《几何测量基础》PPT课件.ppt

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1、几何精度规范学多媒体课件第8章 几何量测量基础第第8 8章章 几何量检测概论几何量检测概论 本章主要内容 一、测量的基本概念、测量的基本要素；一、测量的基本概念、测量的基本要素；二、长度量值的传递；二、长度量值的传递；三、计量器具和测量方法；三、计量器具和测量方法；四、测量误差与数据处理。四、测量误差与数据处理。重点要求长度的量值传递、计量器具的基本术语、长度的量值传递、计量器具的基本术语、测量方法的分类、测量方法的分类、测量误差与数据处理。测量误差与数据处理。第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件8.1.1 8.1.1 测量测量 1 1、测量的基本含义、测量的

2、基本含义 加加工工完完成成后后的的零零件件是是否否符符合合设设计计要要求求，应应对对其其几何量进行测量几何量进行测量。“测测量量”是是以以确确定定量量值值为为目目的的的的全全部部实实验验操操作作。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x与与标标准准的的单单位位量量E(E(计计量量单单位位)进进行行比比较较，确确定定其其比值比值q q的过程的过程,即可表示为：即可表示为：q=x/E 或或x=qE8.1 8.1 测量的测量的基本概念基本概念表明比值表明比值q q 乘以计量单乘以计量单位位E E，即为被测量大小，即为被测量大小。第8章 几何量测量基

3、础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件2 2、测量的基本要素、测量的基本要素一一个个完完整整的的测测量量过过程程应应包包含含被被测测对对象象、计计（测测）量量单单位、位、测量方法（含测量器具）和测量精度测量方法（含测量器具）和测量精度等四个要素。等四个要素。被测对象被测对象本本课课程程研研究究的的被被测测对对象象是是几几何何量量，包包括括长长度度、角角度度、表表面面粗粗糙糙度度、形形状状和和位位置置误误差差以以及及螺螺纹纹、齿齿轮轮的的各各个个几几何何参参数等。数等。dL8.1 8.1 测量的测量的基本概念基本概念齿厚卡尺测齿厚齿厚卡尺测齿厚第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒

4、体课件几何精度规范学多媒体课件角度：角度：基本单位基本单位 弧度（弧度（radrad ）常用单位常用单位 度（度（）分（分（）秒（秒（）计量单位计量单位我国法定计量单位对长度和角度单位做了规定：我国法定计量单位对长度和角度单位做了规定：长度长度：基本单位基本单位 米（米（m m）常用单位常用单位 毫米（毫米（mmmm）微米（微米（mm）纳米（纳米（nmnm）8.1 8.1 测量的测量的基本概念基本概念第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件测量方法测量方法 测量方法是根据一定的测量原理，在实施测测量方法是根据一定的测量原理，在实施测量过程中对测量原理的运用及其实际

5、操作。量过程中对测量原理的运用及其实际操作。广义地说，测量方法可以理解为广义地说，测量方法可以理解为测量原理测量原理、测量器具测量器具和和测量条件测量条件（环境和操作者）的总和。（环境和操作者）的总和。在实施测量过程中，应该根据被测对象的特在实施测量过程中，应该根据被测对象的特点（如材料硬度、外形尺寸、生产批量、制造精点（如材料硬度、外形尺寸、生产批量、制造精度、测量目的等）和被测参数的定义来拟定测量度、测量目的等）和被测参数的定义来拟定测量方案、选择测量器具和规定测量条件，合理地获方案、选择测量器具和规定测量条件，合理地获得可靠的测量结果。得可靠的测量结果。抽检，全检？独立原则，相关要求？抽

6、检，全检？独立原则，相关要求？8.1 8.1 测量的测量的基本概念基本概念第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件 测量精度测量精度 测测量量精精度度表表示示测测量量结结果果与与真真值值的的一一致致程程度度。不不考考虑虑测测量量精精度度而而得得到到的的测测量量结结果果没没有有任任何何意意义义。真真值值的的定定义义为为：当某量能被完善地确定并能排除所有测量上的缺陷时，通过测量所得到的量值。由由于于测测量量会会受受到到许许多多因因素素的的影影响响，其其过过程程总总是是不不完完善善的的，即即任任何何测测量量都都不不可可能能没没有有误误差差。因因此此对对于于每每一一个个测

7、测量量值值都都应应给给出出相相应应的的测测量误差范围，说明其可信度。量误差范围，说明其可信度。8.1 8.1 测量的测量的基本概念基本概念（14.10.3）mm(99.73%)第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件8.1.2 8.1.2 检验检验8.1 8.1 测量的测量的基本概念基本概念检检验验就就是是确确定定产产品品是是否否满满足足设设计计要要求求的的过过程程，即判断产品合格性的过程即判断产品合格性的过程。定性检验定性检验的方法只能得到被检验对象合格与否的方法只能得到被检验对象合格与否的结论，而不能得到其具体的量值。的结论，而不能得到其具体的量值。定定量量检

8、检验验又又称称为为测测量量检检验验。它它是是将将被被检检验验对对象象与与单单位位量量（或或标标准准量量）相相比比较较并并确确定定其其量量值值，再再与与设设计计规规定定的的要要求求相相比比较较，从从而而判判定定其其合合格格性的方法，简称为性的方法，简称为“检测检测”。第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件8.1 8.1 测量的测量的基本概念基本概念8.1.3 8.1.3 质量认证质量认证质质量量认认证证也也可可简简称称为为认认证证，是是指指第第三三方方依依据据程程序序对对产产品品、过过程程或或服服务务符符合合规规定定的的要要求求给给予予书书面面保保证（合格证书）。

9、基本含义为证（合格证书）。基本含义为：第第一一、质质量量认认证证的的对对象象是是产产品品和和质质量量体体系系（过过程程或或服服务务），前前者者称称产产品品认认证证，后后者者称称体体系系认认证证。而而产产品品认认证证又又可可分分为为安安全全认认证证和和合合格格认认证证两两种种，安安全全认认证证是是依依据据强强制制性性标标准准实实行行强强制制性性认认证证；合合格格认认证证是是依依据据产产品品技技术术条条件件等等推推荐荐性性标标准准实实行行自自愿愿性性认认证。证。第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件8.1 8.1 测量的测量的基本概念基本概念第第二二、质质量量认认证

10、证的的基基础础是是“规规定定的的要要求求”，“规定的要求规定的要求”是指国家标准或行业标准。是指国家标准或行业标准。第第三三、质质量量认认证证是是第第三三方方从从事事的的活活动动。通通常常将将产产品品的的生生产产企企业业称称作作“第第一一方方”。将将产产品品的的购购买买使使用用者者称称为为“第第二二方方”，如如即即用用户户。在在质质量量认认证证活活动动中中，第第三三方方是是独独立立、公公正正的的机机构构，与与第第一一方方、第第二二方在行政上无隶属关系，在经济上无利害关系。方在行政上无隶属关系，在经济上无利害关系。第第四四、质质量量认认证证活活动动是是依依据据程程序序而而开开展展的的。中中间间的

11、的每每一一项项活活动动如如何何开开展展，认认证证机机构构都都有有明明确确的的要要求和严格的规定。求和严格的规定。第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件8.1 8.1 测量的测量的基本概念基本概念第第五五、取取得得质质量量认认证证资资格格的的证证明明方方式式是是认认证证机机构构向向企企业业颁颁发发认认证证证证书书和和认认证证标标志志。其其中中认认证证标标志志只只有有产产品品认认证证才才有有，认认证证标标志志可可用用于于产产品品上上，以以便便为为认认证证产产品品作作更更广广泛泛的的宣宣传传。这这些些标标志志已已经经得到国家质量技术监督局的批准。得到国家质量技术监督局

12、的批准。可可见见质质量量认认证证的的内内涵涵实实质质上上就就是是为为供供、需需双双方方服服务务的的。事事实实上上，质质量量认认证证就就是是商商品品经经济济发发展展的的产产物物。世世界界上上实实行行质质量量认认证证最最早早的的国国家家是是英英国国。我我国国的的质质量量体体系系认认证证工工作作于于1992年年正正式式起起步步。1994年年4月月成成立立了了中中国国质质量量体体系系认认证证机机构构国国家家认认可可委委员员会会(CNACR)，负负责责质质量量体体系系认认证证工工作作和和颁颁发发带带有国家认可标志的质量体系认证证书。有国家认可标志的质量体系认证证书。第8章 几何量测量基础几何精度规范学多

13、媒体课件几何精度规范学多媒体课件秦始皇统一度量衡，西汉诞生铜制卡尺。秦始皇统一度量衡，西汉诞生铜制卡尺。新新莽莽时时期期制制造造的的铜铜质质卡卡尺尺：卡卡尺尺由由固固定定尺尺和和滑滑动动尺尺两两部部分分组组成成。固固定定尺尺一一端端有有矩矩形形量量爪爪，中中间间开开导导槽槽。活活动动尺尺一一端端为为量量爪爪，量量爪爪与与尺尺身身相相联联处处有有一一环环状状拉拉手手，可可使使滑滑动动尺尺移移动动。卡卡尺尺的的发发现现，说说明明距距今今近近2000年年的的汉汉代代,测测长长技技术术已已从从一一般般的的直直尺尺发发展展到到可可测测圆圆形形器器的的直径、深度、厚度多种用途的专用测长工具。直径、深度、厚

14、度多种用途的专用测长工具。隧道电子显微镜隧道电子显微镜激光干涉仪激光干涉仪电感、电容等测微仪电感、电容等测微仪8.1.4 8.1.4 几何量检测技术的发展几何量检测技术的发展微差测量仪微差测量仪8.1 8.1 测量过程测量过程测测 量量 精精 度度第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件8.2 8.2 测量对象测量对象按按照照被被测测量量的的不不同同，计计量量学学可可以以分分为为：几几何何量量计计量量、光光学学计计量量、电电离离辐辐射射计计量量、力力学学计计量量、声声学学计计量量、热热工工计计量量、化化学学计计量量、电电磁磁计计量量、无无线线电电计计量量和和时时间

15、间频频率率计计量量等等十十大大领领域域，以以及及具具有有综综合合性性质质的物理常数测定。的物理常数测定。对对于于绝绝大大多多数数机机械械零零件件，主主要要是是几几何何量量的的测测量量。几几何何量量测测量量的的基基本本对对象象是是长长度度和和角角度度。但但是是，长长度度量量和和角角度度量量在在各各种种机机械械零零件件上上的的表表现现形形式式多多种种多多样样，表表达达被被测测对对象象的的特特征征参参数数也也相相当当复复杂杂。因因此此，在在几几何何量量测测量量中中，分分析析被被测测对对象象的的特特性性、研研究究被被测测对对象象的含义是十分重要的。的含义是十分重要的。第8章 几何量测量基础几何精度规范

16、学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件 8.3.1 8.3.1 计量单位计量单位对对计计量量单单位位的的要要求求：统统一一稳稳定定，能能够够复复现现，便便于于应应用用。我我国国规规定定采采用用以以国国际际单单位位制制(SI)为基础的为基础的“法定计量单位制法定计量单位制”。其其中中长长度度的的基基本本单单位位为为“米米（m m）”、导导出出单单位位有有毫毫米米（mmmm）、微微米米（mm）、纳纳米（米（nmnm）等。等。8.3 8.3 测量基准测量基准第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件米米是是国国际际单单位位制制中中长长度度的的基基本本单单位位，为为了了保保证

17、证世世界界范范围围内内量量值值的的统统一一，应应对对其其严严格格定定义义，并并用相应的基准复现它。用相应的基准复现它。8.3.2 8.3.2 米的定义和长度基准米的定义和长度基准 “米米”的的定定义义始始于于1818世世纪纪末末的的法法国国，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根根铂铂铱铱合合金金米米尺尺中中，选选出出了

18、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，把它称之为把它称之为“国际米原器国际米原器”。8.3 8.3 测量基准测量基准第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件19601960年年，第第1111届届国国际际计计量量大大会会决决定定：“米米”等等于于氪氪8686在在 2P2P10105d5d5 5之之间间能能级级跃跃迁迁时时（e e1 1-e-e2 2=h=h），辐辐射射光光真真空空波波长长的的1650763.731650763.73倍倍 ,使使米米成成为为自自然然基基准准,取消了取消了铂铱合金米原器。铂铱合金米原器。19831983年

19、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”是是真真空空中中光光在在1/299792458s1/299792458s的的时时间间间间隔隔内内行行进进路路程程的的长长度度。长长度度单单位位转转化化为为时时间间单单位位和和光速值的导出值。光速值的导出值。米米的的定定义义主主要要采采用用稳稳频频激激光光波波长长来来复复现现，具具有有极极好好的的稳稳定定性性和和复复现现性性。使使米米定定义义和和基基准准实实现现了了独独立。立。8.3 8.3 测量基准测量基准第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件8.3 8.3 测量基准测

20、量基准8.3.3 8.3.3 量值传递与溯源性量值传递与溯源性为为保保证证测测量量的的准准确确、可可靠靠和和统统一一，必必须须建建立立科科学学的的从从计计量量单单位位到到测测量量实实践践的的量量值值传传递递系系统统。量量值值传传递递系系统统是是指指通通过过对对计计量量器器具具的的检检定定或或校校准准，将将国国家家基基准准所所复复现现的的计计量量单单位位的的量量值值通通过过各各级级计计量量标标准准器器逐逐级级传传递递到到工工作作计计量量器器具具，以以保保证证被被测测对对象象所所测测得的量值准确一致的工作系统。得的量值准确一致的工作系统。量值溯源量值溯源是量值传递的逆过程。对测量设备用是量值传递的

21、逆过程。对测量设备用适当的标准进行检验，即可一直上溯到国家标准。适当的标准进行检验，即可一直上溯到国家标准。第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件二、长度量值传递系统二、长度量值传递系统 用光波波长作为长度基准，不便于生产中直用光波波长作为长度基准，不便于生产中直接应用。为了保证长度量值的准确、统一，就必接应用。为了保证长度量值的准确、统一，就必须把复现的长度基准量值逐级准确地传递到生产须把复现的长度基准量值逐级准确地传递到生产中所应用的实体计量器具和工件上去。中所应用的实体计量器具和工件上去。8.3 8.3 测量基准测量基准如各种如各种刻线量刻线量具具通过以下

22、两种实体通过以下两种实体基准向下传递基准向下传递端端度度量量具具第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件测量面上任一点到测量面上任一点到与量块另一测量面与量块另一测量面相研合的辅助表面相研合的辅助表面之间的垂直距离之间的垂直距离8.3.4 8.3.4 量块的基本知识量块的基本知识L标标Li1 1、有关量块的术语有关量块的术语 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、性性能能稳稳定定、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。其其形形状状有有长长方方体体和和圆圆柱柱体体两两种种，常常用用的的是是长长方方体体。

23、量量块块以以两两个个非非常常光光洁洁、平平面面精精度度很很高高的的平平行行平平面面（测测量量面面或或工工作面）之间的距离作为长度的基准。作面）之间的距离作为长度的基准。量块标称长度量块标称长度L L标标（图中（图中2020）量块任意点长度量块任意点长度L Li i 量块中心长度量块中心长度 L L（工作尺寸）（工作尺寸）量块的长度偏差量块的长度偏差 L L L L标标 量块长度变动量量块长度变动量L Limax imax L Liminimin 8.3 8.3 测量基准测量基准第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件 量块的量块的分级分级 量块的级包括：量块的级包

24、括：0000、0 0、K(K(校准级校准级)、1 1、2 2、3 3。量块分量块分“级级”的主要依据是的主要依据是制造精度制造精度，主要包括：，主要包括：量块长度极限偏差量块长度极限偏差和和量块长度变动量的允许值。量块长度变动量的允许值。2 2、量块的精度等级量块的精度等级量块的精度依据不同的要求分为量块的精度依据不同的要求分为级级和和等。等。长度偏差允许变长度偏差允许变动的范围，反映动的范围，反映尺寸的准确性尺寸的准确性测量面上最大量块长度测量面上最大量块长度与最小量块长度之差，与最小量块长度之差，反映两工作面的平行性反映两工作面的平行性8.3 8.3 测量基准测量基准各级量块的精度要求见各

25、级量块的精度要求见附表附表82第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件(2)(2)量块的量块的分等分等 量块的等包括：量块的等包括：1 1（最高）、（最高）、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6（最低）（最低）。量块分量块分“等等”的主要依据是的主要依据是检定精度（按量块检定得到的检定精度（按量块检定得到的实际尺寸使用量块。不同精度的检定方法可以得到具有不实际尺寸使用量块。不同精度的检定方法可以得到具有不同测量不确定度的量块，并依此划分量块的等别），同测量不确定度的量块，并依此划分量块的等别），包括：包括：量块测量的不确定度量块测量的不确定度和和量块长度变动量的

26、允许值。量块长度变动量的允许值。反映量块中反映量块中心长度实测心长度实测值的准确性值的准确性测量面上最大量块长度测量面上最大量块长度与最小量块长度之差，与最小量块长度之差，反映两工作面的平行性反映两工作面的平行性8.3 8.3 测量基准测量基准各等量块的精度要求各等量块的精度要求第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件3 3、量块的使用、量块的使用 按按“级级”使使用用:以以量量块块的的标标称称长长度度作作为为工工作尺寸，该尺寸包含了量块的制造误差。作尺寸，该尺寸包含了量块的制造误差。按按“等等”使使用用:以以检检定定所所测测得得中中心心长长度度的的实实际际尺尺寸

27、寸作作为为工工作作尺尺寸寸，该该尺尺寸寸不不含含制制造造误误差差，但包含检定时的测量误差但包含检定时的测量误差。例例如如：标标称称长长度度为为20mm20mm的的二二级级量量块块，若若按按级级使使用用，即即为为20mm20mm；若若按按等等使使用用，则则应应测测出出它它的的实际值，如实际值，如19.999619.9996。哪种使用精度高呢哪种使用精度高呢？8.3 8.3 测量基准测量基准按等使用比按级使用精度高按等使用比按级使用精度高 按按等等使使用用虽虽然然比比按按级级使使用用精精度度高高，但但需需要要检检定定，以以测测得得中中心心长长度度的的实实际际偏偏差差，使使用用不不便便。因因此此只只

28、在在量量值值传传递递工工作作中中，按按“等等”使使用用量量块块，而而生生产产实实际际工作中均按工作中均按“级级”使用量块。使用量块。第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件量块是单值量具，一个量块仅代表一个尺寸。有时要量块是单值量具，一个量块仅代表一个尺寸。有时要利用量块的研合性利用量块的研合性（工作面因具有极高的表面质量，（工作面因具有极高的表面质量，而使一个量块的工作面与另一量块的工作面或与另一而使一个量块的工作面与另一量块的工作面或与另一精密平面通过分子吸附力的作用相互粘合成为一体的精密平面通过分子吸附力的作用相互粘合成为一体的性能。研合性使量块的尺寸具有可

29、加性）性能。研合性使量块的尺寸具有可加性）组合使用量组合使用量块：例如块：例如39.9539.95。308.51.458.3 8.3 测量基准测量基准附表附表81按最少的数目组合按最少的数目组合第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件4 4、量块使用的注意事项、量块使用的注意事项 A量块必须在使用有效期内，否则应及时检定。量块必须在使用有效期内，否则应及时检定。B使用环境良好，防止各种腐蚀及灰尘。使用环境良好，防止各种腐蚀及灰尘。C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。D所选量块应用航空汽油清洗、洁净软布擦干。所选量块应用航空汽油

30、清洗、洁净软布擦干。E轻拿、轻放量块，杜绝磕碰；不得用手直接接轻拿、轻放量块，杜绝磕碰；不得用手直接接触量块，以免造成汗液对量块的腐蚀。触量块，以免造成汗液对量块的腐蚀。H使用完毕，应用航空汽油清洗所用量块，并擦使用完毕，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。干后涂上防锈脂存于干燥处。8.3 8.3 测量基准测量基准第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件1 1、绝对测量与相对测量、绝对测量与相对测量 (1)绝对测量（直接比较测量）将将被被测测量量直直接接与与已已知知其其量量值值的的同同种种量量相相比比较较的的测测量量方方法。仪器读数即为被测量的

31、完整值法。仪器读数即为被测量的完整值。例如：例如：游标卡尺测量轴游标卡尺测量轴 (2)相对测量（微差测量、比较测量）将将被被测测量量与与同同它它只只有有微微小小差差别别的的已已知知其其量量值值的的同同种种量量相相比比较较，通通过过测测量量这这两两个个量量值值之之间间的的差差值值以以确确定定被被测测量量量量值值的的测测量量方方法法。仪仪器器读读数数为为被被测测量量相相对对于于标标准准量量的的偏差。偏差。例如例如 ：机械比较仪测量零件机械比较仪测量零件 光学比较仪测量零件光学比较仪测量零件8.48.4测量方法和测量器具测量方法和测量器具 测量方法的分类测量方法的分类相对测量虽不如直接比较测量相对测

32、量虽不如直接比较测量方便，但可以获得较高的测量方便，但可以获得较高的测量精度，所以在几何量的精密测精度，所以在几何量的精密测量中得到了广泛应用。量中得到了广泛应用。第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件2、直接测量、直接测量与间接测量与间接测量 直直接接测测量量从从测测量量器器具具上上获获得得的的读读数数即即为为被被测测量量大小，即大小，即y=x。如用游标卡尺、千分尺测量轴径如用游标卡尺、千分尺测量轴径。间间接接测测量量先先测测出出实实测测量量（中中间间变变量量），然然后后按按相相应应的的函函数数关关系系换换算算被被测测量量，即即y=f(x1,x2)。用弓高弦长

33、法间接测用弓高弦长法间接测量圆弧样板的半径量圆弧样板的半径R R bh8.4 8.4 测量方法和测量器具测量方法和测量器具第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件3 3、接触测量与非接触测量、接触测量与非接触测量（1）接触测量接触测量：计量器具的测头与被测表面接触。计量器具的测头与被测表面接触。（2）非接触测量非接触测量：测头不与被测表面接触。测头不与被测表面接触。4 4、单项测量与综合测量、单项测量与综合测量 （1）单项测量单项测量：对工件的各被测量进行独对工件的各被测量进行独立测量。立测量。（2）综合测量：综合测量：检测零件几个参数的综合效应。检测零件几个参数

34、的综合效应。如如使使用用游游标标卡卡尺尺测测量量孔孔的的直直径径属属于于单单项项测测量量。使使用用光光滑滑极极限限塞塞规规测测量量孔孔属属于于综综合合测测量量（包包含含尺尺寸寸和和形形状误差）状误差），综合测量综合测量可以高效率地评定孔的状态。可以高效率地评定孔的状态。5 5、主动测量与被动测量、主动测量与被动测量 (1)主主动动测测量量：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直接用来控制零件的加工过程。果直接用来控制零件的加工过程。(2)被被动动测测量量：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于发现并剔除废品，所以又称消极测量。用于发现并剔除废

35、品，所以又称消极测量。8.4 8.4 测量方法和测量器具测量方法和测量器具第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件 测量器具测量器具几几何何量量的的测测量量器器具具一一般般可可以以分分为为实实物物量量具具、测测量仪器量仪器(仪表仪表)、测量装置、测量装置等。等。（1 1）实物量具具具有有固固定定形形态态，用用来来复复现现（或或提提供供）一一个个或或多多个个量量值值的的测测量量器器具具称称为为实实物物量量具具，包包括括单单值值量量具具和和多值量具多值量具。8.4 8.4 测量方法和测量器具测量方法和测量器具1、测量器具的种类、测量器具的种类量量具具一一般般没没有有可

36、可动动的的结结构构，不不具具有有放放大大功功能能。但但我我国国习习惯惯上上将将千千分分尺尺、游游标标卡卡尺尺等等简简单单的的测测量量仪器也称为仪器也称为“通用量具通用量具”。第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件机械式量仪机械式量仪 用机械方法实现原用机械方法实现原始信号转换的量仪始信号转换的量仪（2 2）测量仪器 测测量量仪仪器器是是指指能能将将被被测测几几何何量量的的量量值值转转换换成成可可直直接接观观测测的的示示值值或或等等效效信信息息的的计计量量器器具具。测测量量仪仪器器按原始信号转换的原理可分为以下几种。按原始信号转换的原理可分为以下几种。光学式量仪光

37、学式量仪 电动式量仪电动式量仪 气动式量仪气动式量仪用光学方法实现原用光学方法实现原始信号转换的量仪始信号转换的量仪 将原始信号转换将原始信号转换为电量形式的量仪为电量形式的量仪 用压缩空气实现原用压缩空气实现原始信号转换的量仪始信号转换的量仪 8.48.4测量方法和测量器具测量方法和测量器具第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件（3 3）测量装置 测量装置是指为确定被测几何量量值所必需的测量装置是指为确定被测几何量量值所必需的测测量器具量器具和和辅助设备辅助设备的总体。的总体。8.4 8.4 测量方法和测量器具测量方法和测量器具连杆综合测量装置连杆综合测量装置

38、法兰盘多参数测量装置法兰盘多参数测量装置凸轮轴综合项目测量仪凸轮轴综合项目测量仪第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件2 2、测量器具的技术指标、测量器具的技术指标（1 1）标称值与示值）标称值与示值 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使用的量值。其使用的量值。例例如如量量具具标标出出的的测测量量范范围围、刻刻线线尺尺寸寸、角角度度量量块的块的角度值角度值等。等。示值：示值：由测量器具所指示的被测量值。由测量器具所指示的被测量值。8.4 8.4 测量方法和测量器具测量方法和测量器具第8章 几何量测量基础几何精度规范学

39、多媒体课件几何精度规范学多媒体课件标标尺尺间间距距（a）：计计量量器器具具标标尺尺或或分分度度盘盘上上相相邻邻两两刻刻线线中中心之间的距离或弧长心之间的距离或弧长。为为适适于于人人眼眼观观察察，一一般般为为12.5mm分分度度值值（i）：指指计计量量器器具具标标尺尺或或分分度度盘盘上上每每一一标标尺尺间间距距所所代代表表的的量量值值。一一般般分分度度值值越越小小，测测量量器器具具的的精精度度越越高高，分分度度值值的一半称为分辨力。的一半称为分辨力。放大倍数：放大倍数：k=a/i（2 2）标尺间距与分度值）标尺间距与分度值 12.58.4 8.4 测量方法和测量器具测量方法和测量器具普通钢板尺的

40、普通钢板尺的放大倍数是多放大倍数是多少？少？第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件(3)(3)标尺示值范围和测量范围标尺示值范围和测量范围示值范围示值范围:测量器具所能显示的被测几何量起始测量器具所能显示的被测几何量起始值到终止值的范围。值到终止值的范围。测量范围测量范围:测量器具在允许的误差限内所能测出测量器具在允许的误差限内所能测出的被测几何量下限值到上限值的范围。的被测几何量下限值到上限值的范围。绝对测量与相对测量的仪器的示值范围与测量范围有何不同？8.4 8.4 测量方法和测量器具测量方法和测量器具绝对测量：示值范围和测量范围是一致的。相对测量：示值范围

41、与标尺有关，测量范围与结构有关。第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件灵灵敏敏度度：测测量量器器具具对对被被测测量量微微小小变变化化的的响响应应能能力力。若若被被测测量量的的变变化化为为x，引引起起测测量量器器具具的的响响应应变变化化为为L，则灵敏度，则灵敏度S为：为：S=L/x当当分分子子和和分分母母为为同同一一物物理理量量时时，灵灵敏敏度度即即放放大大倍倍数数。k=a（标尺间距）标尺间距）/i（分度值）（分度值）（4 4）灵敏度与鉴别力阈）灵敏度与鉴别力阈鉴鉴别别力力阈阈：鉴鉴别别力力是是测测量量器器具具对对被被测测量量值值微微小小变变化化的的反反应应能能力

42、力。鉴鉴别别力力阈阈则则是是鉴鉴别别力力的的定定量量表表示示，它它是是使使测测量量器器具具的的示示值值产产生生可可察察觉觉变变化化时时被被测测量量的的最最小小变变化化值值。一一般般与与内内外外部部的的噪噪声声、摩摩擦擦、阻阻尼尼、惯惯性性等等因因素有关，又称素有关，又称灵敏阈灵敏阈或或灵敏限。灵敏限。8.4 8.4 测量方法和测量器具测量方法和测量器具第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件（5 5）示值误差与修正值）示值误差与修正值示值误差：示值误差：指计量器具上的示值与被测量的真指计量器具上的示值与被测量的真值的代数差。值的代数差。是测量结果中的系统误差之一是

43、测量结果中的系统误差之一 。修正值：修正值：是指为了消除或减少系统误差，用代是指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。数法加到未修正测量结果上的数值。例如：千分尺测量例如：千分尺测量20mm20mm量块，读数为量块，读数为19.98mm19.98mm 示值误差示值误差19.9819.9820200.02mm0.02mm在测量结果在测量结果19.9819.98上应加上上应加上0.02mm0.02mm才能消除该误才能消除该误差。差。结论：修正值示值误差结论：修正值示值误差8.4 8.4 测量方法和测量器具测量方法和测量器具第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度

44、规范学多媒体课件在在相相同同条条件件下下，被被测测量量值值不不变变，测测量量器器具具沿沿正正向向和和反反向向两两次次测测量量时时，两两示示值值之之差差的的绝绝对对值值，称为回程误差，又称称为回程误差，又称滞后误差或空回滞后误差或空回。卡尺的测量爪卡尺的测量爪回回程程误误差差是是由由测测量量器器具具中中测测量量系系统统的的间间隙隙、变变形形和和摩摩擦擦等等原原因因引引起起的的。为为了了减减少少回回程程误误差差的的影影响响，应应使使测测量量器器具具的的运运动动部部件件沿沿同同一一方方向向运运动动，即即所所谓谓“单单向向测测量量”。当当要要求求往往返返或或连连续续测测量量时时，如如测测量量跳跳动动，

45、则则应应选选用用回回程程误误差差较较小小的的测测量量器器具具。如如百分表百分表用游丝消除侧隙。用游丝消除侧隙。(6)(6)回程误差回程误差8.4 8.4 测量方法和测量器具测量方法和测量器具第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件（7 7）稳定性（测量重复性）稳定性（测量重复性）在在相相同同的的测测量量条条件件下下，对对同同一一被被测测量量进进行行多多次次测测量量时时，各各测测量量结结果果之之间间的的一一致致性性。反反映映了了测测得得值值中中随随机机误误差差的的大大小小(例例如如漂漂移移：测测量量器器具具的的测测量量特特性性会随时间而发生缓慢变化会随时间而发生缓慢

46、变化)。（8 8）不确定度）不确定度 由由于于测测量量误误差差的的存存在在，被被测测量量值值不不能能准准确确获获得得。这这种种偏偏离离又又是是不不确确定定的的。表表达达测测得得值值对对真真值值偏偏离离程程度（分散性）的量化参数，即为不确定度度（分散性）的量化参数，即为不确定度。对计量器具术语要比较记忆：对计量器具术语要比较记忆：标尺间距标尺间距a a与分度值与分度值i i；示值范围与测量范围；示值误差；示值范围与测量范围；示值误差与修正值；示值误差（系统）与测量重复性（随机）与修正值；示值误差（系统）与测量重复性（随机）8.4 8.4 测量方法和测量器具测量方法和测量器具第8章 几何量测量基础

47、几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件测量误差的基本概念测量误差的基本概念 测量误差测得值真值测量误差测得值真值=yy0y0=yU8.5 8.5 测量误差测量误差测量过程中，由于测量器具本身的误差以及测量方测量过程中，由于测量器具本身的误差以及测量方法、环境条件等因素的制约，使测得值与被测量真法、环境条件等因素的制约，使测得值与被测量真值之间存在一定的差异，这种差异称为测量误差。值之间存在一定的差异，这种差异称为测量误差。真真值值是是不不可可能能确确切切获获知知的的，因因此此，测测量量结结果果应应该该用用测测得得值值y和和测测量量不不确确定定度度U（表表达达该该测测得得值值准准确确度

48、）表示为：度）表示为：第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件8.5.1 8.5.1 测量误差的来源测量误差的来源 1 1、测测量量器器具具的的误误差差：计计量量器器具具不不完完善善引引起起的的误误差差。包包括括设计、制造和使用中的各项误差。设计、制造和使用中的各项误差。阿贝误差：是在测量过程中由于量仪的结构或零件的安置阿贝误差：是在测量过程中由于量仪的结构或零件的安置违反违反阿贝原则（被测零件的尺寸线和测量器具中作为标准的刻阿贝原则（被测零件的尺寸线和测量器具中作为标准的刻度线重合或在同一直线上的原则）度线重合或在同一直线上的原则）所引起的测量误差。所引起的测量

49、误差。游标卡尺：当带有活动量爪的框架因主尺导引面的直线度误差游标卡尺：当带有活动量爪的框架因主尺导引面的直线度误差或框架与主尺间的间隙而发生倾斜时，就会产生测量误差或框架与主尺间的间隙而发生倾斜时，就会产生测量误差。8.5 8.5 测量误差测量误差游标卡尺不符合阿贝原则，千分尺符合阿贝原则游标卡尺不符合阿贝原则，千分尺符合阿贝原则=stan =s第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件8.5.1 8.5.1 测量误差的来源测量误差的来源 2 2、测测量量方方法法误误差差：测测量量方方法法的的不不完完善善引引起起的的误误差。如工件安装、定位、测量力等。差。如工件安装

50、、定位、测量力等。3 3、环环境境误误差差：环环境境条条件件不不符符合合标标准准引引起起的的测测量量误差。如温度、湿度、振动、电磁场等。误差。如温度、湿度、振动、电磁场等。4 4、人员误差、人员误差：测量人员人为引起的测量误差。测量人员人为引起的测量误差。8.5 8.5 测量误差测量误差对准误差对准误差在在几几何何量量测测量量中中，基基准准温温度度是是+20。当当测测量量温温度度偏偏离离基基准准温温度度或或变变动动时时、或或测测量量器器具具与与被被测测零零件件存存在在温温差差时时都将产生误差。都将产生误差。第8章 几何量测量基础几何精度规范学多媒体课件几何精度规范学多媒体课件8.5.2 8.5