【正文】 尺影像的一種光學(xué)量儀 。 萬能測長儀 第 2章 技術(shù)測量基礎(chǔ) 2022/2/2 20/94 幾何量測量技術(shù)的發(fā)展史 ● 20世紀(jì)五、六十年代 →→ 電感比較儀、電容比較儀等 ( μm ) 電動量儀 電感測微儀 是一種常用的電動量儀。 數(shù)字式電感測微儀工作原理 電感測微儀 第 2章 技術(shù)測量基礎(chǔ) 2022/2/2 21/94 幾何量測量技術(shù)的發(fā)展史 ● 20世紀(jì)七十年代 →→ 激光干涉儀 ( μm ) 第 2章 技術(shù)測量基礎(chǔ) 2022/2/2 22/94 幾何量測量技術(shù)的發(fā)展史 ● 20世紀(jì)末 →→ 隧道顯微鏡、高精度電容測微儀等 (nm) STM 隧道顯微鏡 (STM)實物照片 石墨三維圖像 用隧道顯微鏡 (STM)觀察石墨原子排列 第 2章 技術(shù)測量基礎(chǔ) 2022/2/2 23/94 ● 現(xiàn)代多功能、高精度、自動化測量儀器 幾何量測量技術(shù)的發(fā)展史 第 2章 技術(shù)測量基礎(chǔ) 2022/2/2 24/94 測量單位 Units of Measurement 為了實現(xiàn)長度、角度等幾何量的測量，首先要建立、制定國際統(tǒng)一的、穩(wěn)定可靠的、精度足夠高的基準(zhǔn)。 本節(jié)主要討論長度基準(zhǔn)。 1889年在法國巴黎召開了第 1屆國際計量大會 ， 從國際計量局訂制的 30根鉑銥合金米尺中 ， 選出了作為統(tǒng)一國際長度單位量值的一根米尺 (稱之為 “ 國際米原器 ” ) ， 規(guī)定“ 1米就是米原器在 0℃ 時兩端的兩條刻線間的距離 ” 。 第 2章 技術(shù)測量基礎(chǔ) 2022/2/2 26/94 ■ Kr86輻射波長 ——自然基準(zhǔn) 1960年第 11屆國際計量大會對米定義： “ 米 ” 等于 Kr86在 2p10~5d5之間能級躍遷時 ， 輻射光真空波長的 ， 使米成為自然基準(zhǔn) ，取消了鉑銥合金米原器 。 ■ 光速 (時間法 /頻率法 /輻射法 )——自然基準(zhǔn) 米的定義主要采用穩(wěn)頻激光器來復(fù)現(xiàn) ， 具有極好的穩(wěn)定性和復(fù)現(xiàn)性 ，使米定義和基準(zhǔn)實現(xiàn)了獨立 。 第 2章 技術(shù)測量基礎(chǔ) 2022/2/2 27/94 長度量值傳遞系統(tǒng) 為保證測量的準(zhǔn)確、可靠和統(tǒng)一，必須建立科學(xué)的從計量單位到測量實踐的量值傳遞系統(tǒng)。 長度量值的傳遞系統(tǒng)是沿兩條路線進行的： ● 線紋量具 ● 端面量具 第 2章 技術(shù)測量基礎(chǔ) 2022/2/2 28/94 ● 線紋量具 線紋尺 :用金屬或玻璃制成的 、 表面上準(zhǔn)確地刻有等間距平行線的長度測量和定位元件 ， 也稱刻線尺 。 線紋尺可分為基準(zhǔn)線紋尺 、 標(biāo)準(zhǔn)線紋尺和工作線紋尺 。工作線紋尺用于比長儀 、 測長機 、 萬能工具顯微鏡 、 萬能測量機等長度測量工具中作為測量元件 。量塊用耐磨材料 (鉻錳鋼等，具有符合要求的線脹系數(shù)、硬度、尺寸穩(wěn)定性 )制成，橫截面為矩形，并具有一對相互平行測量面的實物量具。 兩相互平行的測量面之間的距離為量塊的工作長度 ， 稱為 標(biāo)稱長度 (量塊上標(biāo)出的長度 )。 從量塊一個測量面中心點到與這個量塊另一個測量面相研合的面的垂直距離稱為量塊的 中心長度 。因此，量塊通常成套制造、使用，根據(jù)需要可從其中選取若干量塊，研合在一起后即可組合成各種不同的基準(zhǔn)長度。 高 低 ● 按制造精度分“級” 長度極限偏差 ——反映制造時量塊長度的準(zhǔn)確性 長度變動量 ——反映兩測量面的平行性，影響可研合性 若按“級”使用量塊，則應(yīng)以標(biāo)稱長度作為其工作尺寸，同時應(yīng)將該尺寸制造時的長度極限偏差作為該尺寸的誤差。 第 2章 技術(shù)測量基礎(chǔ) 2022/2/2 38/94 第 2章 技術(shù)測量基礎(chǔ) 2022/2/2 39/94 ■ 量塊的組合 一般來說，按“等”使用量塊比按“級”使用精度高。 3 7 . 8 6 7 — 1 . 0 0 7 (第 1塊 ) ———————— 3 6 . 8 6 — 1 . 3 6 (第 2塊 ) ———————— 3 5 . 5 — 5 . 5 (第 3塊 ) ———————— 3 0 (第 4塊 ) 為減小累積誤差，應(yīng)選用最少的塊數(shù)組合量塊組。 2. 使用環(huán)境良好 ， 防止各種腐蝕性物質(zhì)及灰塵對測量面的損傷 ， 影響其粘合性 。 4. 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 。 6. 不得用手直接接觸量塊 ， 以免造成汗液對量塊的腐蝕及手溫對測量精確度的影響 。 第 2章 技術(shù)測量基礎(chǔ) 2022/2/2 41/94 角度基準(zhǔn) 多面棱體 精度： 177。 1 角度塊規(guī) 精度： 177。 10″、 177。 多齒分度盤 精度： 177。 它分為偶數(shù)面和奇數(shù)面兩種 ， 前者的工作角為整度數(shù) ， 他用于檢定圓分度器具軸系的大周期誤差 ， 還可以進行對徑測量 ， 而后者的工件角為非整度數(shù) ， 它可綜合檢定圓分度器具軸系的大周期誤差和測微器的小周期誤差 ， 能較正確地確定圓分度器具的不確定度 。 第 2章 技術(shù)測量基礎(chǔ) 2022/2/2 43/94 角度塊規(guī) 能在兩個具有研合性的平面間形成準(zhǔn)確角度的量規(guī) 。 圖為兩種角度量塊： α在 10176。間有一個測量角的稱為 Ⅰ 型角度量塊； α在 80176。間有 4個測量角的稱為 Ⅱ 型角度量塊 。3″、 177。30″。 第 2章 技術(shù)測量基礎(chǔ) 2022/2/2 44/94 測量方法 Method of Measurement 廣義的測量方法指的是 測量原理 、 測量器具 和 測量條件(環(huán)境和操作者等 )的總和 。 本節(jié)主要介紹一般意義的測量方法的分類以及測量器具的相關(guān)知識 。 —— 全值 第 2章 技術(shù)測量基礎(chǔ) 2022/2/2 46/94 ● 相對 (比較 、 微差 )測量 (relative measurement)由量具或量儀上讀出的是被測量值相對于標(biāo)準(zhǔn)量值的值 。 被 測 件量塊指 示 表 d0L0 0 L?L?LLd ??? 0第 2章 技術(shù)測量基礎(chǔ) 2022/2/2 47/94 ■ 按直接測量的量是否為最終欲得到的量分 ● 直接測量 ——是 ● 間接測量 ——直接測量與欲得到的量有函數(shù)關(guān)系的量， 然后通過函數(shù)計算間接得到欲得到的量。 d1216。 ● 非接觸測量 ——儀器的測量頭與被測量零件表面不接觸，沒有機械作用力存在。 ● 綜合測量 : 同時測量零件上的幾個有關(guān)參數(shù)，從而綜合評定零件是否合格。 ● 主動測量 :機床或其他設(shè)備加工過程中的一種自動測量 ， 也稱在線測量 。 ● 動態(tài)測量 : 測量時 ， 被測表面與測量頭有相對運動 ， 它能反映被測參數(shù)的變化過程 。 例如 ， 由同一個人 ， 用同一臺儀器 ， 在同樣的環(huán)境中 ，以同樣方法 ， 同樣仔細(xì)地測量同一個量 。 實際上 ， 絕對的等精度測量是做不到的 。 由于不等精度測量的數(shù)據(jù)處理比較麻煩 ， 因此一般用于重要的科研實驗中的高精度測量 。 ● (1) 阿貝原則 要求在測量過程中被測長度與基準(zhǔn)長度應(yīng)安置在同一直線上的原則 ， 如圖 ， 若被測長度與基準(zhǔn)長度并排放置 ， 在測量比較過程中由于制造誤差的存在 ， 移動方向的偏移 ， 兩長度之間出現(xiàn)夾角而產(chǎn)生較大的誤差 。 因此 ，應(yīng)盡可能減少測量鏈的環(huán)節(jié)數(shù) ， 以保證測量精度 。 因此 ，只有在不可能采用直接測量 ， 或直接測量的精度不能保證時 ,才采用間接測量 。 第 2章 技術(shù)測量基礎(chǔ) 2022/2/2 53/94 ■ 檢測中應(yīng)遵循的重要原則 ● (3) 最小變形原則 測量器具與被測零件都會因?qū)嶋H溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度和受力 (重力和測量力 )而發(fā)生變形 ， 形成測量誤差 。即工序測量應(yīng)以工藝基準(zhǔn)作為測量基準(zhǔn) ， 終結(jié)測量應(yīng)以設(shè)計基準(zhǔn)作為測量基準(zhǔn) 。 ■ 按測量對象的幾何特征分 ● 長度測量器具 ● 角度測量器具 ● 坐標(biāo)測量機 ● 形狀和位置誤差測量器具 ● 表面質(zhì)量 (結(jié)構(gòu) )測量器具 ● 齒輪測量器具 ● 螺紋測量器具 …… 第 2章 技術(shù)測量基礎(chǔ) 2022/2/2 55/94 ■ 按測量器具的結(jié)構(gòu)特征分 ● 實物量具 (簡稱量具 ) 以固定形態(tài)復(fù)現(xiàn)或提供給定量的一個或多個已知量值的器具。 按工作原理，測量儀器大致可分為： ◆ 機械量儀 ◆ 光學(xué)量儀 ◆ 電動量儀 ◆ 氣動量儀 第 2章 技