【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （偏差單位：μm）孔為40H7（），軸為40f6（）。 圖310公差帶圖第五節(jié) 尺寸檢測(cè)一、概述檢測(cè) 使用普通計(jì)量器具來(lái)測(cè)量尺寸，按規(guī)定的驗(yàn)算極限判斷工件尺寸是否合格，是兼有測(cè)量和檢驗(yàn)兩種特性的一個(gè)綜合鑒別過(guò)程。因誤差存在，真實(shí)尺寸=測(cè)得的實(shí)際尺寸177。 測(cè)量誤差。通常只進(jìn)行一次測(cè)量來(lái)判斷工件尺寸是否合格，因此 ，若根據(jù)實(shí)際尺寸是否超出極限尺寸來(lái)判斷其合格性，即以孔、軸的極限尺寸作為孔、軸尺寸的驗(yàn)收極限。測(cè)得值在工件最大，最小極限尺寸附近，有可能將真實(shí)尺寸處于公關(guān)帶之內(nèi)的合格品判為廢品，稱為誤廢。因此，必須正確確定驗(yàn)收極限。二、驗(yàn)收極限驗(yàn)收原則：只接收位于規(guī)定的尺寸極限之內(nèi)的工件即允許有誤廢而不允許有誤收。驗(yàn)收極限：檢驗(yàn)工件尺寸時(shí)，判斷其尺寸合格與否的尺寸界限，國(guó)標(biāo)規(guī)定兩種驗(yàn)收極限方式，有明確的計(jì)算公式。方式一 內(nèi)縮的驗(yàn)收極限從規(guī)定的最大實(shí)體極限期（MML）和最小實(shí)體極限（LML），分別向工件公差帶內(nèi)移動(dòng)一個(gè)安全裕度（A）來(lái)確定，如圖3—11所示。A值選大 易保證產(chǎn)品質(zhì)量，公差減小過(guò)多，誤廢率增大，經(jīng)濟(jì)性差。A值選小加工經(jīng)濟(jì)性好，但為了保證較小的誤收率就要提高對(duì)計(jì)量器具精度的要求。器具選擇困難。 圖311內(nèi)縮的驗(yàn)收極限 因此，GB規(guī)定A值按工件公差（T）的1/10確定，值見(jiàn)表314。工件上驗(yàn)收極限=最大極限尺寸A 工件下驗(yàn)收極限=最小極限尺寸+A因驗(yàn)收極限向內(nèi)移動(dòng)，在生產(chǎn)時(shí)工件不能按原來(lái)的極限尺寸加工，應(yīng)按由驗(yàn)收極限所確定的范圍生產(chǎn)，此范圍稱“生產(chǎn)公差”。生產(chǎn)公差=上驗(yàn)收極限下驗(yàn)收極限方式二 不內(nèi)縮的驗(yàn)收極限 不內(nèi)縮的驗(yàn)收極限等于規(guī)定的最大實(shí)體極限（MML）和最小實(shí)體極限（LML），即A值等于零，如圖323所示。驗(yàn)收極限方式的選擇（1）守包容要求的尺寸、公差等級(jí)小的尺寸，按方式一。（2）≥1，按方式二，但遵守包容要求的尺寸，最大極限一邊驗(yàn)收極限仍按方式一。 工藝能力指數(shù)= （3）非配合和一般公差的尺寸，按方式二。三、計(jì)量器具的選擇綜合考慮加工和檢驗(yàn)的經(jīng)濟(jì)性與工件的外形、位置、尺寸的大小及經(jīng)濟(jì)參數(shù)特性相適應(yīng)?？紤]工件的尺寸公差，保證測(cè)量精度要求，又符合經(jīng)濟(jì)性要求。例38 軸類工件,試確定驗(yàn)收極限和選擇計(jì)量器具。解：（1）確定安全裕度A工件公差 T=, 公差等級(jí)為 IT8,　A=1/10T,A=.（2）確定驗(yàn)收極限內(nèi)縮（遵守包容原則）上驗(yàn)收極限=最大極限尺寸A=.下驗(yàn)極限=最小極限尺寸+A=.（3）選擇計(jì)量器具。四、尺寸的測(cè)量方法除了已介紹過(guò)的游標(biāo)類量具，螺旋測(cè)微量具（外徑 千分尺，內(nèi)徑千分尺）、指示表（百分表、千分表、杠桿百分表、內(nèi)徑百分表等）以外，再介紹幾種精密的計(jì)量器具。臥式測(cè)量?jī)x立式光學(xué)比較儀電感測(cè)微儀、浮標(biāo)式氣動(dòng)量?jī)x三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x課 題 第二章 測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)學(xué) 時(shí) 3目的要求解測(cè)量的基本概念及其四要素、尺寸傳遞的概念、測(cè)量誤差，理解測(cè)量方法的分類及其特點(diǎn)、計(jì)量器具的分類及常用的度量指標(biāo)，掌握尺寸傳遞中的重要媒介、量塊的基本知識(shí)。本章為一般講解，要求學(xué)生基本掌握。重 點(diǎn) 量塊的基本知識(shí)及應(yīng)用難 點(diǎn) 測(cè)量方法教學(xué)方法教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 概述檢測(cè)的意義為了滿足機(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(guò)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(cè)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(cè)。測(cè)量的基本要素“測(cè)量”是以確定量值為目的的全部操作。測(cè)量過(guò)程實(shí)際上就是一個(gè)比較過(guò)程，也就是將被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)的單位量進(jìn)行比較，確定其比值的過(guò)程。若被測(cè)量為L(zhǎng)，計(jì)量單位為E，確定的比值為，則測(cè)量可表示為 一個(gè)完整的測(cè)量過(guò)程應(yīng)包含被測(cè)對(duì)象、計(jì)量單位、測(cè)量方法（含測(cè)量器具）和測(cè)量精度等四個(gè)要素。被測(cè)對(duì)象被測(cè)對(duì)象在機(jī)械精度的檢測(cè)中主要是有關(guān)幾何精度方面的參數(shù)量，其基本對(duì)象是長(zhǎng)度、角度、形狀、相對(duì)位置、表面粗糙度以及螺紋、齒輪等零件的幾何參數(shù)。 計(jì)量單位計(jì)量單位（簡(jiǎn)稱單位）是以定量表示同種量的量值而約定采用的特定量。我國(guó)規(guī)定采用以國(guó)際單位制（SI）為基礎(chǔ)的“法定計(jì)量單位制”。它是由一組選定的基本單位和由定義公式與比例因數(shù)確定的導(dǎo)出單位所組成的。如“米”、“千克”、“秒”、“安”等為基本單位。機(jī)械工程中常用的長(zhǎng)度單位有“毫米”、“微米” 和“納米” ，常用的角度單位是非國(guó)際單位制的單位rad、181。rad（微弧度）和“度”、“分”、“秒” 。測(cè)量方法測(cè)量方法是根據(jù)一定的測(cè)量原理，在實(shí)施測(cè)量過(guò)程中對(duì)測(cè)量原理的運(yùn)用及其實(shí)際操作。廣義地說(shuō)，測(cè)量方法可以理解為測(cè)量原理、測(cè)量器具（計(jì)量器具）和測(cè)量條件（環(huán)境和操作者）的總和。測(cè)量精度測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值的一致程度。（不考慮測(cè)量精度而得到的測(cè)量結(jié)果是沒(méi)有任何意義的）。 真值的定義為：當(dāng)某量能被完善地確定并能排除所有測(cè)量上的缺陷時(shí)，通過(guò)測(cè)量所得到的量值。由于測(cè)量會(huì)受到許多因素的影響，其過(guò)程總是不完善的，即任何測(cè)量都不可能沒(méi)有誤差。對(duì)于每一個(gè)測(cè)量值都應(yīng)給出相應(yīng)的測(cè)量誤差范圍，說(shuō)明其可信度。第二節(jié) 長(zhǎng)度基準(zhǔn)與量值傳遞一、長(zhǎng)度基準(zhǔn)在國(guó)際單位制及我國(guó)法定計(jì)量單位中，長(zhǎng)度的基本單位名稱是“米”。 1983年第17屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)上通過(guò)了作為長(zhǎng)度基準(zhǔn)的米的新定義，規(guī)定：“米”是在真空中在1/299792458s的時(shí)間間隔內(nèi)行進(jìn)路程的長(zhǎng)度。 “米”定義。二、量值傳遞在實(shí)際應(yīng)用中，不便于用光波作為長(zhǎng)度基準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量，為了保證量值的準(zhǔn)確和統(tǒng)一，必須把復(fù)現(xiàn)的長(zhǎng)度基準(zhǔn)的量值逐級(jí)準(zhǔn)確地傳遞到生產(chǎn)中所應(yīng)用的各種計(jì)量器具和被測(cè)工件上去，如圖所示21為兩個(gè)平行的系統(tǒng)向下傳遞，一個(gè)是端面量具（量塊）系統(tǒng)，另一個(gè)是刻線量具（刻紋尺）系統(tǒng)。其中，以量塊為量值傳遞媒介的系統(tǒng)應(yīng)用較廣。三、量塊量塊是沒(méi)有刻度的、截面為矩形的平面平行端面。作為長(zhǎng)度 尺寸傳遞的實(shí)物基準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用于計(jì)量器具的校準(zhǔn)、和鑒定，精密畫線和精密工件的測(cè)量等。量塊的材料、形狀和尺寸 量塊是用鉻錳鋼等特殊合金鋼材料制成的，具有線膨脹系數(shù)小、性質(zhì)穩(wěn)定、耐磨性好、硬度高、工作表面粗糙度值小以及研合性好等特點(diǎn)。量塊通常制成正六面體，它有2個(gè)相互平行的測(cè)量面和4個(gè)非測(cè)量面。量塊上標(biāo)出的尺寸稱為量塊的標(biāo)稱長(zhǎng)度ln。標(biāo)稱長(zhǎng)度小于6mm的量塊，其公稱值刻印在上測(cè)量面上；標(biāo)稱長(zhǎng)度大于6mm的量塊，其公稱長(zhǎng)度值刻印在上測(cè)量面左側(cè)較寬的一個(gè)非測(cè)量面上。量塊的精度按國(guó)標(biāo)GB/T6093—2001《幾何量技術(shù)規(guī)范（GPS）長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)量塊》對(duì)量塊按制造精度分5級(jí)：即0、3和K級(jí)，其中0級(jí)精度最高，3級(jí)最低，K級(jí)為校準(zhǔn)級(jí)，主要根據(jù)量塊長(zhǎng)度極限偏差177。te和量塊長(zhǎng)度變動(dòng)量的最大允許值tv來(lái)劃分的。量塊生產(chǎn)企業(yè)大都按“級(jí)”向市場(chǎng)銷售量塊。用量塊長(zhǎng)度極限偏差（中心長(zhǎng)度與標(biāo)稱長(zhǎng)度允許的最大誤差）控制一批相同規(guī)格量塊的長(zhǎng)度變動(dòng)范圍；用量塊長(zhǎng)度變動(dòng)量（量塊最大長(zhǎng)度與最小長(zhǎng)度之差）控制每一個(gè)量塊兩測(cè)量面間各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的長(zhǎng)度變動(dòng)范圍。用戶則按量塊的標(biāo)稱尺寸使用量塊。因此，按“級(jí)”使用量塊必然受到量塊長(zhǎng)度制造偏差的影響，將把制造誤差帶入測(cè)量結(jié)果。圖2—1 長(zhǎng)度量值傳遞系統(tǒng)圖2—2 量塊制造高精度的量塊的工藝要求高、成本也高，而且即使制造成高精度量塊，在使用一段時(shí)間后，也會(huì)因磨損而引起尺寸減小，使其原有的精度級(jí)別降低。因此，經(jīng)過(guò)維修或使用一段時(shí)間后的量塊，要定期送專業(yè)部門按照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其各項(xiàng)精度指標(biāo)進(jìn)行檢定，確定符合哪一“等”，并在檢定證書中給出的標(biāo)稱尺寸的修正值。 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了量塊按其檢定精度分為六等，即6等，其中1等精度最高，6等精度最低，“等”主要依據(jù)量塊測(cè)量的不確定度和量塊長(zhǎng)度變動(dòng)量的允許值來(lái)劃分的。量塊的“級(jí)”與“等”量塊的“級(jí)”和“等”是從成批制造和單個(gè)檢定兩種不同的角度出發(fā)，對(duì)其精度進(jìn)行劃分的兩種形式。按“級(jí)”使用時(shí)，以標(biāo)記在量塊上的標(biāo)稱尺寸作為工作尺寸，該尺寸包含其制造誤差。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(cè)量誤差。 就同一量塊而言，檢定時(shí)的測(cè)量誤差要比制造誤差小得多。所以，量塊按“等”使用時(shí)其精度比按“級(jí)”使用要高，且能在保持量塊原有使用精度的基礎(chǔ)上延長(zhǎng)其使用壽命。量塊的應(yīng)用量塊有很好的研合性，所以將量塊順其測(cè)量面加壓推合，就能研合在一起。在一定范圍內(nèi)根據(jù)需要將多個(gè)尺寸不同的量塊研合成量塊組，從而擴(kuò)大了量塊的應(yīng)用。我國(guó)成套生產(chǎn)的量塊共有17中套別，每套的塊數(shù)分別為98438塊等。表21列出了量塊的尺寸系列。表21 成套量塊的組合尺寸在使用量塊組測(cè)量時(shí)，為了減少量塊的組合誤差，應(yīng)盡量減少量塊的組合塊數(shù)，一般不超過(guò)4塊。選用量塊時(shí)，應(yīng)從所需組合尺寸的最后一位數(shù)開(kāi)始，每選一塊至少應(yīng)減去所需尺寸的一位尾數(shù)。例如，選取方法為： ………………所需尺寸 － ………………第一塊量塊尺寸－ ………………第二塊量塊尺寸－ ………………第三塊量塊尺寸 ……………第四塊量塊尺寸量塊使用的注意事項(xiàng)：量塊必須在使用有效期內(nèi)，否則應(yīng)及時(shí)送專業(yè)部門檢定。使用環(huán)境良好，防止各種腐蝕性物質(zhì)及灰塵對(duì)測(cè)量面的損傷，影響其粘合性。分清量塊的“級(jí)”與“等”，注意使用規(guī)則。所選量塊應(yīng)用航空汽油清洗、潔凈軟布擦干，待量塊溫度與環(huán)境溫度相同后方可使用。 輕拿、輕放量塊，杜絕磕碰、跌落等情況的發(fā)生。不得用手直接接觸量塊，以免造成汗液對(duì)量塊的腐蝕及手溫對(duì)測(cè)量精確度的影響。使用完畢，應(yīng)用航空汽油清洗所用量塊，并擦干后涂上防銹脂存于干燥處。 第三節(jié) 計(jì)量器具計(jì)量器具是量具、量規(guī)、量?jī)x和其他用于測(cè)量目的測(cè)量裝置的總稱。一、測(cè)量器具的分類計(jì)量器具按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為量具、量規(guī)、量?jī)x和測(cè)量裝置等四類。量具 量具是一種具有固定形態(tài)、用以復(fù)現(xiàn)或提供一個(gè)或多個(gè)已知量值的器具?？煞譃椋?jiǎn)沃盗烤撸ㄈ缌繅K）和多值量具（如線紋尺）。量具的特點(diǎn)是一般沒(méi)有放大裝置。量規(guī)量規(guī)是沒(méi)有刻度的專用計(jì)量器具，用來(lái)檢驗(yàn)工件實(shí)際尺寸和形位誤差的綜合結(jié)果。量規(guī)只能判斷工件是否合格，而不能獲得被除數(shù)測(cè)幾何量的具體數(shù)值，如光滑極限量規(guī)、螺紋量規(guī)等。量?jī)x量?jī)x是指能將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成可直接觀測(cè)的指示值或等效信息的計(jì)量器具。其特點(diǎn)是一般都有指示、放大系統(tǒng)。根據(jù)所測(cè)信號(hào)的轉(zhuǎn)換原理和量?jī)x本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，量?jī)x可分為以分為以下幾種：（1）卡尺類量?jī)x 如數(shù)顯卡尺、游標(biāo)卡尺等。（2）微動(dòng)螺旋副類量?jī)x 如數(shù)顯等千分尺、普通千分尺等。（3）機(jī)械類量?jī)x 如百分表、千分表等。（4）光學(xué)類量?jī)x 如工具顯微鏡、測(cè)長(zhǎng)儀等。（5）氣動(dòng)類量?jī)x 如壓力式量?jī)x。（6）電學(xué)類量?jī)x 如電感比較儀。（7）機(jī)電類綜合類量?jī)x 如齒輪測(cè)量中心等。測(cè)量裝置指為確定被測(cè)量所必需的測(cè)量裝置和輔助設(shè)備的總體。二、計(jì)量器具的度量指標(biāo)基本度量指標(biāo)如下。分度間距（刻度間距）計(jì)量器具的刻度標(biāo)尺或度盤上兩相鄰刻線中心間的距離。為便于讀數(shù)，一般做成刻線間距為1～。 分度值（刻度值）計(jì)量器具的的刻度尺或度盤上兩相鄰刻線所代表的量值之差。分度值是一種測(cè)量器具所能直接讀出的最小單位量值，它反映了讀數(shù)精度的高低，從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明了該測(cè)量器具的測(cè)量精度高低。分度值通常取5的倍數(shù)，一般來(lái)說(shuō)，分度值越小，計(jì)量器具的精度越高。 示值范圍由計(jì)量器具所顯示或指示的最低值到最高值的范圍?！?（或177。），如圖23所示。 測(cè)量范圍：在允許誤差限內(nèi)，計(jì)量器具所能測(cè)量的被測(cè)量值的下限值至上限值的范圍。例如，外徑千分尺的測(cè)量范圍有0～25mm、25～50mm等。機(jī)械式比較儀的測(cè)量范圍為0～180mm，如圖2—3所示。某些計(jì)量器具的測(cè)量范圍是相同的，如游標(biāo)卡尺、千分尺等。 示值誤差測(cè)量?jī)x器的示值與被測(cè)量的真值之差。示值誤差是測(cè)量?jī)x器本身各種誤差的綜合反映。因此，儀器示值范圍內(nèi)的不同工作點(diǎn)，示值誤差是不相同的。一般可用適當(dāng)精度的量塊或其它計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器，來(lái)檢定測(cè)量器具的示值誤差。 圖2—3 機(jī)械式比較儀 示值變動(dòng)性指在測(cè)量條件下不變的情況下，對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次（一般5~10次）重復(fù)觀察讀數(shù)，其示值變化的最大差異。靈敏度指計(jì)量器具對(duì)被測(cè)量變化的反映能力。 靈敏閾（靈敏限） 是指引起計(jì)量器具示值可察覺(jué)變化的被測(cè)量的最小變化值，它表示計(jì)量器具對(duì)被測(cè)量微小的變化的敏感能力?；爻陶`差 在相同條件下，被測(cè)量值不變，測(cè)量器具行程方向不同時(shí)，兩示值之差的絕對(duì)值。它是由測(cè)量器具中測(cè)量系統(tǒng)的間隙、變形和磨擦等原因引起的。測(cè)量力在接觸式測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量器具測(cè)頭與被測(cè)量面間的接觸壓力。測(cè)量力太大會(huì)引起彈性變形，測(cè)量力太小會(huì)影響接觸的穩(wěn)定性。1修正值指為消除系統(tǒng)誤差，用代數(shù)法加到未修正的測(cè)量結(jié)果上的值。與示值誤差絕對(duì)值相等而符號(hào)相反。1