几何量测量技术基础讲稿.ppt
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1、关于几何量测量技术基础第一页,讲稿共三十九页哦一、测量的定义和作用一、测量的定义和作用u 量值:指一个量值:指一个数数和一个特定测量和一个特定测量单位单位表示的量,例如:表示的量,例如:1m、5kg、10V。u 测量:指为确定被测对象的量值而进行的实验过程。也就测量:指为确定被测对象的量值而进行的实验过程。也就 是将是将被测量与测量单位(标准量)在数值上相比较被测量与测量单位(标准量)在数值上相比较,确定,确定 其比值的过程。其比值的过程。比值比值标准值标准值被测量被测量u 实现互换性生产的两个必要条件:实现互换性生产的两个必要条件:(1)制定和贯彻统一的公差与配合标准;)制定和贯彻统一的公差
2、与配合标准;(2)统一计量单位并采取相应的计量措施。)统一计量单位并采取相应的计量措施。第二页,讲稿共三十九页哦几何量测量的作用 u 在在制造制造过程中,通过测量进行工艺分析,以便确定合理过程中,通过测量进行工艺分析,以便确定合理 的加工参数,以保证产品的质量,如误差测量。的加工参数,以保证产品的质量,如误差测量。u 在在设计设计过程中测绘,获得设计所需的参数。过程中测绘,获得设计所需的参数。u 零件或产品完工后零件或产品完工后验收验收时,通过测量进行合格性判断。时,通过测量进行合格性判断。u 在计量器具在计量器具检定检定时,需要用更高精度的测量,以确保量值时,需要用更高精度的测量,以确保量值
3、 准确可靠。准确可靠。第三页,讲稿共三十九页哦测量过程的四要素 u 测量对象:测量对象:零件的零件的几何量几何量,包括长度、角度、形状和位置,包括长度、角度、形状和位置 误差、表面粗糙度等。误差、表面粗糙度等。u 测量方法:测量方法:测量时所采用的测量原理、计量器具和测量条测量时所采用的测量原理、计量器具和测量条 件的综合。件的综合。u 计量单位:计量单位:几何量中的长度、角度单位,如长度的基本单几何量中的长度、角度单位,如长度的基本单 位米。位米。u 测量精度:测量精度:测量结果与真值的一致程度。对于每一个测量测量结果与真值的一致程度。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
4、度。值都应给出相应的测量误差范围,说明其可信度。第四页,讲稿共三十九页哦二、几个有关概念二、几个有关概念u 检定检定的概念的概念 检验是确定被测几何量是否在规定的极限范围内,从而检验是确定被测几何量是否在规定的极限范围内,从而判断其判断其是否合格是否合格的实现过程。的实现过程。u 检验检验的概念的概念 检验只能得到被检验对象合格与否的结论,通常不要求得到其检验只能得到被检验对象合格与否的结论,通常不要求得到其具体量值,如用量规检验零件。具体量值,如用量规检验零件。检定是为检定是为评定计量器具评定计量器具的精度指标是否合乎该计量器具的精度指标是否合乎该计量器具的检定规程的全部过程。的检定规程的全
5、部过程。如:用量块检定千分尺的精度指如:用量块检定千分尺的精度指标。标。量量 规规第五页,讲稿共三十九页哦三、长度、角度单位及基准三、长度、角度单位及基准 我国法定计量单位中,长度的基本单位是我国法定计量单位中,长度的基本单位是米米m。机械制造。机械制造中常用的长度单位是毫米中常用的长度单位是毫米mm。u 国际标准单位国际标准单位“米米”是光在真空中在是光在真空中在1/299792458秒的时间内所经过的路程。秒的时间内所经过的路程。u 我国标准单位我国标准单位“米米”采用碘吸收稳定的采用碘吸收稳定的0.663m氦氖激光辐射作为波长标准。氦氖激光辐射作为波长标准。在机械制造中,建立从光波到生产
6、中使用的各种测量器在机械制造中,建立从光波到生产中使用的各种测量器具、工件的具、工件的尺寸传递系统尺寸传递系统。1、长度的量值传递、长度的量值传递光波光波干涉仪干涉仪计量标计量标准器具准器具计量器具计量器具工件工件第六页,讲稿共三十九页哦我国长度量值传递的主要标准器是我国长度量值传递的主要标准器是量块量块和和线纹尺线纹尺。第七页,讲稿共三十九页哦2、角度的量值传递、角度的量值传递角度的测量单位是角度的测量单位是弧度弧度rad,可用长度比值求得。,可用长度比值求得。但实际应用中,为了检定和但实际应用中,为了检定和测量需要,仍要建立角度量值的基测量需要,仍要建立角度量值的基准及传递系统,常用高精度
7、的准及传递系统,常用高精度的测角测角仪仪和和多面棱体多面棱体。第八页,讲稿共三十九页哦四、量块四、量块u 是精密测量中经常使用的标准器,分为是精密测量中经常使用的标准器,分为 长度量块和角度量块。长度量块和角度量块。u 又叫块规,表面粗糙度又叫块规,表面粗糙度Ra 0.008-0.012 m,用铬锰钢等特殊合金钢或其它线,用铬锰钢等特殊合金钢或其它线 膨胀系数小、性能稳定、耐磨以及不易膨胀系数小、性能稳定、耐磨以及不易 变形的材料制成。变形的材料制成。u 常用的是长方体,两个平行测量面,常用的是长方体,两个平行测量面,具有精确的尺寸。具有精确的尺寸。第九页,讲稿共三十九页哦9量块的用途 u 作
8、为长度尺寸标准的实物载体,体现测量单位;作为长度尺寸标准的实物载体,体现测量单位;u 作为标准长度标定量仪,检定量仪的示值误差;作为标准长度标定量仪,检定量仪的示值误差;u 比较测量时用来调整仪器零位;比较测量时用来调整仪器零位;u 可直接用于精密测量、精密划线和机密机床的调整。可直接用于精密测量、精密划线和机密机床的调整。第十页,讲稿共三十九页哦量块的尺寸 长方体的量块有两个平行的测量面,其余为非测量面,长方体的量块有两个平行的测量面,其余为非测量面,测量测量面极为光滑、平整,其表面粗糙度面极为光滑、平整,其表面粗糙度Ra值达值达0.012m以上,以上,两测量面之间的距离为量块的两测量面之间
9、的距离为量块的工作长度工作长度(也称(也称公称长度公称长度)。u 工作长度工作长度6mm的量块的量块 长度标记在测量面上长度标记在测量面上u 工作长度工作长度6mm的量块的量块 长度值刻印在面积较大的非测长度值刻印在面积较大的非测 量面上量面上第十一页,讲稿共三十九页哦量块的选用 u 根据标准根据标准GB/T6093-2001规定,我国成套生产的量块共有规定,我国成套生产的量块共有 17种套别,每套的块数分别为种套别,每套的块数分别为91、83、46、38、12、10、8、6、5等。等。u 为减少量块的组合误差,应尽量减少量块的组合块数,为减少量块的组合误差,应尽量减少量块的组合块数,一般一般
10、不超过不超过45块块。u 选用量块时,应从所选用量块时,应从所需组合尺寸的最后一位需组合尺寸的最后一位数开始,数开始,每选一块至少每选一块至少应减去所需尺寸的一位应减去所需尺寸的一位尾数尾数。第十二页,讲稿共三十九页哦 例例 为得到工作尺寸为得到工作尺寸36.375mm的量块组,从的量块组,从83块组中选取量块组中选取量块块所需工作尺寸所需工作尺寸36.375mm36.375mm剩下尺寸剩下尺寸选第二块选第二块剩下尺寸剩下尺寸选第三块选第三块剩下尺寸剩下尺寸选第四块选第四块选第一块选第一块1.005mm1.005mm35.37mm35.37mm1.37mm1.37mm34mm34mm4mm4m
11、m30mm30mm30mm30mm第十三页,讲稿共三十九页哦量块的精度 量块的精度有两种规定:按量块的精度有两种规定:按“级级”划分和按划分和按“等等”划分划分1、根据量块的、根据量块的制造制造精度精度u 量块分为量块分为0,1,2,3和和K级共级共5级。级。其中,其中,0级精度最高,级精度最高,3级精度最低,级精度最低,K级为校准级,用来校准级为校准级,用来校准0,1,2级量块。级量块。u “级级”主要根据量块长度极限偏差、测量面的平面度、粗糙度及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。量块生产企业大都按量块的研合性等指标来划分的。量块生产企业大都按“级
12、级”向市场销向市场销售量块。售量块。第十四页,讲稿共三十九页哦2、根据量块的、根据量块的检定检定精度精度u 量块分为量块分为1,2,3,4,5,6六等。六等。其中,其中,1等精度最高,等精度最高,6等精度最低。等精度最低。u 量块使用一段时间后,原有的精度级别降低,要定期送专量块使用一段时间后,原有的精度级别降低,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 一一“等等”,并在检定证书中给出长度尺寸的修正值。,并在检定证书中给出长度尺寸的修正值。u 量块按量块按“等等”使用比按使用比按“级级”使用的测量精度高使用的测量精度高。
13、u“等等”主要依据量块中心长度测量的极限偏差和平面平行性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。允许偏差来划分的。第十五页,讲稿共三十九页哦量块的级与等 量块的量块的“级级”和和“等等”是从成批制造和单个检定两种不同的角度出发,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。对其精度进行划分的两种形式。u 按按“级级”使用时,以标记在量块上的使用时,以标记在量块上的公称尺寸作为工作尺寸公称尺寸作为工作尺寸。特点:特点:该尺寸该尺寸包含包含其其制造误差制造误差和磨损误差,它们将被引入到测量和磨损误差,它们将被引入到测量结果中,使测量精度受到影响。但
14、因结果中,使测量精度受到影响。但因不需加修正值不需加修正值,因此使用,因此使用方便。方便。例例 某一量块公称长度为某一量块公称长度为10mm,测量长度为,测量长度为10mm的零件的零件时,此零件的长度为时,此零件的长度为答案:答案:10mm。第十六页,讲稿共三十九页哦u 按按“等等”使用时,用量块经检定后所给出的使用时,用量块经检定后所给出的实际中心长度尺实际中心长度尺 寸作为工作尺寸寸作为工作尺寸。特点:特点:该尺寸消除了量块制造误差的影响,该尺寸消除了量块制造误差的影响,包含包含检定时的检定时的测量误差测量误差,提高了测量精度,但使用不方便。提高了测量精度,但使用不方便。例例 某一量块标称
15、长度为某一量块标称长度为10mm,经检定其实际中心,经检定其实际中心长度与公称长度之差为长度与公称长度之差为0.003mm,用该量块测量长度为,用该量块测量长度为10mm的零件时,此零件的实际长度为的零件时,此零件的实际长度为答案:答案:100.003=9.997mm。第十七页,讲稿共三十九页哦量块使用的注意事项 u 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。u 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。u 不得用手直接接触量块不得用手直接接触量块,轻拿轻放,轻拿轻放,待量块温度与环境温度相同后方可使用。待
16、量块温度与环境温度相同后方可使用。u 使用环境良好,防止各种腐蚀性物质及灰尘对测量面的损使用环境良好,防止各种腐蚀性物质及灰尘对测量面的损伤,影响其黏合性。伤,影响其黏合性。u 使用完毕,应用航空汽油清洗,使用完毕,应用航空汽油清洗,擦干后涂上防锈脂存于干燥处。擦干后涂上防锈脂存于干燥处。第十八页,讲稿共三十九页哦五、计量器具分类及其度量指标五、计量器具分类及其度量指标1、计量器具的分类、计量器具的分类u 机械式计量器具:百分表、千分尺机械式计量器具:百分表、千分尺u 电动式式计量器具:电感测微仪电动式式计量器具:电感测微仪u 光学式计量器具:光学仪光学式计量器具:光学仪u 气动式计量器具:水
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