量测的基本概念和实际操作培训教材

Z X
Y +X 方向向量为1,0,0
Z X
Y +Y 方向向量为0,1,0
Z X
Y +Z 方向向量为0,0,1
Z X
Y -X 方向向量为-1,0,0
Z X
Y -Y 方向向量为0,-1,0
X
Z
Y -Z 方向向量为0,0,-1
7. 基准坐标系
4. 工作平面和投影平面 什么是工作平面？工作平面是一个视图平面，类似图纸上的三视图，你工作时从 这个视图平面往下看。若你在上平面工作，那么就是在Z正上面工作；若你测量元 素是在右侧面，那么就是在X正工作平面工作。测量时通常是在一个工作平面上测 量完所有的几何特征以后，再切换另一个工作平面，接着测量这个工作平面上的几 何特征。
量测的基本概念和实际操作
（投影仪的校验及操作/钻床的垂直度/轴承同心度）
1. 前言
1.1 对于LOTES目前的所有产品及相关被测件，如何选择最简单、最快捷、最正确、 最合理的测量工具？（如板材厚度）
1.2 您选择测量工具的依据是什么？（如带基准的面轮廓)
1.3 您能否使用最基本的测量工具、仪表，仪器？举例说明
欧洲：GPS: Geometrical Product Specifications(产品几何技术规范）
国际标准：ISO 1101-2012------基于欧洲GPS标准
--中国：GB/T 1182-2008 --德国：DIN ISO 1101 --日本：JIS B0021 --英国：BS ISO 1101
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2nd Step: Set X and Y origin to zero. 设X和Y为（0.0）
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8. 通用测量器具投影仪的核准和操作方法
3rd Step: Rotate the handle to move the stage sideways until the feature to be measured can be found. Slowly rotate the viewer to align the vertical line to the angle of the inside edge. When done, the X value is the distance between the two features.
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8. 通用测量器具投影仪的核准和操作方法
5th Step: Transfer the sharp corner of the reference material to the horizontal line (either left or right). Check it’s alignment. Same method as the vertical line alignment. 水平方向校验方法和垂直方向的校验方法基本一致，除了方向.
共基准或组合基准，如两个平面或两条直线（或两条轴线）组合成一个公共平面或 一条公共直线（或公共轴线）作为基准；
3-3.基准体系：是指由三个互相垂直的基准平面组成的基准体系，它的三个平 面是确定和测量零件上各要素几何关系的基准。
4. 形位公差标注方法
Øt M A B C
基准要素的字母及附加符号 公差值及附加符号 公差特征项目的符号
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Horizontal line
Left Side
Right Side
8. 通用测量器具投影仪的核准和操作方法
6th Step: To finally check the alignment, place the sharp corner at the intersection of the vertical and horizontal lines. Then rotate the viewer, the intersection point and the sharp corner should be at the same center point. 确认校验是否合格，还可以把尖角放到十字架位置然后 旋转指示盘一周观察尖角是否有偏出十字架，如果偏出表校验不合格，反之就OK.
等效于ISO 1101
由于国家标准、ISO、GPS and GD&T之间的这种关系，请问LOTES主要用的是哪 个标准？从哪里区分？
* ASME: American Society of Mechanical Engineers
3. 检测技术的基本概念
3.1 关于检测方面的国家标准，有：GB/T6093-2001《几何量技术规范（GPS)长 度标准块》，GB/T1957-2006《光滑极限量规技术条件》，GB/T3177-1997《光 滑工件尺寸的检验》，GB/T10920-2008《螺纹量规和光滑极限量规形式与尺寸》 等。
如下常用测量器具： 卡尺，分厘卡，塞规，环规，螺纹量规，内外径千分尺，万能量角器，高度规，百 分表，千分表，表面粗糙度测量仪，投影仪，二次元，光学三次元，接触式三次元 等；
2.几何公差国际标准
美国标准：ASME Y14.5-2009 GD&T: Geometrical Dimensioning and Tolerancing
备注： Y-origin is the vertical line on the viewer while X-origin is the horizontal line.
8. 通用测量器具投影仪的核准和操作方法
1st Step: Look for a reference material that has a sharp corner. In this case, we used the corner of a contact strip as a reference. Place the contact strip on top of the stage. 寻找一个带有尖角的东西去校验
2nd Step: Point the sharp corner of the contact strip to the bottom vertical line found on viewer. 尖角指向底部垂直线位置
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Machine stage
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2. 基准要素的标注 GM新标准(ISO)
A
GM A-91 标准 我国GB标准
A
A
6. 基准
3. 基准的类型 基准有三种类型：单一基准、公共基准和基准体系。 3-1.单一基准：是指仅以一个要素（如一个平面或一条直线）作为确定被测要
素方向或位置的依据称为单一基准； 3-2.公共基准：是指将两个或两个以上要素组合作为一个独立的基准，称为公
3.2 测量是指以确定被测对象的几何量量值为目的进行的实验过程，在这过程中， 实质是将被测几何理L与计量单位的标准量E进行比较，从而获得两者比值q的过程， 为q=L/E , 被测量几何量的量值L为测量所得的量值q与计量单位E的乘积，即 L=q*E。
3.3 测试是指具有试验研究性质的测量，也就是试验和测量的结合。
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9. Perpendicularity 垂直度测量和计算
合格！
公差带是距离为公差值 t 且垂直于基 准平面的两平行平面之间的区域。
t
9. Perpendicularity 垂直度测量和计算
Geometric Feature
-Perpendicularity
Datum
A
Measurement Tools
百/千分表
Measurement Procedure
步骤一：将产品放于直角块上，贴合面作为A基准； 步骤二：把百分表放到大理三石平面上，指针放到被测量面归零，如下 图所示； 步骤三：计算出指针最大和最小值差值就是垂直度
请大家思考钻床的垂直度如何确认？？？
百度文库
计算出指针最大和最小值差值就是垂直度
8. 通用测量器具投影仪的核准和操作方法
投影仪如何使用？1. 如何校验；2. 如何测量不规则距离；3. 如何测量角度等 1. How to establish the X and Y-origin (without using the markers on the viewer) 如果投影仪对准校验标记没有 的情况下，如何校验X,Y轴？
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Vertical line
8. 通用测量器具投影仪的核准和操作方法
投影仪如何使用？1. 如何校验；2. 如何测量不规则距离；3. 如何测量角度等
?
8. 通用测量器具投影仪的核准和操作方法
1st Step: Align the vertical and horizontal lines on the inside edges of the sample. 在内边沿对准垂直和水平线，如下图：
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3rd Step: 只能旋转指示盘和X轴，与另外一侧边沿重合，所提
出的数据为距离（此点不易懂所以以现场操作一起
结合）
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8. 通用测量器具投影仪的核准和操作方法
投影仪如何使用？1. 如何校验；2. 如何测量不规则距离；3. 如何测量角度等
1st. Step: 对好基准水平线，移动垂直线到所测的边沿，读θ位 置如下图指示，测量原理和量角器基本一致比较好 理解.
3.4 检验是判断被测对象是否合格的过程.
3.5 一个完整的测量过程应包括被测量对象、计量单位、测量方法和测量精度四个 要素
3.6 测量工作过程需要标准量作为依靠，而标准量所体现的量值需要由基准提供， 因此，为了保证测量的准确性，就必须建立统一、可靠的计量单位基准。
4. 测量方法的定义及分类
测量方法是测量时所采用的测量原理、计量器具以及测量条件的总和。
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8. 通用测量器具投影仪的核准和操作方法
3rd Step: Rotate the handle to move the stage and check the alignment of the sharp corner at the upper vertical line.旋转手柄让尖角移动到垂直线顶部 4th Step: Ensure that the sharp corner will be the same condition as the bottom vertical line. If not, then adjust the stage so that the sharp corner will be the align at the bottom and upper vertical line. 要确保尖角和底部垂直线位置是相同的，如果不相同上下反复调校一直到相 同位置为准
测量方法
1.直接测量 2.间接测量 3.接触测量 4.非接触测量 5.自动测量 6.非自动测量
5. 要素几何特征
FOS
(Features of Size) (尺寸要素）
特别注明： 几何要素由点、线、面构成
6. 基准
1. 基准的概念
基准有基准要素和基准之分。零件上用来建立并实际起基准作用的实际要素称 为基准要素。用以确定被测要素方向或者位置关系的公称理想要素称为基准。 基准可由零件上的一个或多个要素构成。基准在图样的标注用英文大写字母（如 A、B、C 等）表示。
7. 基准坐标系
1. 笛卡尔直角坐标系如 点P(x ,y, z) 及右手定则 2. 基准坐标系
7. 基准坐标系
3. 向量的概念 在测量时，为了表示被测元素在空间坐标系中的方向引入向量这一概念。当长度 为“1”的空间向量投影到空间坐标系的X,Y,Z三个坐标轴上时，相对应有三个投影 向量。这三个投影向量的数值与对应轴分别为I,J,K。投影长度计算公式：I=1*向量 方向与+X夹角的余弦，实际计算时通常都省略掉前面的“1*”，所以向量方向 I,J,K通常也描述为向量与相应坐标轴夹角的余弦。（坐标轴的向量方向如下图所示）
9. 确认钻床头部与工作台面的垂直度---方法一：是否正确讨论
图1
图2
钻杆
垂直度OK 直角三角板
钻杆
垂直度NG
工作台面
方法一：以工作台面为基准，在工作台面上放一个直角三角板如上指示 ，用手柄 向下移动，如果钻杆和三角板没有干涉表示垂直度OK( 图1），如果钻杆和三角 板有干涉表示垂直度NG( 图2）