测量理论及应用.ppt

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1、主讲人主讲人:周周 力力 军军1一 测量二 测量方法的分类：三 测量结果（数据）的表示方法：四 测量与计量：*五 测量与检验*六 监视和测量装置的分类（零件制造）七 测量器具基本度量学指标：八 测量误差的来源与分类*九 机械零件质量评定的测量项目*十 机械制造工艺基本理论十一监视和测量控制程序2一一 测量测量 测测量量是是将将一一个个被被测测量量的的量量与与另另一一个个作作为为标标准准单单位位的的量量相相比比较较，为为确确定定被被测测对对象象的的量量值值而而进进行行的的实实验验过程。过程。进行测量时，首先要建立统一的单位，其次有相进行测量时，首先要建立统一的单位，其次有相应的测量器具和测量方法

2、，并对测量方法的精度进应的测量器具和测量方法，并对测量方法的精度进行分析，这就是测量过程的行分析，这就是测量过程的“四要素四要素”：测量对象：测量对象（被测的量），测量单位（由测量器具来体现），（被测的量），测量单位（由测量器具来体现），测量方法和测量精度（结果）。测量方法和测量精度（结果）。3科学，只有当人类懂得测量时才开始。门捷列夫4二二测量方法的分类：测量方法的分类：三三 测量的分类和测量的方法是根据测量的分类和测量的方法是根据被测对象的特点来选择和确定的。被测对象的特点来选择和确定的。测量通常的分类方法：测量通常的分类方法：按测量方法不同分为：按测量方法不同分为：直接测量：直接测量：间

3、接测量：间接测量：按测量器具不同的读数方法分为：按测量器具不同的读数方法分为：绝对测量：绝对测量：相对测量：相对测量：5按测量器具的测头是否与测量表面接触分为：按测量器具的测头是否与测量表面接触分为：接触测量：接触测量：（点，线，面接触，（点，线，面接触，测量力）测量力）非接触测量：非接触测量：按被测量的表面特征参数分为：按被测量的表面特征参数分为：单项测量：单项测量：综合测量：综合测量：按同时测量被测量的数目不同分为：按同时测量被测量的数目不同分为：组合测量：组合测量：独立测量：独立测量：6 按测量过程所处的状态分为：按测量过程所处的状态分为：静态测量：静态测量：动态测量：动态测量：按测量过

4、程对工艺所起的作用分为：按测量过程对工艺所起的作用分为：主动测量：主动测量：被动测量：被动测量：按测量条件的多样性分为：按测量条件的多样性分为：等精度测量：等精度测量：不等精度测量：不等精度测量：（测量条件的多样性是指测量过程中人，机，料，（测量条件的多样性是指测量过程中人，机，料，法，环的不同）法，环的不同）7 三三测量结果（数据）的表示方法：测量结果（数据）的表示方法：四四 定量表示法：定量表示法：五五 定性表示法：定性表示法：8四四 测量与计量：测量与计量：计量是保证计量单位的统一，量值准确一致计量是保证计量单位的统一，量值准确一致的测量。它具有准确性，一致性，溯源性和法制性。的测量。它

5、具有准确性，一致性，溯源性和法制性。国际单位制的基本单位（国际单位制的基本单位（七个）：七个）：米，米，千克，千克，秒，秒，安（培），安（培），开（尔文），开（尔文），摩（尔），坎（德拉）摩（尔），坎（德拉）m,Kg,s,A,K,mol,cd 9国际单位制的导出单位（二十一国际单位制的导出单位（二十一个）：个）：我国选定的可与我国选定的可与国际单位制单位并用的非国际单国际单位制单位并用的非国际单位制位制单位（十六个，十一个物理量）。单位（十六个，十一个物理量）。10计量工作的任务：制定和贯彻计量的法令和规程；推行统一的计量单位制；研究建立和保存国家基准和标准；组织和进行量值传递；开展生产科研中

6、的测试工作；对计量器具的制造，进口，销售，使用，修理实行监督管理。开展计量学理论和计量技术的研究；参加国际间的计量技术交流活动。11五测量与检验什么是检验?对实体的一个或多个特性进行的诸如测量,检查,试验或度量并将结果与规定要求比较以确定每项特性合格情况所进行的活动。检验的职能鉴别职能把关职能报告职能监督职能预防职能预防职能12检验的分类（按职责分）自检互检（验证性检验）专检13六监视和测量装置的分类（零件制造）通用类：游标类微分类指示类角度类专用类量规类检具类检测装置线值类角值类14 检检测测装装置置是是指指用用在在现现代代制制造造设设备备上上的的位位置检测装置。置检测装置。对对于于设设计计

7、完完善善的的高高精精度度现现代代制制造造设设备备，它它的的加加工工精精度度和和定定位位精精度度、检检测测精精度度将将主主要取决于要取决于检测装置检测装置。精精密密检检测测装装置置是是高高精精度度现现代代制制造造设设备备的的重要保证。重要保证。15现代制造设备现代制造设备上使用的检测装置上使用的检测装置应该满足以下要求：应该满足以下要求：(1)(1)工作可靠，抗干扰性强。工作可靠，抗干扰性强。(2)(2)能满足精度和速度的要求。能满足精度和速度的要求。(3)(3)使用维护方便，适合使用维护方便，适合现代制造设备现代制造设备的工作环境。的工作环境。(4)(4)(4)(4)成本低。成本低。16 通常

8、，检测装置的检测精度为,分辨率为,能满足现代制造设备工作台以 1-30m/min的速度移动。数 字 式模拟式增量式绝对式增量式绝对式回转行圆光栅编码盘旋转变压器,圆感应同步器,圆形磁栅多极旋转变压器直线行长光栅激光干涉仪编码尺直线感应同步器,磁栅,容栅绝对值式磁尺位置检测装置分类 17七测量器具基本度量学指标：标尺的分度值：标尺的示值范围：计量器具的测量范围：标尺刻线间距：放大比（灵敏度）：灵敏限：示值误差：示值稳定性：回程误差：修正值：测量力：标称值：实际值：18八测量误差的来源与分类、测量误差的来源与误差的概念测量值只能是接近于真值的近似值，真值是无法得到的。真值：事物客观存在的值。理论真

9、值，约定真值，相对真值。测量误差：测量值与真值之差称为误差。19、测量误差的分类1系统误差系统误差 在测量过程中，出现某些在测量过程中，出现某些规律性规律性的以及影响程度由的以及影响程度由确定的因素确定的因素所引起的所引起的误差，称为误差，称为系统误差系统误差。系统误差可分为系统误差可分为:常值系统误差常值系统误差 变值系统误差变值系统误差202 2随机随机(偶然偶然)误差误差 随机误差是由许多未知的或微小的因随机误差是由许多未知的或微小的因素综合影响的结果。这些因素出现与否以及素综合影响的结果。这些因素出现与否以及它们的影响程度都是难以确定的。它们的影响程度都是难以确定的。3 3粗大误差（粗

10、大误差（过失误差过失误差)粗大误差是一种显然与粗大误差是一种显然与事实不事实不符符的误差，它主要由于测量者粗枝大叶、的误差，它主要由于测量者粗枝大叶、过度疲劳或操作不正确等引起，例如读过度疲劳或操作不正确等引起，例如读错刻度值、记录错误、计算错误等。错刻度值、记录错误、计算错误等。21九 机械零件质量评定的测量项目 化学成分 物理性能 尺寸精度 形(状),位(置)精度 表面粗糙度 221、化学成分化学成分 它是构成零件的主要因素，其各类化学元素含量的多少是由零件的功能所决定。它是零件制造的本质特性。2、物理性能物理性能 它决定着零件的各类外在要素，直接受其零件化学成分的影响。各项性能指标（硬度

11、，抗拉，抗弯，剪切等）由零件的功能所决定。以上两项质量指标是在热加工制造过程中完成的。233、尺寸精度尺寸精度 它是构成零件结构的决定因素，对其零件功能有直接的影响。公差与配合对其有特定的要求。公差：偏差：4、形(状),位(置)精度 它是满足其零件功能不可缺少的一类因素。它用形状公差和位置公差进行控制。形状公差：4+2项 位置公差：8项（3类）5、表面粗糙度 以上三项质量指标是在冷加工（机械加工）制造过程中完成的。24十 机械制造工艺基本理论1 1、机械加工工艺过程及其组成、机械加工工艺过程及其组成 机械加工工艺过程机械加工工艺过程是指用机械加工方法（主要是切削是指用机械加工方法（主要是切削加

12、工方法）逐步改变毛坯的形态（形状、尺寸以及表面加工方法）逐步改变毛坯的形态（形状、尺寸以及表面质量），使其成为合格零件所进行的全部过程。它一般质量），使其成为合格零件所进行的全部过程。它一般由工序、工步、走刀等不同层次的单元所组成。由工序、工步、走刀等不同层次的单元所组成。2 2、机械加工工艺规程和工艺文件机械加工工艺规程简称为工艺规程，是指导机械加机械加工工艺规程简称为工艺规程，是指导机械加工的主要技术文件。工的主要技术文件。（一）（一）.工艺规程的作用工艺规程的作用 （1 1）工艺规程是指导生产的主要技术文件工艺规程是指导生产的主要技术文件 （2 2）工艺规程是组织生产和管理工作的基本依据

13、工艺规程是组织生产和管理工作的基本依据 （3 3）工艺规程是新建或扩建工厂或车间的基本资料工艺规程是新建或扩建工厂或车间的基本资料25（二）（二）.常用工艺文件的种类常用工艺文件的种类 （1 1）机械加工工艺过程卡片）机械加工工艺过程卡片 它是以工序为单位说明一个零件全部加工过程的工艺卡片。它是以工序为单位说明一个零件全部加工过程的工艺卡片。这种卡片包括零件各个工序的名称、工序内容，经过的车间、工段、这种卡片包括零件各个工序的名称、工序内容，经过的车间、工段、所用的机床、刀具、夹具、量具，工时定额等。主要用于单件小批所用的机床、刀具、夹具、量具，工时定额等。主要用于单件小批生产以及生产管理中。

14、生产以及生产管理中。（2 2）机械加工工艺卡）机械加工工艺卡 它是以工序为单位，详细说明零件的机械加工工艺过程它是以工序为单位，详细说明零件的机械加工工艺过程,其内其内容介于工艺过程卡片和工序卡片之间。它用来指导工人进行生产和容介于工艺过程卡片和工序卡片之间。它用来指导工人进行生产和帮助车间干部和技术人员掌握整个零件加工过程的一种主要工艺文帮助车间干部和技术人员掌握整个零件加工过程的一种主要工艺文件，广泛用于成批生产和单件小批生产中比较重要的零件或工序。件，广泛用于成批生产和单件小批生产中比较重要的零件或工序。（3 3）机械加工工序卡机械加工工序卡 它是根据工艺卡片的每一道工序制订的，主要用来

15、具体指导它是根据工艺卡片的每一道工序制订的，主要用来具体指导操作工人进行生产的一种工艺文件。多用于大批大量生产或成批生操作工人进行生产的一种工艺文件。多用于大批大量生产或成批生产中比较重要的零件。该卡片中附有工序简图，并详细记载了该工产中比较重要的零件。该卡片中附有工序简图，并详细记载了该工序加工所需的资料，如定位基准选择、工序尺寸及公差以及机床、序加工所需的资料，如定位基准选择、工序尺寸及公差以及机床、刀具、夹具、量具、切削用量和工时定额等。刀具、夹具、量具、切削用量和工时定额等。263 3、毛坯选择（一）常见毛坯的种类 1铸件:手工砂型铸造;机械砂型铸造;永久型铸造;离心铸造;压铸(有色金

16、属);熔模铸造;壳模铸造等2煅件:自由煅造;模煅;精密模煅等3型材:有板材;棒材;线材等。又分为热轧和冷拉两大类4焊接件:5其他毛坯:主要有冲压件;粉末冶金件;冷挤件;塑料压制件等（二）二）毛坯的选择原则毛坯的选择原则 1.零件的生产纲领 2.零件材料的工艺性 3.零件的结构形状和尺寸 4.现有的生产条件（三）三）毛坯的形状及尺寸毛坯的形状及尺寸 毛坯的形状及尺寸主要由零件组成表面的形状结构,尺寸及加工余量等因素确定,应于零件外形相近,以减少机械加工的劳动量,尽可能达到少或无切削加工.274 4、基准 基准的概念和分类基准的概念和分类（一）设计基准（二）工艺基准 A 工序基准 B 定位基准 C

17、 测量基准 D 装配基准28基准及其分类基准及其分类基准定位基准定位基准工序基准工序基准装配基准装配基准测量基准测量基准设计基准设计基准工艺基准用于确定零件上用于确定零件上其它点、线、面其它点、线、面位置所依据的那位置所依据的那些点、线、面。些点、线、面。设计图样上所采设计图样上所采用的基准就是设用的基准就是设计基准。计基准。在加工时用于工件在加工时用于工件定位的基准，称为定位的基准，称为定位基准。定位基准。1、粗基准、粗基准2、精基准、精基准3、辅助基准、辅助基准4、主要基准、主要基准5、附加基准、附加基准在加工中或加工在加工中或加工后用来测量工件后用来测量工件时采用的基准时采用的基准在装配

18、时用来确定零在装配时用来确定零件或部件在产品中相件或部件在产品中相对位置所采用的基准对位置所采用的基准在工序图上使用的基准。在工序图上使用的基准。加工、测量、加工、测量、装配过程中使装配过程中使用的基准。用的基准。294 4、机械加工工艺路线的拟定机械加工工艺路线的拟定一、表面加工方法选择1.加工方法的经济精度、表面粗糙度与加工表面的技术要加工方法的经济精度、表面粗糙度与加工表面的技术要求相适应。求相适应。2.加工方法与被加工材料的性质相适应。加工方法与被加工材料的性质相适应。3.加工方法与生产类型相适应。加工方法与生产类型相适应。4.加工方法与本厂条件相适应。加工方法与本厂条件相适应。30二

19、、加工阶段的划分粗加工阶段粗加工阶段光整加工阶段光整加工阶段精加工阶段精加工阶段半精加工阶段半精加工阶段加工阶段划分加工阶段的原因划分加工阶段的原因切除大量多余材料，主要提高生产率。完成次要表面加工(钻、攻丝、铣键槽等)主要表面达到一定要求，为精加工作好余量准备安排在热处理前。主要表面达到图纸要求。进一步提高尺寸精度降低粗糙度，但不能提高形状、位置精度1、保证加工质量2、合理使用设备3、便于安排热处理工序4、便于及时发现毛坯缺陷5、避免重要表面损伤。31三、工序的集中与分散1、工序集中就是将工件的加工，集中在少数几道工序内完成。每道工序的加工内容较多。2、工序分散就是将工件的加工，分散在较多的

20、工序内进行。每道工序的加工内容很少，最少时每道工序仅一个简单工步。3、趋势：工序集中（MC、FMC等）32基面先行基面先行先面后孔先面后孔先主后次先主后次先粗后精先粗后精1.机械加工顺序的安排机械加工顺序的安排进给路线短进给路线短换刀次数少换刀次数少四、加工顺序的安排332.热处理工序的安排退火：用于高碳钢、合金钢等，降低硬度，便于切削；正火：用于低碳钢，提高硬度，便于切削；调质：淬火后高温回火预备热处理预备热处理最终热处理最终热处理去除内应力处理去除内应力处理位置：粗加工前位置：粗加工前目的：改善切削性能，目的：改善切削性能，消除内应力消除内应力位置：半精加工后，精加位置：半精加工后，精加工

21、前工前目的：提高强度、硬度目的：提高强度、硬度 位置：粗加工前、后，半位置：粗加工前、后，半 精加工后，精加工前精加工后，精加工前 目的：消除内应力，防止目的：消除内应力，防止 变形、开裂。变形、开裂。淬火、渗碳、氮化等自然时效人工时效343.辅助工序的安排金属镀层非金属镀层氧化膜表面处理工序表面处理工序检验工序检验工序其它工序安排其它工序安排位置：工艺过程最后位置：工艺过程最后目的：美观目的：美观 位置：位置：去毛刺、倒钝锐边去毛刺、倒钝锐边应在淬火应在淬火前前目的：安全目的：安全 位置：粗加工后、位置：粗加工后、关键工序关键工序 后、送往外车间加工前后、后、送往外车间加工前后、零件全部加工

22、结束之后零件全部加工结束之后 目的：质量控制。目的：质量控制。质量检验特种检验（无损探伤、磁力探伤、水压、超速试验）去毛刺、倒钝锐边去磁清洗涂防锈油35扬州牧羊集团扬州牧羊集团监视和测量控制程序监视和测量控制程序1 目的目的对影响产品实现过程的因素进行监视和测量，以证实过程满足预期目的的能力。2 范围范围适用于产品实现过程的持续满足其预定目标的能力的监视、测量和确认。36生产工序首件报检首检NO返工继续加工巡检合格NO返工正常生产加工完成自检分类完工报检检验转下道工序按不合格品控制程序处理NO过程检验和试验流程过程检验和试验流程37过程检验与试验6.2 过程检验与试验6.2.1 金加工过程检验

23、6.2.1.1 对关键件、重要件及大批量生产件应进行首件检验，操作者在首件加工结束，经自检合格后，需持“工序流程卡”或“工序周转卡”向检验员报检。首检件经检验员确认合格后方可进入下道工序继续加工。检验员应认真填写B183f“首检检验单”，并作好检验标识。注：操作者报检时需提供有效的图样或工艺图纸交检验员，否则检验员拒检；操作者对所报检产品加工部分应去毛刺，涂防锈油，否则检验员拒检。6.2.1.2 检验员应对所分管范围的所有产品零件的金加工工序进行巡检，可不作记录。在巡检时发现不合格情况，应按QMS-B184不合格品控制程序进行处理。巡检内容：检查正在加工零件的加工尺寸、已加工好关键尺寸和加工工

24、艺的正确性等。6.2.1.3 零件加工完成后，操作者必须进行自检，区分合格与不合格品。检验分类后，持“工序流程卡”报检。检验员按技术文件要求进行检验，并在B183h“零件检测记录表”上作好记录，并作好检验标识和开具B183n“单件加工检验工时单”。6.2.1.4 对于重要件锤片、筛片的检验按QMS-C-ZG-06锤片检验规程、QMS-C-ZG-07筛片检验规程执行。6.2.1.5 对一般件的检验，每道工序加工结束后，操作者也必须按上述进行自检，自检合格后持“工序周转卡”报检。检验员按技术文件要求进行检验，作好检验标识。38装配过程检验6.2.2.1部装件的检验a）部件巡检检验员应对所分管范围的

25、所有产品的部件生产工序进行巡检,巡检过程中发现不合格现象，应按QMS-B184不合格品控制程序进行处理.b）部件喷砂前的检验按规定所有钣金制作零部件在喷砂前应由外协单位或操作工自检合格后向分管检验员报检。分管检验员检验合格后在工件上贴“此部件经检验合格准许喷砂”不干胶标签转油漆车间，无“此部件经检验合格准许喷砂”标签，油漆车间不得喷砂。c)部件完工检验部件加工完成后，操作者必须进行自检，自检合格后向检验员报检，检验员按技术文件要求及QMS-C-ZG-16装配检验指导书进行检验，并在C-ZG-16a“装配过程检验记录表”上作好记录。检验合格后，做好合格标识。d）在各部装件全部检验合格，设备总装完

26、毕后，操作者自检确认合格后填写B183k“试机申请单”向装配检验员报检，检验员按总装检验指导书检验。检验员检验完毕合格后签署B183m“产品检验合格单”。39最终检验和试验6.3.1油漆检验由油漆检验员按照QMS-C-ZG-11油漆检验细则和2978油漆工艺执行，严格做好巡检工作，并作好油漆检验记录。记录形式：B176h“产品涂装工序流程卡”；B183i“产品油漆检验记录表”。6.3.2油漆检验合格后，总检依据产品标准和/或合同、订单要求及QMS-C-ZG-17“最终检验指导书”进行综合检验，检查规定的检验和试验是否均以完成，验证各项检验记录是否满足规定要求,并在C-ZG-17a“最终检验记录

27、表”做好记录。所有检验项目均被确认合格后，方可装订产品标牌，总检检查标牌安装正确并相符后填发产品合格证，并在B183J“合格证发放记录”上作好记录和填写B183o“产成品入库通知单”交生产部门。注：对进行二次装配的产品（分体油漆）在第二次装配完成后，生产车间需填写183l“最终产品报检单”向总检报检。总检再按上述程序进行检验，发放合格证等。6.3.3包装检验在产品有包装要求时，总检根据合同或订单要求检查各种随机文件和附件是否齐全，并按产品包装图样和技术要求对产品包装进行检验并在最终检验记录表中作相应记录。6.4新产品首次生产还必须有设计人员参与试验，并在C-ZG-16a“装配过程检验记录表”上

28、签字。6.5对以上检验和试验过程中出现的不合格品，按照QMS-B184不合格品控制程序进行。6.6对以上所有检验标识具体见QMS-C-ZG-08检验标识的规定。6.7分公司的控制的产品配套件及工程的监视及测量按照各分（子）公司的分体系文件执行。40不合格品通知单拒收通知返工让步接收复检入库报废或退回供方NOYES41不合格品控制程序不合格品控制程序1 目的目的 对不合格品进行控制，确保不合格品的非预期使用和交付，消除差错发生的可能性。2 范范围围 本程序适用于单机产品生产全过程的不合格品的被发现、标识、隔离、评审、处置和 记录。3 定义定义 单机产品不合格分类：A类不合格：关键零部件、重要零部

29、件的批量性不合格以及整机试验的不合格。B类不合格：一般零部件的批量性不合格和关键零部件、重要零部件的个别不合格。C类不合格：一般零部件的不合格。6 6 内容及要求内容及要求6.1发现6.1.1每位员工都有责任终止任何形式的不合格品继续向下流动，并通知责任部门。6.1.2检验员在检验和试验过程中，发现不合格品。6.2标识所有不合格的材料和产品均须按QMS-C-ZG-08检验标识的规定标识，该工作由检验员负责。6.3隔离应及时将不合格品与合格品分开，存放于指定区域，由责任部门负责，采购件的不合格品由采购中心隔离。6.4登记和报告质量管理部检验员在检验和试验过程中，发现不合格品后，判定属于哪类不合格

30、并填写B184a“不合格品通知单”，报告质量管理部，并通知责任部门。426.5评审6.5.1不合格品的评审权限见下表6.5.2评审程序a)返工、退货由相应权限人员直接在B184a“不合格品通知单”上作出返工、退货意见。b)A类、B类不合格品的让步接受、A类不合格品的报废由相应权限人员召集相关人员（检验员、质量管理部部长、责任部门主管、研发中心主任）共同评审，并在B184c“不合格品评审表”中填写评审结果。其它情况由相应权限人员直接在B184a“不合格品通知单”上作出处理意见或召集相关人员评审。6.6不合格品的处置6.6.1返工若评审结论为返工，由检验员填写B184b“产品零件返工、返修单”让操

31、作者进行返工，返工后重新检验，合格后方可入库。若不符合，则回到上述程序重新进行。6.6.2返修后的让步接收若评审结论为返修，则由责任部门按照规定的返修要求实施返修，必须由原拒收检验员验证不合格品处置的效果。若符合预期使用要求，质量管理部部长批准让步接收；若不符合，则回到上述程序重新进行。6.6.3不经返修的让步接收对不影响产品使用性能的情况下，相应权限人员可批准让步接收，必要时，由上一级直接主管批准。436.6.4改作它用在满足其他零部件要求的情况下，由部长批准改作它用，必要时由总裁或副总裁批准，由检验员检验验证。6.6.5放行生产过程中，当个别零部件的非关键、非重要质量特性暂时不能满足检查标

32、准，但有持续改进趋势时，部长有权作出放行的许可。必要时，须请示总裁或副总裁。6.6.6拒收和报废本公司原材料、外购、外协件发生的不合格应予以拒收。评审结论被定为报废的不合格品，则由检验员填写B184d“产品零件报废通知单”交相关部门，并作出明显标识，相关部门进行隔离并处置。6.7不合格品的记录对不合格品的处置，应形成记录，评审结果填写在B184a“不合格品通知单”和B184c“不合格品评审表”中，根据处置意见，进行跟踪检查。6.8质量管理部体系管理科按月整理不合格品报告，和检验记录，汇总统计形成B184e“质量月报表”，对反复出现的质量问题按QMS-B186改进控制程序处置；同时，根据情况按QMS-C-ZG-03质量处罚规定追究相关责任人的责任。6.9各分（子）公司的单机产品包括工程安装过程中的不合格按照各分（子）公司的不合格品控制文件执行。44再 见45