長度測量基礎(chǔ)ppt課件(已修改)
2025-01-27 15:42 本頁面
【正文】 ? ? 1 測量的基本概念 尺寸傳遞 第 3章 長度測量基礎(chǔ) 測量方法與計(jì)量器具的分類 常用長度量具與量儀 坐標(biāo)測量機(jī)中的光柵與激光測量原理 測量誤差和數(shù)據(jù)處理 ? ? 2 測量的基本概念 為了滿足機(jī)械產(chǎn)品的功能要求，在正確合理地完成了可靠性、使用壽命、運(yùn)動(dòng)精度等方面的設(shè)計(jì)以后，還須進(jìn)行加工和裝配過程的制造工藝設(shè)計(jì)，即確定加工方法、加工設(shè)備、工藝參數(shù)、生產(chǎn)流程及檢測手段。其中，特別重要的環(huán)節(jié)就是質(zhì)量保證措施中的精度檢測。測量技術(shù)是進(jìn)行質(zhì)量管理的重要手段。 只有合格的零件才具有互換性。 測量技術(shù)包括“測量”和“檢驗(yàn)”。 ? ? 3 “測量”是指將被測幾何量與作為計(jì)量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，從而確定被測幾何量是計(jì)量單位的倍數(shù)或分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)過程。一個(gè)完整的幾何量測量過程應(yīng)包括以下四個(gè)要素。 ① 被測對象。被測對象是指幾何量，即長度、角度、形狀、位置、 表面粗糙度及螺紋、齒輪的各個(gè)幾何參數(shù)等。 ② 計(jì)量單位。我國法定的計(jì)量單位 。 ③ 測量方法。指在進(jìn)行測量時(shí)所采用的測量原理、計(jì)時(shí)器具和測量 條件的總和。 ④ 測量精度。指測量結(jié)果與被測量真值的一致程度，與之相對應(yīng)的 概念即測量誤差。 “檢驗(yàn)”是指通過確定被測幾何量是否在規(guī)定的極限范圍內(nèi)，從而判斷零件是否合格的過程，檢驗(yàn)并不能得出具體的量值，如用光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)零件等。 ? ? 4 尺寸傳遞 計(jì)量基準(zhǔn)（簡稱基準(zhǔn)）是用來復(fù)現(xiàn)和保存計(jì)量單位并具有最高計(jì)量學(xué)特性（如精確度、穩(wěn)定性等）的計(jì)量器具。從測量技術(shù)的角度來看，它是實(shí)現(xiàn)測量單位統(tǒng)一、準(zhǔn)確的可靠保證。從更為廣泛的意義來看，統(tǒng)一量值，建立統(tǒng)一的計(jì)量基準(zhǔn)，對于實(shí)現(xiàn)互換性生產(chǎn)，促進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展，繁榮經(jīng)貿(mào)交流乃至現(xiàn)代化社會(huì)生活的許多方面都是至關(guān)重要的。 在幾何量測量技術(shù)中，長度是最基本的物理量，基本單位為“米”（ m）?；鶞?zhǔn)“米”的建立，經(jīng)歷了多次變遷。 1889年，第一屆國際計(jì)量大會(huì)決定以通過巴黎附近地球子午線的 4 108的長度為 1m，并用鉑銥合金制成的金屬尺為米原器，其精度約為 177。 107量級(jí)，即 177。 。隨著技術(shù)進(jìn)步，人們發(fā)現(xiàn)米原器的量值也不是穩(wěn)定不變的，于是便開始研究用比較穩(wěn)定的光波波長作基準(zhǔn)。 1960年，第 11屆國際計(jì)量大會(huì)重新定義“米”以氪 86原子在 2p10～ 5d5能級(jí)之間躍遷時(shí)所輻射的譜線在真空中波長的 1 650 1m，其精確度提高到 177。 4 109量級(jí)。隨著激光技術(shù)、時(shí)間頻率測量技術(shù)的發(fā)展，光速測量精度的提高，計(jì)量技術(shù)有了新的重大突破。因此， 1983年，第 17屆國際計(jì)量大會(huì)又通過了新的“米”的定義，即“米”是光在真空中于 1/299 792 458s時(shí)間間隔內(nèi)的行程長度，以精確測定的光速為基礎(chǔ)，以精確度最高的時(shí)間頻率表示長度基準(zhǔn)，并用穩(wěn)頻激光來復(fù)現(xiàn)，復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性比氪86基準(zhǔn)提高 100倍左右。 長度基準(zhǔn) ? ? 5 量值傳遞 量值傳遞是 “ 將國家計(jì)量基準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的計(jì)量值 ， 通過檢定 （ 或其它方法 ） 傳遞給下一等級(jí)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn) （ 器 ） ， 并依次逐 級(jí)傳遞到工作計(jì)量器具上 ， 以保證被測對象的量值準(zhǔn)確一致的 方式 ” 。 我國長度量值傳遞系統(tǒng)如圖 31所示 ， 從最高基準(zhǔn)譜線向 下傳遞 ， 有兩個(gè)平等的系統(tǒng) ， 即端面量具 （ 量塊 ） 和刻線量具 （ 線紋尺 ） 系統(tǒng) 。 其中尤以量塊傳遞系統(tǒng)應(yīng)用最廣 。 ? ? 6 圖 31 長度量值傳遞系統(tǒng) ? ? 7 量 塊 及其使用 1．量 塊 的概念 量塊又稱塊規(guī)，是一種沒有刻度的平行端面量具，在機(jī) 械制造廠和各級(jí)計(jì)量部門中應(yīng)用較廣。它除了作為量值傳遞 的媒介以外，還可用于計(jì)量器具、機(jī)床、夾具的調(diào)整以及工 件的測量和檢驗(yàn)等。 量塊用特殊合金鋼（常用鉻錳鋼）制成，其線膨脹系數(shù) 小，性能穩(wěn)定，不易變形且耐磨性好。量塊的形狀有長方體 和圓柱體兩種，常用的是長方體，它有兩個(gè)相互平行的測量 面和四個(gè)非測量面，如圖 32所示。測量面要求平面度很高而 且非常光潔，兩測量面之間具有精確的尺寸。量塊上測量面 的中點(diǎn)和與其另一測量面相研合的輔助體表面之間的垂直距 離，稱為量塊的中心長度。量塊上標(biāo)出的尺寸稱為量塊的標(biāo) 稱長度（或名義尺寸）。 ? ? 8 圖 32 量塊及研合輔助平面 ? ? 9 2．量 塊 的精度等 級(jí) GB/T 6093— 2022《 量塊 》 對量塊的制造精度規(guī)定了五級(jí)，即 00級(jí)、 0級(jí)、 1 級(jí)、 2級(jí)和 3級(jí)，另外有一校準(zhǔn)級(jí) K?！凹?jí)”主要是根據(jù)量塊長度極限偏差、量塊 長度變動(dòng)量、量塊測量面的平面度、量塊測量面的粗糙度以及量塊測量面的研 合性等指標(biāo)來劃分的。其中 00級(jí)最高，精度依次降低， 3級(jí)最低。 在各級(jí)計(jì)量部門中，量塊常按檢定后的尺寸使用。因此，國家計(jì)量局對量 塊的檢定精度規(guī)定了 6等。其中， 1等精度最高，依次降低。 “等”主要依據(jù)量塊中心長度測量的極限偏差和平面平行性允許偏差劃分。 量塊按“級(jí)”使用時(shí)，以量塊的標(biāo)稱長度為工作尺寸，該尺寸包含了量塊的制造誤差，并將被引入到測量結(jié)果中。由于不需要加修正值，故使用較方便。 按“等”使用時(shí)，必須以檢定后的實(shí)際尺寸作為工作尺寸，該尺寸不包含制造誤差，但包含了檢定時(shí)的測量誤差。 量塊的“級(jí)”和“等”從成批制造和單個(gè)檢定兩種不同的角度出發(fā)，是對其精度進(jìn)行劃分的兩種形式 ? ? 10 3．量塊的特性 為了組成所需尺寸，量塊是成套制造的，每一套將具有 一定數(shù)量的不同尺寸的量塊，裝在特質(zhì)的木盒內(nèi)。根據(jù) GB/T 6093— 2022規(guī)定，我國生產(chǎn)的成套量塊有 91塊、 83塊、 46塊、 38塊等 17種規(guī)格。常用成套量塊的尺寸系列見表 33。 表 33 成套
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