要要定定期期送送专专业业部部门门按按照照标标准准对对其其各各项项精精度度指指标标进进行行检检定定，确确定定符符合合哪哪一一“等等”，并并在在检检定定证证书书中中给给出出的标称尺寸的修正值。的标称尺寸的修正值。标标准准规规定定了了量量块块按按其其检检定定精精度度分分为为5 5等等，即即1 1、2 2、3 3、4 4、5 5等等，其其中中1 1等等精精度度最最高高，5 5等等精精度度最最低低，“等等”主主要要依依据据量量块块中中心心长长度度的的测测量量不不确确定定度度和和长长度度变变动动量量来划分的。来划分的。第15页，此课件共61页哦第二章长度测量基础量块的量块的“级级”与与“等等”量量块块的的“级级”和和“等等”是是从从成成批批制制造造和和单单个个检检定定两两种种不不同同的的角度出发，对其精度进行划分的两种形式。角度出发，对其精度进行划分的两种形式。按按“级级”使使用用时时，以以标标记记在在量量块块上上的的标标称称尺尺寸寸作作为为工工作作尺寸，该尺寸尺寸，该尺寸包含其制造误差包含其制造误差。按按“等等”使使用用时时，必必须须以以检检定定后后的的实实际际尺尺寸寸作作为为工工作作尺尺寸寸，该该尺寸不包含制造误差，但尺寸不包含制造误差，但包含了检定时的测量误差包含了检定时的测量误差。就就同同一一量量块块而而言言，检检定定时时的的测测量量误误差差要要比比制制造造误误差差小小得得多多。所所以以，量量块块按按“等等”使使用用时时其其精精度度比比按按“级级”使使用用要要高高，且且能能在在保保持量块原有使用精度的基础上延长其使用寿命。持量块原有使用精度的基础上延长其使用寿命。第16页，此课件共61页哦第二章长度测量基础量块的选用量块的选用 量量块块是是定定尺尺寸寸量量具具，一一个个量量块块只只有有一一个个尺尺寸寸。为为了了满满足足一一定定范范围围的的不不同同要要求求，量量块块可可以以利利用用其其测测量量面面的的高高精精度度所所具具有有粘粘合合性性，将将多多个个量量块块研研合合在在一一起起，组组合合使使用用。根根据据标标准准GB6093GB60938585规规定定，我我国国成成套套生生产产的的量量块块共共有有1717种种套套别别，每每套套的的块块数数分分别别为为9191、8383、4646、1212、1010、8 8、6 6、5 5等。等。粘粘合合性性：测测量量层层表表面面有有一一层层极极薄薄的的油油膜膜，在在切切向向推推合合力力的的作作用用下下，由由于于分分子子间间吸吸引引力力，使使两量块研合在一起的特性。两量块研合在一起的特性。第17页，此课件共61页哦第二章长度测量基础量块的组合量块的组合为为了了减减少少量量块块的的组组合合误误差差，应应尽尽量量减减少少量量块块的的组组合合块块数数，一一般般不不超超过过4块块。选选用用量量块块时时，应应从从所所需需组组合合尺尺寸寸的的最最后后一一位位数数开开始始，每每选选一一块块至至少少应应减减去去所所需需尺尺寸寸的的一一位位尾尾数数。例例如如，从从83块块一一套套的的量量块块中中选选取取尺尺寸寸为为36.745mm的的量量块块组组，选选取取方方法法：36.745 所需尺寸所需尺寸1.005第一块量块尺寸第一块量块尺寸1.24第二块量块尺寸第二块量块尺寸4.5第三块量块尺寸第三块量块尺寸30.0第四块量块尺寸第四块量块尺寸35.7434.5第18页，此课件共61页哦第二章长度测量基础量块使用的注意事情项量块使用的注意事情项量块必须在使用有效期内，否则应及时送专业部门检定。量块必须在使用有效期内，否则应及时送专业部门检定。使使用用环环境境良良好好，防防止止各各种种腐腐蚀蚀性性物物质质及及灰灰尘尘对对测测量量面面的的损损伤伤，影影响响其其粘合性。粘合性。分清量块的分清量块的“级级”与与“等等”，注意使用规则。，注意使用规则。所所选选量量块块应应用用航航空空汽汽油油清清洗洗、洁洁净净软软布布擦擦干干，待待量量块块温温度度与与环环境境温温度度相同后方可使用。相同后方可使用。轻拿、轻放量块，杜绝磕碰、跌落等情况的发生。轻拿、轻放量块，杜绝磕碰、跌落等情况的发生。不不得得用用手手直直接接接接触触量量块块，以以免免造造成成汗汗液液对对量量块块的的腐腐蚀蚀及及手手温温对对测测量精确度的影响。量精确度的影响。使使用用完完毕毕，应应用用航航空空汽汽油油清清洗洗所所用用量量块块，并并擦擦干干后后涂涂上上防防锈锈脂脂存于干燥处。存于干燥处。第19页，此课件共61页哦第二章长度测量基础长度的量值传递长度的量值传递量量值值传传递递是是“将将国国家家计计量量基基准准所所复复现现的的计计量量值值，通通过过检检定定（或或其其它它方方法法）传传递递给给下下一一等等级级的的计计量量标标准准（器器），并并依依次次逐逐级级传传递递到到工工作作计计量量器器具具上上，以保证被测对象的量值准确一致的方式以保证被测对象的量值准确一致的方式”。我我国国长长度度量量值值传传递递系系统统如如图图所所示示，从从最最高高基基准准谱谱线线向向下下传传递递，有有两两个个平平等等的的系系统统，即即端端面面量量具具（量量块块）和和刻刻线线量量具具（线线纹纹尺尺）系系统统。其其中中尤尤以以量块传递系统应用最广。量块传递系统应用最广。第20页，此课件共61页哦第21页，此课件共61页哦第22页，此课件共61页哦第二章长度测量基础量值的传递量值的传递 量量值值系系统统的的建建立立和和执执行行，保保证证了了国国家家计计量量行行政政机机关关自自上上而而下下的的对对量量值值进进行行合合理理的的统统一一控控制制。企企业业要要确确保保产产品品质质量量，增增强强市市场场竞竞争争力力，必必须须主主动动采采取取措措施施，保保证证量量值值的的可可靠靠。因因此此，在在GB/T9000GB/T9000“质质量量管管理理和和质质量量保保证证”系系列列标标准准中中，对对企企业业的的测测量量设设备备（器器具具）提提出出了了“溯溯源源性性”的的要要求求，即即测测量量结结果果必必须须具具有有能能与与国国家家计计量量基基准准或或国国际际计计量量基基准准相相联联系系的的特特性性。所所用用计计量量器器具具要要获获得得这这一一特特性性，就就必必须须经经过过具具有有较较高高准准确确度度的的计计量量标标准准的的检检定定，而而该该计计量量标标准准又又需需受受到到上上一一级级计计量量标标准准的的检检定定，逐逐级级往往上上溯溯源源，直直至至国国家家计计量量基基准准或或国国际际计计量量基基准准，实实现现企业的量值在国际范围内的合理的统一。企业的量值在国际范围内的合理的统一。第23页，此课件共61页哦第二章长度测量基础角度的量值传递角度的量值传递角角度度基基准准与与长长度度基基准准有有本本质质的的区区别别。角角度度的的自自然然基基准准是是客客观观存存在在的的，不不需需要要建建立立，因因为为一一个个整整圆圆所所对对应应的的圆圆心心角角是是定定值值（360360）。因因此此，将将整整圆圆任任意意等等分分得得到到的的角角度度的的实实际际大大小小，可可以以通通过过各各角角度度相相互互比比较较，利利用用圆圆周周角角的的封封闭闭性性求求出出，实实现现对对角角度度基基准准的复现。的复现。为了检定和测量需要，仍然要建立角度度量的基准为了检定和测量需要，仍然要建立角度度量的基准 。第24页，此课件共61页哦第二章长度测量基础2.3 2.3 测量仪器与测量方法的分类测量仪器与测量方法的分类 测测量量仪仪器器是是指指单单独独地地或或连连同同辅辅助助设设备备一一起起用用以以进进行行测测量量的的器器具具。按按用用途途的的不不同同量量具具可可分分为为以以下下几类：几类：单单值值量量具具 只只能能体体现现一一个个单单一一量量值值的的量量具具。可可来来校校对对和和调调整整其其它它测测量量器器具具或或作作为为标标准准量量与与被被测测量直接进行比较。如量块、角度量块等。量直接进行比较。如量块、角度量块等。多多值值量量具具 可可体体现现一一组组同同类类量量值值的的量量具具。同同样样能能校校对对和和调调整整其其它它测测量量器器具具或或作作为为标标准准量量与与被被测测量直接进行比较。如线纹尺、量直接进行比较。如线纹尺、9090角尺等。角尺等。2.3.1 2.3.1 测量仪器分类测量仪器分类 第25页，此课件共61页哦 （1 1）机机械械量量仪仪：螺螺旋旋变变换换、杠杠杆杆变变换换、齿齿轮轮变变换换、弹簧变换弹簧变换 （2 2）气动量仪：）气动量仪：气压变换、气流变换气压变换、气流变换 （3 3）光学量仪：）光学量仪：光波干涉变换、图像变换光波干涉变换、图像变换 （4 4）电学量仪：）电学量仪：电感变换、电容变换电感变换、电容变换 第二章长度测量基础按照工作原理和结构特点分类：按照工作原理和结构特点分类：第26页，此课件共61页哦第二章长度测量基础第27页，此课件共61页哦第二章长度测量基础2.3.2 2.3.2 测量方法分类测量方法分类 1 1、按所测得量（参数）是否为被测量分类、按所测得量（参数）是否为被测量分类直直接接测测量量 从从测测量量器器具具的的读读数数装装置置上上得得到到欲欲测测之之量量的的数数值值或或对对标标准准值值的的偏偏差差。例例如如用用游游标标卡卡尺尺、外外径径千千分分尺尺测测量量外外圆圆直直径径，用比较仪测量长度尺寸等。用比较仪测量长度尺寸等。间接测量间接测量 先测出与欲测之量有一定函先测出与欲测之量有一定函数关系的相关量，然后按相应的函数关系数关系的相关量，然后按相应的函数关系式，求得欲测之量的测量结果。式，求得欲测之量的测量结果。第28页，此课件共61页哦第二章长度测量基础相对法测量举例相对法测量举例例例如如用用“弦弦高高法法”测测量量大大尺尺寸寸圆圆柱柱体体的的直直径径，由由弦弦长长L L与与弦弦高高H H的的测测量量结结果果，可可求得直径求得直径D D的实际值，如图所示。的实际值，如图所示。第29页，此课件共61页哦第二章长度测量基础测量方法分类测量方法分类2 2、按测量结果的读数值不同分类、按测量结果的读数值不同分类绝绝对对测测量量 从从测测量量器器具具上上直直接接得得到到被被测测参参数数的的整整个个量量值值的的测测量量。例例如如用用游游标标卡卡尺尺测测量量零零件件轴轴径径值。值。相相对对测测量量 将将被被测测量量和和与与其其量量值值只只有有微微小小差差别别的的同同一一种种已已知知量量（一一般般为为测测量量标标准准量量）相相比比较较，得得到到被被测测量量与与已已知知量量的的相相对对偏偏差差。例例如如比比较较仪仪用用量量块块调调零零后后，测测量量轴轴的的直直径径，比比较较仪仪的的示示值值就就是是量量块块与与轴轴径的量值之差。径的量值之差。第30页，此课件共61页哦第二章长度测量基础测量方法分类测量方法分类 3 3、按被测件表面与测量器具测头是否有机械接触分类、按被测件表面与测量器具测头是否有机械接触分类接接触触测测量量 测测量量器器具具的的测测头头与与零零件件被被测测表表面面接接触触后后有有机机械械作作用用力力的的测测量量。如如用用外外径径千千分分尺尺、游游标标卡卡尺尺测测量量零零件件等等。为为了了保保证证接接触触的的可可靠靠性性，测测量量力力是是必必要要的的，但但它它可可能能使使测测量量器器具具及及被被测测件件发发生生变变形形而而产产生生测测量量误误差差，还还可可能能造造成成对对零件被测表面质量的损坏。零件被测表面质量的损坏。非非接接触触测测量量 测测量量器器具具的的感感应应元元件件与与被被测测零零件件表表面面不不直直接接接接触触，因因而而不不存存在在机机械械作作用用的的测测量量力力。属属于于非非接接触触测测量量的的仪仪器器主主要要是是利利用用光光、气气、电电、磁磁等等作作为为感感应应元元件件与与被被测测件件表表面面联联系系。如如干干涉涉显显微微镜镜、磁磁力力测测厚厚仪仪、气气动动量仪等。量仪等。第31页，此课件共61页哦第二章长度测量基础测量方法分类4 4、按测量在工艺过程中所起作用分类、按测量在工艺过程中所起作用分类主主动动测测量量（在在线线）在在加加工工过过程程中中进进行行的的测测量量。其其测测量量结结果果直直接接用用来来控控制制零零件件的的加加工工过过程程，决决定定是是否否继继续续加加工工或或判判断断工工艺艺过过程程是是否否正正常常、是是否否需需要要进进行行调调整整，故故能能及及时时防防止止废废品品的的发发生生，所所以以又又称称为为积积极测量。极测量。被被动动测测量量（离离线线）加加工工完完成成后后进进行行的的测测量量。其其结结果果仅仅用用于于发发现现并并剔剔除除废废品品，所所以以被被动动测测量量又又称消极测量。称消极测量。第32页，此课件共61页哦第二章长度测量基础测量方法分类测量方法分类5 5、按零件上同时被测参数的多少分类、按零件上同时被测参数的多少分类单单项项测测量量 单单独独地地、彼彼此此没没有有联联系系地地测测量量零零件件的的单单项项参参数数。如如分分别别测测量量齿齿轮轮的的齿齿厚厚、齿齿形形、齿齿距距等等。这这种种方方法法一一般般用用于于量量规规的检定、工序间的测量，或为了工艺分析、调整机床等目的。的检定、工序间的测量，或为了工艺分析、调整机床等目的。综综合合测测量量 检检测测零零件件几几个个相相关关参参数数的的综综合合效效应应或或综综合合参参数数，从从而而综综合合判判断断零零件件的的合合格格性性。例例如如齿齿轮轮运运动动误误差差的的综综合合测测量量、用用螺螺纹纹量量规规检检验验螺螺纹纹的的作作用用中中径径等等。综综合合测测量量一一般般用用于于终终结结检检验验，其其测量效率高，能有效保证互换性，在大批量生产中应用广泛。测量效率高，能有效保证互换性，在大批量生产中应用广泛。第33页，此课件共61页哦第二章长度测量基础测量方法分类测量方法分类6 6、按被测工件在测量时所处状态分类、按被测工件在测量时所处状态分类静静态态测测量量 测测量量时时被被测测件件表表面面与与测测量量器器具具测测头头处处于于静静止止状状态态。例例如如用用外外径径千千分分尺尺测测量量轴轴径径、用用齿距仪测量齿轮齿距等。齿距仪测量齿轮齿距等。动动态态测测量量 测测量量时时被被测测零零件件表表面面与与测测量量器器具具测测头头处处于于相相对对运运动动状状态态，或或测测量量过过程程是是模模拟拟零零件件在在工工作作或或加加工工时时的的运运动动状状态态，它它能能反反映映生生产产过过程程中中被被测测参参数数的的变变化化过过程程。例例如如用用激激光光比比长长仪仪测测量量精精密密线线纹纹尺尺，用用电电动动轮廓仪测量表面粗糙度等。轮廓仪测量表面粗糙度等。第34页，此课件共61页哦第二章长度测量基础测量方法分类测量方法分类7 7、按测量中测量因素是否变化分类、按测量中测量因素是否变化分类等等精精度度测测量量 在在测测量量过过程程中中，决决定定测测量量精精度度的的全全部部因因素素或或条条件件不不变变。例例如如，由由同同一一个个人人，用用同同一一台台仪仪器器，在在同同样样的的环环境境中中，以以同同样样方方法法，同同样样仔仔细细地地测测量量同同一一个个量量。在在一一般般情情况况下下，为为了了简简化化测测量量结结果果的的处处理理，大大都都采采用用等等精精度度测测量量。实实际际上上，绝绝对对的的等精度测量是做不到的。等精度测量是做不到的。不等精度测量不等精度测量 在测量过程中，决定测量精度的全部因素或条件在测量过程中，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。由于不等精度测量的数据处理比较麻烦，可能完全改变或部分改变。由于不等精度测量的数据处理比较麻烦，因此一般用于重要的科研实验中的高精度测量。因此一般用于重要的科研实验中的高精度测量。第35页，此课件共61页哦第二章长度测量基础 2.4 2.4 测量器具的技术性能指标测量器具的技术性能指标标标称称值值 标标注注在在量量具具上上用用以以标标明明其其特特性性或或指指导导其其使使用用的的量量值值。如如标标在在量量块块上上的的尺尺寸寸，标标在在刻刻线线尺尺上上的的尺尺寸寸，标标在在角角度度量量块块上上的角度等。的角度等。刻刻度度间间距距(标标尺尺间间距距)测测量量器器具具标标尺尺上上两两相相邻邻刻刻线线中中心心间间的的距距离离（或或圆圆弧弧长长度度）。为为便便于于读读数数，一一般般做做成成刻刻线线间间距距为为0.750.752.5mm2.5mm的等距离刻线。的等距离刻线。分分度度值值 测测量量器器具具的的标标尺尺上上每每一一个个刻刻度度间间距距所所代代表表的的量量值值。如如一一外外径径千千分分尺尺的的微微分分筒筒上上相相邻邻两两刻刻线线所所代代表表的的量量值值之之差差为为0.01mm0.01mm，则则该该测测量量器器具具的的分分度度值值为为0.01mm0.01mm。分分度度值值是是一一种种测测量量器器具具所所能能直直接接读读出出的的最最小小单单位位量量值值，它它反反映映了了读读数数精精度度的的高高低低，从从一一个个侧侧面面说说明明了该测量器具的测量精度高低。了该测量器具的测量精度高低。第36页，此课件共61页哦第二章长度测量基础 测量器具的技术性能指标测量器具的技术性能指标示值示值 由测量器具所给出的被测量的值。由测量器具所给出的被测量的值。示示值值范范围围 由由测测量量器器具具所所显显示示或或指指示示的的最最低低值值到到最最高高值值的的范范围围。如如机机械械式式比比较较仪仪的的示示值值范范围围为为-0.1-0.1+0.1mm+0.1mm（或或0.1mm0.1mm）。）。测测量量范范围围 在在允允许许不不确确定定度度内内，测测量量器器具具所所能能测测量量的的被被测测量量值值的的范范围围。例例如如，外外径径千千分分尺尺的的测测量量范范围围有有0 025mm25mm、252550mm50mm等等，机械式比较仪的测量范围为机械式比较仪的测量范围为0 0180mm180mm。测量力测量力 在接触式测量过程中，测量器具测头与被测量面间在接触式测量过程中，测量器具测头与被测量面间的接触压力。测量力太大会引起弹性变形，测量力太小会影响的接触压力。测量力太大会引起弹性变形，测量力太小会影响接触的稳定性。接触的稳定性。第37页，此课件共61页哦第二章长度测量基础测量器具的技术性能指标灵灵敏敏度度 测测量量器器具具反反映映被被测测几几何何量量微微小小变变化化的的能能力力，即即相相应应变变化化除除以以对对应应的的激激励励变变化化。如如果果被被测测参参数数的的变变化化量量为为LL，引引起起测测量量器器具具示示值值变变化化量量为为xx，则则灵灵敏敏度度S=x/LS=x/L。当当分子分母为同一类量时，灵敏度又称放大比分子分母为同一类量时，灵敏度又称放大比K K。灵灵敏敏阈阈（鉴鉴别别力力阈阈）引引起起测测量量器器具具示示值值可可觉觉察察变变化化的的被被测测量量值值的的最最小小变变化化量量。反反映映量量仪仪对对被被测测量量值值微微小小变变动动的的敏敏感感程度。程度。重重复复性性 在在规规定定的的使使用用条条件件下下，重重复复用用相相同同的的激激励励，测测量量仪仪器器给给予予出出非非常常相相似似响响应应的的能能力力。反反映映的的是是测测量量仪仪器的工作稳定性。器的工作稳定性。第38页，此课件共61页哦第二章长度测量基础测量器具的技术性能指标测量器具的技术性能指标示示值值误误差差 测测量量仪仪器器的的示示值值与与被被测测量量的的真真值值之之差差。示示值值误误差差是是测测量量仪仪器器本本身身各各种种误误差差的的综综合合反反映映。因因此此，仪仪器器示示值值范范围围内内的的不不同同工工作作点点，示示值值误误差差是是不不相相同同的的。一一般般可可用用适适当当精精度度的的量量块块或或其其它它计计量标准器，来检定测量器具的示值误差。量标准器，来检定测量器具的示值误差。分分辨辨力力 测测量量仪仪器器的的显显示示装装置置能能有有效效辨辨别别的的最最小小的的示值差。示值差。第39页，此课件共61页哦第二章长度测量基础测量器具的技术性能指标测量器具的技术性能指标测量不确定度测量不确定度第40页，此课件共61页哦第二章长度测量基础测量器具的技术性能指标测量器具的技术性能指标新一代新一代GPSGPS不确定度不确定度第41页，此课件共61页哦检测中应遵循的重要原则 为为了了获获得得正正确确可可靠靠的的测测量量结结果果，在在测测量量过过程程中中，要要注注意意应应用用并并遵遵守守有有关关测测量量原原则则，而而阿阿贝贝原原则则、基基准准统统一一原原则则、最最短短测测量量链链原原则则、最最小小变变形形原原则则是是其其中中比比较重要的原则。较重要的原则。（1 1）阿贝原则阿贝原则 要求在测量要求在测量 过程中被测长度与基准长度过程中被测长度与基准长度 应安置在同一直线上的原则，应安置在同一直线上的原则，如图，若被测长度与基准长如图，若被测长度与基准长 度并排放置，在测量比较过度并排放置，在测量比较过 程中由于制造误差的存在，程中由于制造误差的存在，移动方向的偏移，两长度之移动方向的偏移，两长度之 间出现夹角而产生较大的误间出现夹角而产生较大的误 差。差。第二章长度测量基础第42页，此课件共61页哦（2 2）基基准准统统一一原原则则 测测量量基基准准要要与与加加工工基基准准和和设设计计基基准准统统一一。即即工工序序测测量量应应以以工工艺艺基基准准作作为为测测量量基基准准，终终结结测测量量应以设计基准作为测量基准。应以设计基准作为测量基准。第二章长度测量基础第43页，此课件共61页哦（3 3）最最短短测测量量链链原原则则（减减小小误误差差传传递递）由由测测量量信信号号从从输输入入到到输输出出量量值值通通道道的的各各个个环环节节所所构构成成的的测测量量链链，其其环环节节越越多多测测量量误误差差越越大大。因因此此，应应尽尽可可能能减减少少测测量量链链的的环环节节数数，以以保保证证测测量量精精度度。间间接接测测量量比比直直接接测测量量组组成成的的环环节节要要多多、测测量量链链要要长长、测测量量误误差差要要大大。因因此此，只只有有在在不不可可能能采采用用直直接接测测量量，或或直直接接测测量量的的精精度度不不能能保保证证时时,才才采采用用间间接接测测量量。最最少少数数目目的的量量块块组组成成所所需需尺尺寸寸的的量量块块组组，就就是是最最短短测测量量链链原原则则的的一一种种实际应用。实际应用。第二章长度测量基础第44页，此课件共61页哦（4 4）最最小小变变形形原原则则 测测量量器器具具与与被被测测零零件件都都会会因因实实际际温温度度偏偏离离标标准准温温度度和和受受力力（重重力力和和测测量量力力）而而发发生生变形，形成测量误差。变形，形成测量误差。第二章长度测量基础第45页，此课件共61页哦2.8 2.8 测量误差与数据处理测量误差与数据处理 2.8.1 2.8.1 测量误差的基本概念测量误差的基本概念 定定义义：测测量量误误差差是是指指测测量量结结果果减减去去被被测测量量的的真真值值所所得得的代数差。的代数差。=l-L L1 1）绝对误差（）绝对误差（）2 2）相相对对误误差差：绝绝对对误误差差与与被被测测量量的的真真值值之之比比，常常用用百百分分数数表表示。示。f=/L=/L 测测量量误误差差产产生生的的原原因因：测测量量器器具具的的误误差差；测测量量方方法法的误差；测量环境与人员的误差等。的误差；测量环境与人员的误差等。第二章长度测量基础第46页，此课件共61页哦2.8.2 2.8.2 测量误差的分类测量误差的分类（一）随机误差（一）随机误差 在在同同一一条条件件下下，对对同同一一被被测测值值进进行行多多次次重重复复测测量量时时，绝对值和符号以不可预定方式变化的误差。绝对值和符号以不可预定方式变化的误差。1 1、随机误差的分布规律及其特性随机误差的分布规律及其特性1 1）单峰性：单峰性：绝对误差为零，出现次数