3测量技术基础解析

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测量技术基础

测量技术基础

(一)測量技術基礎測量的基本概念測量,就是把被測量與复現計量單位的標準量進行比較,從而確定被測量量值的過程。

按其比較特點,可將測量進一步分為檢驗和測量。

檢驗的特點是:只能確定被測量是否要規定的极限範圍之內(即合格性判斷),而不能得出被測量的具體數值;測量的特點是:測量結果為被測量的具體數值(以測量單位的倍數或分數表示)。

測量過程包括四要素:被測對象、測量單位、測量方法和測量精度等。

測量方法是指測量時所採用的方法、計量器具和測量條件的綜合。

測量精度是指測量結果與其真值的一致程度。

任何測量過程都不可避免地存在測量誤差,但是,只要誤差足夠小,就可以認為測量結果是可靠的。

呎寸傳遞是指標準長度與被測長度之間的聯系關系。

按基準概念,呎寸傳遞關係可表示為:國際基準國家基準工作基準工作器具被測零件。

第一節常用量具及儀器一、量塊和极限量規量塊有時稱塊規,多制成長方體,量塊有兩個非常光潔且平面度很高的平行平面,這是它的測量面,上測量面中點到下測量面的垂直距離是量塊的工作呎寸。

极量規(通止規) 用來判斷零件的加工誤差是否在极限範圍之內。

它分別按被測實際呎寸的兩個极限呎寸制造。

按最大實體呎寸製造的稱為通端;按最小實體呎寸製造的稱為止端。

測量時分別使用通端和止端,能被通端通過又不能被止端通過的被測呎寸才是合格的呎寸。

二、游標尺和千分尺(1).游標尺按其用途可分為三類:游標卡、游標深度尺和游標高度尺。

(2).千分尺常用的有:外徑千分尺、內徑千分尺和深度千分尺。

三、百分表和千分表百分表和千分表的結構相類似,只是分度值不同。

前者為0.01mm,后者為0.001mm和0.002mm。

四、万能精度密量儀万能精密量儀包括万能測長儀、工具顯微鏡、投影儀和光學分度頭等。

第二節測量方法測量方法是指測量時所采用的測量原理、測量器具和測量條件的總和。

在實際工作中,往往單純從獲得結果的方式來理解測量方法,它可按不同特征分類。

一、按獲得結果的方式分類(1).直接測量-被測幾何量的數值直接由計量器具讀出。

第3章测量技术基础习题参考答案

第3章测量技术基础习题参考答案

第3章测量技术基础习题参考答案1、测量的实质是什么一个完整的测量过程包括哪几个要素答:⑴测量的实质是将被测几何量L与作为计量单位的标准量μ进行比较,以确定被测量的量值的操作过程,即L/μ=q,或L=μq。

⑵一个完整的测量过程包括被测对象,计量单位、测量方法和测量精度四个要素。

2、量块的作用是什么其结构上有何特点答:⑴量块的作用:a、用于计量器具的校准和鉴定;b、用于精密设备的调整、精密划线和精密工件的测量;c、作为长度尺寸传递的实物基准等。

⑵非测量面;测量面的表面非常光滑平整,具有研合性,两个测量面间具有精确的尺寸。

量块上标的尺寸称为量块的标称长度ln。

当ln<6mm的量块可在上测量面上作长度标记,ln>6mm的量块,有数字的平面的右侧面为上测量面。

3、量块分等、分级的依据各是什么在实际测量中,按级和按等使用量块有何区别答:⑴量块分等的依据是量块测量的不确定度和量块长度变动量的允许值来划分的。

量块分级主要是根据量块长度极限偏差和量块长度变支量的最大允许值来划分的。

⑵区别是:量块按“级”使用时,是以量块的标称长度作为工作尺寸。

该尺寸包含了量块的制造误差,制造误差将被引入到测量结果中去,但固不需要加修正值,故使用较方便。

量块按“等”使用时,是以量块栏定书列出的实例中心长度作为工作尺寸的,该尺寸排除了量块的制造误差,只包含栏定时较小的测量误差。

量块按“等”使用比按“级”使用的测量精度高。

4、说明分度间距与分度值;示值范围与测量范围;示值误差与修正值有何区别答:其区别如下:⑴分度间距(刻度间距)是指计量器具的刻度标尺或度盘上两面三刀相邻刻线中心之间的距离,般为;而分度值(刻度值)是指计量器具的刻度尺或度盘上相邻两刻线所代表的量值之差。

⑵示值范围是指计量器具所显示或指示的最小值到最大值的范围;而测量范围是指在允许的误差限内,计量器具所能测出的最小值到最大值的范围。

⑶示值误差是指计量器具上的示值与被测量真值的代数差;而修正值是指为消除系统误差,用代数法加到未修正的测量结果上的值。

测量技术基础

测量技术基础

测量技术基础机械加工车间工作的机械加工工人必须掌握的多种测量技术,量具、量仪以游标卡尺、千分尺、和百分表为主。

对于某一测量对象,一般有多种测量技术可供选择,而某一种测量技术又往往可用于不同的测量对象。

用于同一测量对象,不同测量技术的效果可能大致相同,也可能大不相同。

按照测量的进行方式,测量技术可分为以下两种。

①直接比较测量技术:在测量中,将被测量与已和其值的同一种量相比较。

其测量不确定度主要取决于标准量值的不确定度和比较器的灵敏度和分辨力,它可克服由于测量装置的动态范围不够和频率响应不好所引入的非线性误差。

替代法、换位法等属于这一类。

②非直接比较测量技术:不是将被测量的全值与标准量值相比较的比较测量。

微差法、符合法、补偿法、谐振法、衡消法等属于这一类。

在建立计量标准的测量中,经常采用基本测量技术,即绝对测量技术。

这是通过对有关的基本量的测量来确定被测量值。

其测量不确定度一般是通过实验、分析和计算得出,精度高,但所需装置复杂。

第一讲概述课题:1. 测量技术的概念2. 长度基准与尺寸传递3.量块的基本知识4.形位公差值及有关规定课堂类型:讲授教学目的:1.了解测量技术的基本概念及尺寸传递2.重点掌握量块的使用方法。

教学重点:量块的使用方法。

教具:量块教学方法:例举习题讲解量块的使用,使学生掌握其主要内容教学过程:一、引入新课题由提问学生长度单位的意义引入新课.二、教学内容4.1 概述4.1.1测量技术的概念1.测量是指为确定被测量值而进行的一组操作过程。

其实质是将被测的量L与具有计量单位的标准量E进行比较,从而确定比值q的过程,即q= L/E测量过程包括以下四个要素:(1)测量对象主要指几何量,包括长度、角度、表面形状和位置误差、表面粗糙度以及螺纹、齿轮的各种参数等。

(2)计量单位长度单位为米(m),在机械制造中常用单位为毫米(mm)、微米(μm);角度单位是弧度(rad),实用中常以度(°)、分(′)、秒(″)为单位。

第3章 测量技术基础

第3章 测量技术基础
第3章 测量技术基础
◆概述:测量的定义、测量的四个要素、检验和检定; ★测量基准和尺寸传递系统:长度基准、长度量值传递系统、 量块; ◆测量器具和测量方法的分类:测量器具的分类、度量指标、 测量方法的分类; ◆测量误差及数据处理:测量误差的含义及其表示方法、产 生原因、分类、测量精度、随机误差的特性与处理

工艺中的作用
直接测量 间接测量 单项测量 综合测量 接触测量 非接触测量 主动测量 被动测量
游标卡尺 立式光学计 分别测量 综合测量 齿圈径跳 双管显微镜 过程测量 成品测量
§3-4 测量误差
3.4.1 测量误差的含义及其表示方法 (1)测量误差的含义
测量误差——受计量器具和测量条件的限制,所得实测量值 与被测几何量的真值近似程度的数值表现,即是测量误差。
(3)极限规 螺纹塞规
(4)检验夹具 铸造毛坯外观检验用夹具
(5)主动测量装置
工件在加工过程中实时测量的一种装置。它一般由传感器、数据处理单元 以及数据显示装置等组成。目前,被广泛用于数控加工中心和数控机床上。
磨加工连续表面主动测量仪
★计量器具的分类
1. 量具 以固定形式复现量值的计量器具。分为单值量具和多值量 具两种。
10 0 1000- 0..3636 AΣ
AA22
A 500
1
A
1
=
5
0
0 -0
.17
0.17
A2
A1
EI( A ) EI(A1) ES(A2 ) 0.17 ES(A2 ) 0.36mm
ES ( A2 ) 0.19mm
经上述计算可知,所求工序尺寸A2为:
A2
40
0.19 0
mm
2. 按示值是否为被测几何量的量值分类

测量技术基础

测量技术基础

第三章测量技术基础授课课题:测量技术基础基本要求:1.正确理解精度和误差的概念2.了解精度设计的基本原则,了解精度要求的实现方法,3.理解有关"测量"的概念以及量块的"等"和"级"的概念、测量方法分类的特点、测量器具的分类、主要性能指标。

难点:量块的基本知识(量块的等与级)重点:测量方法分类、量块的基本知识(量块的等与级)学时:1学时§3.1概述测量技术是一门具有自身专业体系、涵盖多种学科、理论性和实践性都非常强的前沿科学。

熟知测量技术方面的基本知识,是掌握测量技能,独立完成对机械产品几何参数测量的基础。

1.测量的概念及四要素:检测:就是确定产品是否满足设计要求的过程,即判断产品合格性的过程。

检测的方法可以分为两类:检验(定性):测量(定量)检验:--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。

因其检验效率高、检验成本低故在大批量生产中得到广泛应用。

测量:--是以确定被测量的量值为目的的全部操作过程。

--测量过程实际上就是一个比较过程,也就是将被测量与标准的单位量进行比较,确定其比值的过程。

若被测量为L,计量单位为u,确定的比值为q,则测量可表示为L=q•u例如用游标卡尺对一轴径的测量,就是将被测量对象(轴的直径)用特定测量方法(游标卡尺)与长度单位(毫米)相比较。

若其比值为30.52,准确度为±0.03mm,则测量结果可表达为(30.52±0.03)mm。

测量过程的四要素:被测对象计量单位测量方法(含测量器具)测量精度1)测量对象:几何量(长度、角度、表面粗糙度、形状和位置误差、螺纹及齿轮的各几何参数)2)计量单位:我国长度m、mm、μm;平面角度单位:弧度(rad)、微弧及度(°)、分(′)、秒(″)。

3)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操作。

第3章 长度测量技术基础(新版)

第3章 长度测量技术基础(新版)
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3.2.1 量块及其量值传递系统
• • • •
量块的“级”和“等”是从成批制造和单个检定两种不同的角度出发,对 其精度进行划分的两种形式。 按“级”使用时,以标记在量块上的标称尺寸作为工作尺寸,该尺寸包含 其制造误差。 按“等”使用时,必须以检定后的实际尺寸作为工作尺寸,该尺寸不包含 制造误差,但包含了检定时的测量误差。 就同一量块而言,检定时的测量误差要比制造误差小得多。所以,量块按 “等”使用时其精度比按“级”使用要高,且能在保持量块原有使用精度 的基础上延长其使用寿命。
定的极限偏差之内的专用量具,如光滑极限量规、螺纹量规、 功能量规等。
检验夹具:专用的检验工具。当配合比较仪时,可用来检
查更多、更复杂的参数。
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3.3 常用计量器具和测量方法
2、根据构造特点分 • 游标式量仪:游标卡尺、游标高度尺等。
• 微动螺旋副式量仪:千分尺等。 • 机械式量仪:百分表、千分表。 • 光学机械式量仪:光学比较仪等。 • 气动量仪:压力式、气体流量计等。 • 电动量仪:电感式、电容式等。 • 光电式量仪:激光干涉、激光图像、光栅等。
其次,把计量基准的量值传递到工作计量器具(如 游标卡尺、千分尺、光学比较仪等) 计量标准:把计量基准的量值传递到工作计量器具的 一种计量器具。如量块、角度块、砝码等。
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3.2.1 量块及其量值传递系统
量块gauge block
•耐磨材料制造 •横截面:矩形 •量块的测量面可以和另一量块的测量
面相研合而组合使用,也可以和具有类 似表面质量的辅助体表面相研合而用于 量块长度的测量。
第三章
长度测量技术基础
1、测量的基本概念 2、量值传递系统
3、计量器具和测量方法分类

计量和测量技术基础

计量和测量技术基础

例2-1 从83块一套的量块组 例2-2 从83块一套的量块组
中选取量块组成尺寸为
中选取量块组成尺寸为
36.375mm
57.385mm
解:
解:
1.005
1.005
1.37
1.38
4
+ 30
5
+ 50
36.375
57.385
五、计量器具和测量方法的分类
1.计量器具的分类
计量器具按结构特点可分为量具、量规、量仪和计量 装置等四类。
计量/测量技术基础
学习指导
1.了解测量的基本概念及其四要素 2.了解尺寸传递的概念 3.掌握尺寸传递中的重要媒介之一——量块的基本知识 4.理解计量器具的分类及常用的度量指标 5.理解测量方法的分类及其特点 6.了解测量误差的概念
第一节 概述
一、测量与检验的概念
本课程的测量技术主要研究对零件的几何量(包括长 度、角度、表面粗糙度、几何形状和相互位置等)进行测 量或检验。
四个要素
测量对象(被测对象) 计量单位 测量方法(测量时采用的方法、计量器具和测量条件) 测量精确度(或准确度)
“检验”是指为确定被测几何量是否在规定的极限范 围内,从而判断是否合格,不一定得出具体的量值。
对测量技术的基本要求是:合理地选用计量器具与测 量方法,保证一定的测量精度,具有高的测量效率、低的 测量成本,通过测量分析零件的加工工艺,积极采取预防 措施,避免废品的产生。
1.标尺间距
沿着标尺长度的线段测得的任何两个相邻标尺标记之 间的距离,一般取为1~2.5mm。
标尺间距
+
仪器标尺
2.分度值
分度值也称刻度值,是指标尺或刻度盘上每一标尺间 距所代表的量值。

第3章 测量技术基础

第3章 测量技术基础

46.725 = 1.005+1.22+4.5+40
3.3 计量器具与测量方法
3.3.1 计量器具的分类 (P62-63) 1.标准量具 2.通用计量器具 3.专用计量器具 4.计量装置
量具类是通用的有刻度的或无刻度的一系列单值和多 值的量块和量具等,如长度量块、90°角尺、角度量 块、线纹尺、游标卡尺、千分尺等。 量规是没有刻度且专用的计量器具。可用以检验零 件要素实际尺寸和形位误差的综合结果。 计量仪器(简称量仪)是能将被测几何量的量值转换成 可直接观测的示值或等效信息的一类计量器具。 计量装置是指为确定被测几何量量值所必需的计量器 具和辅助设备的总体。它能够测量同一工件上较多的 几何量和形状比较复杂的工件,有助于实现检测自动 化或半自动化。如齿轮综合精度检查仪、发动机缸体 孔的几何精度综合测量仪等。
激光干涉测长仪原理图
二、计量器具的技术性能指标
(1) 刻度间距:这是指计量器具的标尺或分度盘上相邻两 刻线中心之间的距离或圆弧长度。考虑人眼观察的方便, 一般应取刻度间距为1~2.5 mm。 (2) 分度值:这指计量器具的标尺或分度盘上每一刻度间 距所代表的量值。一般长度计量器具的分度值有0.1 mm、 0.05 mm、0.02 mm、0.01 mm、0.005 mm、0.002 mm、 0.001mm 等几种。一般来说,分度值越小,则计量器具 的精度就越高。
1960年,光波波长
米定义为:米的长度等于86Kr原子的2p10和5d5 能级之间跃迁所对应的辐射在真空中的波长的 165 0763.73倍。
1983年,新定义
激光技术
米是光在真空中在1/299 792 458 s 的时间间隔内所行进的路程长度。
2.长度基准: 辐射线波长:氦氖激光器 632.8nm 端面量具:量块 刻线量具:线纹尺 角度基准:多面棱体、标准度盘、测角仪、分度头 圆周封闭原则

基于数字光栅投影的结构光三维测量技术与系统研究

基于数字光栅投影的结构光三维测量技术与系统研究

基于数字光栅投影的结构光三维测量技术与系统研究一、本文概述随着计算机视觉和光电技术的快速发展,三维测量技术在许多领域,如工业制造、生物医学、文化遗产保护以及虚拟现实等,都展现出了巨大的应用潜力。

其中,基于数字光栅投影的结构光三维测量技术以其高精度、高效率、非接触性等优点,成为了研究的热点。

本文旨在深入探讨这种技术的原理、系统构成以及在实际应用中的优势和挑战,以期为相关领域的科研和工程实践提供理论支持和实践指导。

本文将详细介绍基于数字光栅投影的结构光三维测量技术的基本原理,包括数字光栅投影的原理、结构光的生成与编码、以及相机与投影仪的标定等。

文章将构建一个完整的结构光三维测量系统,包括硬件选择和配置、软件系统设计和实现等,并对系统的性能进行评估。

本文还将探讨该技术在不同应用场景下的适用性和限制,如动态物体的测量、复杂表面的处理等。

本文将总结基于数字光栅投影的结构光三维测量技术的发展趋势和前景,分析当前存在的技术瓶颈和挑战,并提出相应的解决方案。

通过本文的研究,期望能为结构光三维测量技术的进一步发展和应用提供有益的参考和启示。

二、结构光三维测量技术基础结构光三维测量技术是一种非接触式的三维重建方法,它利用结构光编码和解码的原理,通过对物体表面投射特定的光栅条纹,结合摄像机获取的图像信息,实现物体表面的三维形态重建。

结构光三维测量技术以其高精度、高效率、易操作等优点,在机器视觉、逆向工程、质量检测等领域得到了广泛的应用。

结构光三维测量技术的基本原理是将特定的光栅条纹投影到物体表面,这些条纹在物体表面形成特定的变形。

摄像机捕捉到变形后的条纹图像后,通过解码算法提取出条纹的变形信息,进而恢复出物体表面的三维形态。

其中,光栅条纹的生成和投影是结构光三维测量的关键步骤,常见的光栅条纹有正弦条纹、二值条纹等。

在结构光三维测量系统中,摄像机和投影仪是两个核心组件。

摄像机负责捕捉投影到物体表面的条纹图像,而投影仪则负责生成并投影光栅条纹。

3.测量技术基础解析

3.测量技术基础解析

整个量值的测量。例如用游标卡尺测量零件轴径值。 ⑵ 相对测量:从测量器具上得到的是被测量与标准
量(已知)的相对偏差。因此被测量等于仪器所指偏
差与标准量的代数和。
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北京理工大学高职学院
§3.2.2 测量方法的分类
按被测表面与测量器具测头是否有机械接触分类: ⑴ 接触测量:测量器具的测头与零件被测表面接触
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3.1.1 测量的概念和测量要素 被测量(测量对象):主要指几何量,包括长度、 角度、表面粗糙度及形位误差等。 计量单位(简称单位) :机械工程中常用的长度 单位有“毫米”、“微米” 和“纳米” ,常用的角 度单位是非国际单位制的单位“度”、“分”、 “秒” 。 在测量过程中,测量单位必须以物质形式来
2. 极限量规:没有刻度,不能检验工件的具体尺寸,但是 能确定被检验工件是否合格。 3. 测量仪器:将被测的量值转换成可直接观察的指示值或 等效信息的测量器具。
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§3.2.1 测量器具的分类
几何量测量仪器按结构的特点可分为:

游标类仪器:游标卡尺、游标深度尺以及游标量角器等。 微动螺旋副类仪器:外径千分尺、内径千分尺等。 机械类仪器:百分表、千分表、杠杆比较仪以及扭簧比较仪 等。 光学机械类仪器:光学计、测长仪、投影仪以及干涉仪等。 气动类仪器:压力式气动量仪、流量计式气动量仪等。 电学类仪器:电感比较仪、电动轮廓仪等。 激光类仪器:激光准直仪、激光干涉仪等。 光学电子类仪器:光栅测长机、光纤传感器等。
测量精度(即准确度):测量结果与真值的一致程 度。不考虑测量精度而得到的测量结果是没有任何意 义的。 真值的定义为: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。

《三坐标测量培训教程》

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《三坐标测量培训教程》《三坐标测量培训教程》是一本关于三坐标测量技术的培训教材,主要从理论知识、仪器使用及实际操作等多方面对三坐标测量进行了详细的讲解。

在现代制造业中,精度要求越来越高,对产品的尺寸、形状、位置等要求也越来越严格。

在这种情况下,三坐标测量技术作为一种精度极高的测量手段,被广泛应用于各个领域,是科技进步和产品质量提升的重要保障。

然而,三坐标测量技术虽然优越,但其学习难度也比较大。

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《三坐标测量培训教程》共分为11章,分别为:三坐标测量基础知识、三坐标测量检测内容、三坐标测量机械系统、三坐标测量软件系统、三坐标测量工艺流程、三坐标测量标准及规格、三坐标测量仪器维护、数据分析与处理、三坐标测量技术应用、三坐标测量案例分析、三坐标测量实验设计。

其中,第一章至第五章主要讲述了三坐标测量的基础知识以及各种检测内容,如尺寸、形状、位置、垂直度、平行度等。

第六章介绍了三坐标测量的标准及规格,包括不同国家和行业的标准规范。

第七章和第八章则讲解了三坐标测量机械系统和软件系统的相关知识,如机械结构、传动系统、控制软件等。

第九章至第十一章则讲解了三坐标测量技术的应用、案例分析以及实验设计,使得学员能够在理论学习的基础上,更好地掌握实践操作。

除了基础知识的讲解外,本教程还注重对实际操作的培训。

教程中涵盖了大量的操作步骤,并有详细的实验指导和实验设计。

可以有效地指导学员熟练掌握三坐标测量的相关操作流程,提高其测量和分析能力。

总之,《三坐标测量培训教程》的出版对于推广和普及三坐标测量技术具有重要的意义。

通过对该教材的学习,学员可以快速了解三坐标测量技术的基本概念、原理、方法和应用,为企业的生产制造提供了可靠的支撑力量。

第3章 测量技术基础 习题参考答案

第3章  测量技术基础 习题参考答案

第3章测量技术基础习题参考答案1、测量的实质是什么?一个完整的测量过程包括哪几个要素?答:⑴测量的实质是将被测几何量L与作为计量单位的标准量μ进行比较,以确定被测量的量值的操作过程,即L/μ=q,或L=μq。

⑵一个完整的测量过程包括被测对象,计量单位、测量方法和测量精度四个要素。

2、量块的作用是什么?其结构上有何特点?答:⑴量块的作用:a、用于计量器具的校准和鉴定;b、用于精密设备的调整、精密划线和精密工件的测量;c、作为长度尺寸传递的实物基准等。

⑵非测量面;测量面的表面非常光滑平整,具有研合性,两个测量面间具有精确的尺寸。

量块上标的尺寸称为量块的标称长度ln。

当ln<6mm的量块可在上测量面上作长度标记,ln>6mm的量块,有数字的平面的右侧面为上测量面。

3、量块分等、分级的依据各是什么?在实际测量中,按级和按等使用量块有何区别?答:⑴量块分等的依据是量块测量的不确定度和量块长度变动量的允许值来划分的。

量块分级主要是根据量块长度极限偏差和量块长度变支量的最大允许值来划分的。

⑵区别是:量块按“级”使用时,是以量块的标称长度作为工作尺寸。

该尺寸包含了量块的制造误差,制造误差将被引入到测量结果中去,但固不需要加修正值,故使用较方便。

量块按“等”使用时,是以量块栏定书列出的实例中心长度作为工作尺寸的,该尺寸排除了量块的制造误差,只包含栏定时较小的测量误差。

量块按“等”使用比按“级”使用的测量精度高。

4、说明分度间距与分度值;示值范围与测量范围;示值误差与修正值有何区别?答:其区别如下:⑴分度间距(刻度间距)是指计量器具的刻度标尺或度盘上两面三刀相邻刻线中心之间的距离,般为1-2.5mm;而分度值(刻度值)是指计量器具的刻度尺或度盘上相邻两刻线所代表的量值之差。

⑵示值范围是指计量器具所显示或指示的最小值到最大值的范围;而测量范围是指在允许的误差限内,计量器具所能测出的最小值到最大值的范围。

⑶示值误差是指计量器具上的示值与被测量真值的代数差;而修正值是指为消除系统误差,用代数法加到未修正的测量结果上的值。

三坐标基础知识

三坐标基础知识

应用领域与前景
汽车制造
用于检测发动机、变速器、车身等关键零部件的尺寸和形状精度 。
航空航天
用于检测飞机发动机、机翼、尾翼等复杂零部件的几何精度。
模具制造
用于检测模具型腔、型芯等关键部位的尺寸和形状精度。
应用领域与前景
机床制造
用于检测机床主轴、导轨等运动部件的位置精度和动态性能。
前景展望
随着智能制造、工业4.0等概念的提出和实施,未来三坐标测量机将朝着更高精 度、更高速度、更智能化方向发展。同时,随着新材料、新工艺的不断涌现和应 用领域的不断拓展,三坐标测量机的市场需求将持续增长。
误差分析与质量控制
对拟合后的曲面进行误差分析,判断 其是否满足设计要求,并实施相应的 质量控制措施。
自动化生产线上的在线检测
生产线集成 将三坐标测量机集成到自动化生 产线中,实现生产过程中的在线 检测。
数据追溯与报告生成 对生产线上的检测数据进行追溯 和记录,生成相应的质量报告和 统计分析结果,为生产管理提供 决策支持。
数据处理
对采集的数据进行滤波、平滑、拟合等处理 ,以消除误差并提高数据质量。
数据输出
将测量结果以图形、报表等形式输出,供用 户参考和使用。
03
三坐标测量机操作与维护
操作规程与注意事项
操作前准备
熟悉三坐标测量机的结构、性能、操作方法及测量原理, 检查设备状态是否良好,确保测量机处于正常工作状态。
操作规程
评定指标
包括定位精度、重复定位精度、探测 误差、测头半径补偿误差等。
评定方法
采用国际标准或国家标准规定的测试 程序,使用标准球、标准环规等器具 进行测试。
校准原理及步骤
校准原理
通过测量已知几何形状和尺寸的标准 件,比较测量结果与标准值的差异, 从而确定测量机的误差。

第三章公差测量技术基础

第三章公差测量技术基础
• 选择检测器具 按照规范要求选择适当的检测 器具,设计、制作专用的检测器具和辅助工具, 并进行必要的误差分析。
八、检测的一般步骤
• 检测前准备 清理检测环境并检查是否满足检测要 求,清洗标准器、被测件及辅助工具,对检测器 具进行调整使之处于正常的工作状态。
• 采集数据 安装被测件,按照设计预案采集测量数 据并规范地作好原始记录。
四、测量方法
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操作。
广义地说,测量方法可以理解为测量原理、测量器具(计量器 具)和测量条件(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。
得到其实际值并判断其是否合格的方法。
三、计量单位
我国规定采用以国际单位制为基础的“法定计量单位制”。 它是由一组选定的基本单位和由定义公式与比例因数确定的导出 单位所组成的。如“米”、“千克”、“秒”、“安”等为基本单位。
在测量过程中,测量单位必须以物质形式来体现,能体现计 量单位和标准量的物质形式有:光波波长、精密量块、线纹尺、 各种圆分度盘等。
36.745 (组合) 1.005 (第一块)
35.74
35.74(组合) 1.24 (第二块 )
34.5
34.5(组合) 4.5(第三块) 30(第四块)
8、量块使用的注意事情项
• 量块必须在使用有效期内,否则应及时送专业部门检定。 • 使用环境良好,防止各种腐蚀性物质及灰尘对测量面的损
伤,影响其粘合性。 • 分清量块的“级”与“等”,注意使用规则。 • 所选量块应用航空汽油清洗、洁净软布擦干,待量块温度

《三坐标测量技术》课程教学大纲

《三坐标测量技术》课程教学大纲

《三坐标测量技术》课程教学大纲课程编号:0803401012课程名称:三坐标测量技术英文名称:Three coordinates Measuring Technique课程类型:专业基础限选课总学时:32 讲课学时:30 实验学时:2学时:32学分:2适用对象:四年制机械设计制造及其自动化专业先修课程:互换性与技术测量、机械设计、液压与气压传动、测试技术、数控技术等一、课程性质、目的和任务三坐标测量技术课程是机械设计制造及其自动化专业机械制造专业方向的一门专业基础限选课。

三坐标测量是现代企业技术进步、产品升级、质量控制不可或缺的检测手段。

通过本课程的学习让学生了解几何参数的先进测量技术,初步掌握三坐标测量机的测量原理,组成及特点,测量机的使用方法,为今后从事三坐标测量机的设计制造和操作打下良好的基础。

二、教学基本要求本课程以三坐标测量机为研究对象。

重点讨论三坐标测量机的功用、类型、主体结构、测头、控制系统、软件,举例说明三坐标测量机的应用。

学完本课程应达到以下基本要求:1.掌握坐标测量机的测量原理和基本的组成特点;2.初步掌握坐标测量机主机的结构组成及特点;3.初步掌握坐标测量机测头结构型式及特点;4.初步掌握坐标测量机控制系统的结构,了解各功能部件的控制方法;5.初步掌握坐标测量机软件各功能模块的特点与使用技术;6.理解并掌握坐标测量机的典型测量示例;7.初步掌握坐标测量机测量不确定度的误差来源,坐标测量机对环境基本要求;8.了解坐标测量机的误差检定方法;9.了解坐标测量机的误差补偿技术;10.了解三坐标测量机的发展方向。

三、教学内容及要求1.概论(1)了解三维测量的需求与意义;(2)了解三维测量技术的演变历程;(3)掌握三坐标测量机的组成;(4)了解三坐标测量机的类型及选用方法。

2. 坐标测量机的主机(1)了解坐标测量机的结构形式与材料特点;(2)了解标尺系统的特点;(3)了解导轨的类型特点及设计中的注意事项;(4)了解驱动机构的传动特点;(5)了解实现平衡的不同方法及特点。

三坐标测量机测量基本知识

三坐标测量机测量基本知识

三坐标测量机测量原理三坐标测量机测量原理三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一,因为它可以代替多种表面测量工具及昂贵的组合量规,并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。

三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据,为操作者提供关于生产过程状况的有用信息,这与所有的手动测量设备有很大的区别。

将被测物体置于三坐标测量空间,可获得被测物体上各测点的坐标位置,根据这些点的空间坐标值,经计算求出被测物体的几何尺寸,形状和位置。

三坐标测量机的组成:1,主机机械系统(X、Y、Z三轴或其它);2,测头系统;3,电气控制硬件系统;4,数据处理软件系统(测量软件);三坐标测量机在现代设计制造流程中的应用逆向工程定义:将实物转变为C AD模型相关的数字化技术,几何模型重建技术和产品制造技术的总称。

广义逆向工程:包括几何逆向,工艺逆向,材料逆向,管理逆向等诸多方面的系统工程。

正向工程:产品设计-->制造-->检验(三坐标测量机)逆向工程:早期:美工设计-->手工模型(1:1)-->3轴靠模铣床当今:工件(模型)-->3维测量(三坐标测量机)-->设计à制造逆向工程设备:1,测量机:获得产品三维数字化数据(点云/特征);2,曲面/实体反求软件:对测量数据进行处理,实现曲面重构,甚至实体重构;3,CAD/CAE/CAM软件;4,数控机床;逆向工程中的技术难点:1,获得产品的数字化点云(测量扫描系统);2,将点云数据构建成曲面及边界,甚至是实体(逆向工程软件);3,与CAD/CAE/CAM系统的集成;(通用CAD/CAM/CAE软件)4,为快速准确地完成以上工作,需要经验丰富的专业工程师(人员);三坐标测量机测量原理三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一,因为它可以代替多种表面测量工具及昂贵的组合量规,并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。

三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据,为操作者提供关于生产过程状况的有用信息,这与所有的手动测量设备有很大的区别。

三坐标基础知识

三坐标基础知识

三坐标基础知识三坐标是一种用于测量物体形状和位置的技术。

它使用三个坐标轴来描述一个点的位置,这三个坐标轴通常分别为X、Y和Z轴。

三坐标技术在工程、制造和测量领域应用广泛,它可以精确地测量物体的尺寸、形状和位置,并可用于质量控制、产品设计和线路布局等方面。

在三坐标测量中,引入了坐标轴的概念,其中X轴是水平方向,Y轴是垂直方向,Z轴是垂直于X和Y轴的方向。

这三个坐标轴分别用于测量物体的长度、宽度和高度。

通过测量物体在三个坐标轴上的坐标值,可以准确地确定物体的位置和尺寸。

三坐标测量通常使用三坐标测量机进行。

三坐标测量机是一种精密测量设备,它由铁床、机械臂和测量探头组成。

铁床提供了一个稳定的测量平台,机械臂可以在三个坐标轴上移动,测量探头用于测量物体的表面。

在进行三坐标测量之前,需要先进行校准。

校准是将测量机的坐标系与真实世界坐标系对齐的过程。

校准通常使用标定球或标定块来进行,这些校准工件具有已知的尺寸和坐标值。

通过与校准工件的比较,可以确定测量机的误差,并进行误差补偿,以提高测量的精度。

三坐标测量的精度主要取决于测量机的精度,同时还受到环境条件、操作人员技术水平和测量物体的特性等因素的影响。

为了提高测量精度,需要注意以下几点:1.保持良好的环境条件:三坐标测量需要在稳定的环境条件下进行,避免温度、湿度和振动等因素对测量结果的影响。

同时,还需要保持测量机的清洁和正常运行状态。

2.熟练操作三坐标测量机:操作人员应熟练掌握三坐标测量机的操作方法和测量软件的使用,避免操作错误和误解测量结果。

在进行测量之前,还需要对测量工件的特性和形状进行了解,以确定合适的测量方法和参数设置。

3.定期维护和校准测量机:三坐标测量机需要定期进行维护和校准,以保持其精度和稳定性。

维护工作包括清洁、润滑和部件更换等,校准工作包括误差补偿和坐标系校准等。

三坐标测量的应用范围很广,包括机械制造、汽车制造、航空航天、电子设备等领域。

在机械制造中,三坐标测量可用于检验零件的尺寸和形状是否符合要求,在汽车制造中,三坐标测量可用于测量车身件的位置和间隙,在航空航天中,三坐标测量可用于测量飞机零件的尺寸和形状,在电子设备中,三坐标测量可用于测量电子元器件的位置和高度等。

技术测量基础

技术测量基础

第三章测量技术基础了解测量的基本概念及其四要素。

一、判断题1.测量所得的值即为零件的真值。

( × )二、填空题1.国家标准规定:测量的标准温度为20℃。

了解长度基准和量值传递的概念。

一、填空题1.我国长度的法定计量单位是m。

二、选择题1.在国际单位制中,长度的单位名称是(A)。

A:米; B厘米; C毫米; D微米掌握量块的基本知识。

一、判断题1.使用的块规数越多,组合出的尺寸越精确。

(×)二、名词解释1.量块的研合性:当测量表面留有一层极薄的油膜时,在切向推合力的作用下,由于分子之间的吸引力,两量块能研合在一起,它称为量块测量面的研合性。

了解计量器具的分类和常用的度量指标。

1.用游标卡尺测量工件时,其读数为准确读数(即无估读位),而用千分尺测量工件时,其读数有估读位。

(√)2.用杠杆比较仪测轴径时,其读数为尺寸真值。

(×)3.用游标卡尺测量工件时,其读数有估读位。

(×)4.在测量零件的形位误差时,百分表的测杆应该与被测表面相垂直。

(√)5.用游标卡尺测轴径时,其读数为尺寸真值。

(×)6.在所有的量具中,读数时均有估读位。

(×)7. 用内径百分表测孔径时所测的是零件的实际偏差。

(√)8.用游标卡尺测轴径时,其读数为精确读数(无估读)。

(√)9. 用杠杆比较仪测轴径时所测的是零件的实际偏差。

(√)10.用千分尺测轴径时,其读数为精确读数。

(×)11.杠杆比较仪的示值范围即测量范围。

(×)12. 判断内径百分表测孔径、立式光学比较仪测轴径所得的数据是否有效是通过复查零位来决定的。

(√)13. 内径百分表的示值范围即测量范围。

(×)14. 用内径百分表测孔径、立式光学比较仪测轴径不须复查零位来。

(×)15. 用分度值为0.02mm游标卡尺测量尺寸其尾数只能为偶数。

(√)16.测量范围和示值范围属同一概念。

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3.1 概述 3.1.2测量的定义
检测的核心是测量技术。通过测量得到的数据,不仅能判
断其合格性,还为分析产品制造过程中的质量状况提供了最直
接而可靠的依据。
“测量”是以确定量值为目的的全部操作。测量就是将被 测
量与体现计量单位的标准量进行比较,确定其比值的过程。
若被测量值为L,计量单位为E,确定的比值为q,则被测
第三章 测量技术基础
为了满足机械产品的功能要求,在正确合理地完成了可靠 性、使用寿命、运动精度等方面的设计以后,还须进行加工和 装配过程的制造工艺设计,即确定加工方法、加工设备、工艺 参数、生产流程及检测手段。其中,特别重要的环节就是质量 保证措施中的精度检测。测量技术是进行质量管理的重要手段。
只有合格的零件才具有互换性。
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3.1 概述 3.1.2测量的定义
4.测量精度 指测量结果与真值的一致程度。 不考虑测量精度而得到的测量结果是没有任何意义的。 真值的定义: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。 由于测量会受到许多因素的影响,其过程总是不完善的, 即任何测量都不可能没有误差。对于每一个测量值都应给出 相应的测量误差范围,说明其可信度。
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3.1 概述 3.1.2测量的定义
3.测量方法 是指进行测量时所采用的测量原理、测量器具(计量器 具)和测量条件(环境和操作者)的总和。 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操作。 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,合理地获得可靠的测量结果。
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3.1 概述 3.1.2测量的定义
2.计量单位 计量单位(简称单位)是以定量表示同种量的量值而约 定采用的特定量。 我国规定采用以国际单位制(SI)为基础的“法定计量单 位制”。它是由一组选定的基本单位和由定义公式与比例因数 确定的导出单位所组成的。如“米”、“千克”、“秒”、“安” 等 为基本单位。 机械工程中常用的长度单位有“毫米”、“微米” 和“纳 米” , 常用的角度单位是非国际单位制的单位“度”、“分”、“秒” 和 2国020际/10/单10 位制的辅助单位“弧度”、“球面度” 。
量值可表示为:
L=q×E
基本测量方程式
一个完整的测量过程应包含测量对象、计量单位、测量方
பைடு நூலகம்
法(含测量器具)和测量精度等四个要素。
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3.1 概述 3.1.2测量的定义
1.测量对象 被测量在机械精度的检测中主要是有关几何精度方面的参 数量,其基本对象是长度和角度;表面粗糙度及形位公差等。 但是,长度量和角度量在各种机械零件上的表现形式却是多种 多样的,表达被测对象性能的特征参数也可能是相当复杂的。 因此,认真分析被测对象的特性,研究被测对象的含义是 十分重要的。例如,表面粗糙度的各种评定参数,齿轮的各种 误差项目,尺寸公差与形位公差之间的独立与相关关系等等。
长度计量的主要是研究和建立长度计量基准、实现长 度计量的量值传递、研究孔径测量、角度测量、直线度测量、 平面度测量、表面粗糙度测量、圆度测量、圆柱度测量、螺 纹测量、齿轮测量、自动测量等方法和测量误差,以及测量 结果的数据处理等 。
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3.1 概述 3.1.2测量的定义
“检测”就是确定产品是否满足设计要求的过程,即判断 产品合格性的过程。
1983年第17届国际计量大会又更新了米的定义,规定: “米”是光在真空中在1/299792458s的时间间隔内行进 路程的长度。
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3.1 概述 3.1.2测量的定义
在测量过程中,测量单位必须以物质形式来体现,能体 现计量单位和标准量的物质形式有:
光波波长 精密量块 线纹尺 各种圆分度盘
长度单位与计量基准
在国际单位制及我国法定计量单位中,长度的基本单位 名称是“米”,其单位符号为“m”。
“米”的定义于18世纪末始于法国,当时规定“米等于经 过 巴黎的地球子午线的四千万分之一”。19世纪“米”逐渐成 为国 际通用的长度单位。1889年在法国巴黎召开了第一届国际计 量大会,从国际计量局订制的30根米尺中,选出了作为统一 国际长度单位量值的一根米尺,把它称之为“国际米原器”。
3.1 概述 3.2 长度单位和尺寸传递 3.3 计量器具和测量方法 3.4 测量误差及数据处理
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3.1 概述 3.1.1技术测量的基本要求
保证测量精度、效率要高、 成本要低、避免废品产生。
计量
测量
metrology
不仅要获取量值信息,而且 要实现量值信息的传递或溯 源,只有计量部门从事的测 量才被称计量
检测的方法可以分为两类:定性检验和定量测试。 检验是指判断被测物理量是否合格的过程。定性检验的方 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。因其检验效率高、检验成本低而在大批量生产中得到广 泛应用。 测试则是指其有试验研究性质的测量。定量测试的方法是 在对被检验对象进行测量后,得到其实际值并判断其是否合格 的方法。
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3.1 概述 3.1.2测量的定义
检测的一般步骤 确定被检测项目 认真审阅被测件图纸及有关的技术资料,了解被测件的 用途,熟悉各项技术要求,明确需要检测的项目。 设计检测方案 根据检测项目的性质、具体要求、结构特点、批量大小、 检测设备状况、检测环境及检测人员的能力等多种因素,设 计一个能满足检测精度要求,且具有低成本、高效率的检测 预案。 选择检测器具 按照规范要求选择适当的检测器具,设计、制作专用的 检测器具和辅助工具,并进行必要的误差分析。
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Measurement
就是为获取量值信息 的活动 ,测量活动存 在于全部科学技术领 域
长度测量和计量
长度测量是将被测长度与已知长度比较,以确定被测长 度量值的过程。量值以数字和单位表示,例如用游标卡尺测 量圆柱体直径,测得的数值20.24毫米就是量值。主尺上的 刻度就是已知长度。机械制造中进行长度测量是为了保证工 件的互换性和产品质量,一般以毫米和微米作为测量单位。
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