精密测量技术 (2)
《精密测量技术》PPT课件
圆分度误差：分度要素的实际位置相对于理想位置的偏差，用θi表示。
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2．零起分度误差
以零刻线的实际位置为基准，确定全部刻线的理论位置，
并由此求得的分度误差称为零起分度误差，用 0 , i
表示。零起分度误差的一般表达式为
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一、角度的单位和自然基准
1、角度的单位：
国际单位制：弧度(rad) → 分析、计算 非国际单位：度(°)、分(´)、秒(") → 实际应用（加工、测试） 换算：1°= 60´, 1´= 60", 1rad = 180/π°≈ 57.296°
2、角度的自然基准：
角度自然基准：360°圆周（绝对准确，没有误差）
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正弦规按正弦原理工
作，即在平板工作面
与正弦规一侧的圆柱
之间安放一组尺寸为 H的量块，使正弦规 工作面相对于平板工 作面的倾斜角度0 等于被测角(锥)度的 公称值，(如图所示)。 量块尺寸H由下式决 定
sin0 H/L
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第三节、圆分度误差测量
• 一、圆分度误差的概念
直接测量：测量0～360之间的任意 角度
1、测角仪：精密仪器，最小分辨率可达0.01"
构成：1－工作台：固定被测件 4－自准直光管：对准目标 5－读数装置：瞄准读数
原理：先瞄准被测件的一个平面，读数α1
转动工作台，再次瞄准另一个平面，读数α2，
被测角度： A B 1 C 8 (0 21 )
角度基准：分度盘、圆光栅、码盘
精密测量技术
精密测量技术一、背景研究跟着社会的发展，一般机械加工的加工偏差从过去的mm级向“ m级发展，精密加工则从 10 p,m级向炉级发展，超精美加工正在向nm级工艺发展。
由此，制造业对精美丈量仪器的需求愈来愈宽泛，同时偏差要求也愈来愈高。
精美丈量是精密加工中的重要构成部分，精美加工的偏差要依靠丈量正确度来保证。
目前，对于丈量偏差已经由“ m级向 nm级提高，并且这类趋向一年比一年迅猛[1] 。
二、概括现代精美丈量技术是一门集光学、电子、传感器、图像、制造及计算机技术为一体的综合性交错学科，它和精美超精美加工技术相辅相成，为精美超精美加工供给了评论和检测手段；精美超精美加工水平的提高又为精美丈量供给了有力的仪器保障。
现代丈量技术波及宽泛的学科领域，它的发展需要众多有关学科的支持，在现代工业制造技术和科学研究中，丈量仪器拥有精美化、集成化、智能化的发展趋向，作为来世纪的要点发展目标，各国在微 /纳米丈量技术领域展开了宽泛的应用研究[1]。
三、丈量技术及应用特色3.1扫描探针显微镜1981年美国 IBM 公司研制成功的扫描地道显微镜 (STM), 将人们带到了微观世界。
STM 拥有极高的空间分辨率（平行和垂直于表面的分辨率分别达到 0.1nm和0.01nm,即可分辨出单个原子),宽泛应用于表面科学、资料科学和生命科学等研究领域 ,在必定程度上推进了纳米技术的产生和发展。
与此同时，鉴于 STM 相像原理与构造 ,接踵产生了一系列利用探针与样品的不一样互相作用来探测表面或界面纳米尺度上表现出来性质的扫描探针显微镜(SPM)，用来获取经过 STM 没法获取的有关表面构造和性质的各样信息,成为人类认识微观世界的有力工具。
下边介绍几种拥有代表性的扫描探针显微镜。
(1)原子力显微镜（ AFM ）:AFM 利用微探针在样品表面划过时带动高敏感性的微悬臂梁随表面起伏而上下运动 ,经过光学方法或地道电流检测出微悬臂梁的位移 ,实现探针尖端原子与表面原子间排挤力检测 ,进而获取表面容貌信息。
精密测量技术论文（2）
精密测量技术论文(2)精密测量技术论文篇二精密测量技术实验室建设与应用探讨【摘要】随着制造业不断朝着精密化、快速化的方向发展，对零件的检测也提出了越来越高的要求。
本文针对当前迅猛发展的精密检测技术，遵循与企业实际紧密结合的原则，深入企业进行调研。
将精密测量技术实验室的建设与企业实际紧密结合起来，使得我们培养出来的学生毕业即可上岗，既具有很好的动手操作能力，又有一定的理论知识，能够很好地满足企业的需求。
【关键词】精密测量三坐标测量机逆向工程先进制造技术的发展日新月异，使得未来制造业发展的主要趋势是向精密化、柔性化、智能化、集成化、全球化、网络化、虚拟化的方向发展[1]。
精密测试技术就要适应这种发展，它在机械学科中的作用是：为先进制造业服务，担负起质量技术保证的重任。
作为专门为企业输送高技能人才的职业院校，我院积极调研企业生产需求，新成立了精密测量技术这一专业。
2009年5月，我院以精密测量技术实验室的建设为基础，经过一年的实践与研究，实验室建设已经完成，取得了一定的成绩，在总结研究成果的基础上，我们提出如下报告。
1 研究背景2009年，我校机电工程系针对当前就业形势及企业需求，新开设精密测量技术这一专业。
根据该专业课程设置，遵循与企业紧密合作的原则，以就业为导向，建立精密测量技术实验室。
该实验室主要承担我院学生零件检测及相关课程的实验教学。
使学生在掌握常用量具的前提下，学会利用各种高精密仪器(如三坐标测量机等)测量复杂零件及高精度零件的方法。
同时，该实验室还可用于本校老师及学生进行教学研究、对外高技能人才的培训、校企合作进行企业零件的鉴定等业务。
2 研究思路本课题的研究明确定位于高水平精密测量实验室的建设，旨在培养适应企业需求的、具有一定设计能力的高技能人才。
主要遵循以下研究思路：(1)由学院相关领导和机电工程系领导及相关教师成立课题组开展本课题的研究;(2)课题组成员通过调研，紧密联系企业生产现状，共同探讨精密测量技术实验室教学与装备的思路与途径，做好实验室装备规划工作;(3)采用教师培训与实验研究同步进行的工作模式;(4)充分利用各种资源，建立科研、教学、培训集成一体的实验室。
二等精密水准测量
一、目的1、通过一条水准环线的施测，掌握二等精密水准测量的观测和记录，使所学知识得到一次实际的应用。
２、熟悉精密水准测量的作业组织和一般作业规程。
二、要求１、每组选定一条－1.0Km的闭合水准环线，每人完成不少于一个测站上的观测、记录、打伞、扶尺、量距的作业。
２、计算环线闭和差。
三、实习步骤１、作业步骤精密水准观测组由8－９人组成，具体分工是：观测一人，记录一人，打伞一人，扶尺二人，量距二人。
２、限差及作业规定（１）、视线高度不得低于0.5m，视线长度一般取不大于50m，前后视距差应小于1m。
测段距离累积差小于3m。
（２）、一测段的测站数布置成偶数，仪器和前后标尺应尽量在一条直线上。
（３）、观测时要注意消除视差，气泡严格居中，各种螺旋均应旋进方向终止。
（４）、视距读至1mm，基辅分划读至0.1mm，基辅高差之差≤0.6mm。
（５）、上丝与下丝的平均值与中丝基本分划之差，对于0.5cm刻划标尺应≤1.5mm，对于1.0cm刻划标尺应≤3.0mm。
（６）、各项记录正确整齐，清晰，严禁涂改。
原始读数的米、分米值有错时，可以整齐地划去，现场更正，但厘米及其以下读数一律不得更改，如有读错记错，必须重测，严禁涂改。
（７）、每一站上的记录、计算待检查全部合格后才可迁站。
（８）、测完一闭合环计算环线闭合差，其值应小于±４√Ｌmm，Ｌ为环线长度，以公里为单位。
３、观测程序精密水准测量中采用如下的观测程序：往测奇数站的观测程序为：后前前后往测偶数站的观测程序为：前后后前返测奇数站的观测程序为：前后后前返测偶数站的观测程序为：后前前后在一个测站上的观测步骤（以往测奇数站为例）为：（１）、首先将仪器整平。
２）、望远镜对准后视水准标尺，转动倾斜螺旋使符合水准气泡两端影像分离不得大于3mm，用上、下视距丝平分水准标尺的相应基本分划读取视距。
读数时标尺分划的位数和测微器的第一位数共四个数字要连贯出。
（３）、接着转动倾斜螺旋使气泡影像精密符合，并转动测微螺旋使楔形丝照准基本分划，读分划线三位数和测微器二位数。
(完整)精密制造技术与精密测量技术课程64课时
(完整)精密制造技术与精密测量技术课程标准64课时《精密制造技术与精密测量技术》课程标准二、课程性质和任务精密制造技术与精密测量技术是精密机械技术三年制高职专业设置的一门专业课，是学生具备了一定专业基础知识之后开设的课程。
该课程是学生了解精密加工技术与精密测量技术的基本理论知识的重要理论教学环节，开设一学期,教学时数为64学时，4学分.本课程任务是介绍精密加工技术与精密测量技术的基本理论、优点及应用等内容，使学生具有精密加工技术与精密测量技术应用的能力。
通过本课程的学习，要求学生熟悉精密加工体系及发展、精密加工的特点、精密加工方法及其分类、使用机械常用测量器具的能力。
三、课程教学目标通过以工作任务导向,使高等职业学院的精密机械技术专业的学生了解与掌握精密加工技术与精密测量技术的基本理论及应用，使学生具有精密加工技术与精密测量技术应用的能力，为学生未来从事专业方面实际工作的能力奠定基础。
（一）知识目标1、熟悉精密加工体系及发展、精密加工的特点、精密加工方法及其分类；2、熟悉精密加工技术中热处理的安排；3、掌握金属精密加工工艺及超精密切削加工工艺;4、掌握精密测量技术.（二)能力目标1、能明确精密切削加工机理、精密切削加工机床及其应用2、会制定典型零件的精密加工工艺3、会常用测量器具的使用(三）素质目标1）能够把理论知识与应用性较强实例有机结合起来，培养学生的专业实践能力。
同时使学生对专业知识职业能力有深入的理解2）通过知识教学的过程培养学生爱岗敬业与团队合作的基本素质。
四、课程内容与要求学时：64五、教学基本条件(完整)精密制造技术与精密测量技术课程标准64课时为保证理论课程的效果，上课时应在多媒体教室上课，同时应有相关的实验设备。
六、本课程与前后课程的联系本课程是精密机械技术专业的核心课程，本课程使用了《机械设计》，《公差配合与测量技术》，《机械制图》，《液压传动》,《电工与电子》，《企业管理》;《数控机床》等专业技术课.是各专业技术课的综合应用。
机械加工中常用的精密测量技术
机械加工中常用的精密测量技术摘要：将精密测量技术运用于机械加工中，能够在提升机械加工质量方面起到重大帮助。
本文详细分析了几种常用的精密测量技术，以此帮助人们更好的了解精密测量技术的使用价值与运用要点，为提高机械加工质量奠定技术基础。
关键词：机械加工；常用；精密；测量技术精密测量技术的使用，能够让机械加工制造精密程度得到显著提高，使得加工质量更加具有保障，特别是在进行微型零部件生产制造时，精密测量技术为加工生产带来了诸多的便利。
由于机械加工操作流程较为复杂，尽管有制定一系列配套的生产加工标准，不过，由于是实行批量化加工，如果某一环节出现异常，就会对整个加工生产工作都带来影响，使得出现大量的残次品。
为此，就需要结合具体的加工生产规范，提高对精密测量技术的运用，及时发觉加工生产中产品参数偏离规定值的情况，并加以有效纠正，以此保障整个加工制造流程的质量。
1.精密测量技术的简要介绍为确保机械加工产品的外形大小与规定相符，就应当对其实行精确化测量，使之制造精细度可以满足相应生产要求。
而随着科技水平的不断提高，各种先进技术相继研发运用，在目前应用的测量技术中结合了计算机技术与软件、声光学技术、传感技术等，提高了测量的精细度和准确度，使得测量结果与实际情况之间的误差越来越小，做到了逻辑式检测。
随着光能、阻抗、超声检测技术的运用，并融合了多种复杂、特殊的传感技术，就此形成了精密测量技术[1]。
2.机械加工中精密测量技术的应用2.1石英传感器精密检测技术的应用石英是一种超导体材料，把它运用于传感器中，既可以提高传感器灵敏性，还在提高检测效果方面起到了较大促进作用。
并且，石英传感器内的敏感元件主要分布于石英晶体中，如此只需机械加工产品的精密检测技术人员掌握石英晶体特征，便能轻松熟悉传感器运作方式，以此防止石英传感器在实际运用时发生运作混乱、操作不当等情况。
并且，将石英传感器运用于机械加工产品的检测工作中，还可以促使传感器内使用的石英晶体在测量时发生正压电效应，以此提升检测效果的准确性与精确性，保证工作人员可以按照所掌握的检测结果来对加工生产流程加以优化改进，以免在开展机械加工时发生异常问题，从而威胁加工产品的质量[2]。
精密检测技术
精密检测技术
模块一 模块二 模块三 模块四 模块五 模块六 模块七 模块八 模块九 正弦规 自准则测量仪 投影仪 卧式测长仪 光学分度头 万能工具显微镜 万能测齿仪 三座标测量仪 电动轮廓仪
中国航空工业贵州高级技工学校
模块一 正弦规
任务：用正弦规测量V型组合体 知识点： 正弦规的结构 正弦规的规格及选用标准 正弦规的工作原理 技能点： 正确选用正弦规 使用正弦规正确测量V形组合体
中国航空工业贵州高级技工学校
三、任务实施
1、量具与测量仪器的选用 2、操作步骤 第一步 测量长度尺寸。
（1）测量前检查仪器各部分，清洗工件，选好物镜照明方式，打开照明开关。 （2）根据工件大小和形状复杂程度，选择放大倍率为10的物镜，按图纸参数乘 倍率绘制“标准图样”及公差带，并固定在投影屏上。 （3）把工件置于工作台上，升降工作台，使工件在投影屏上清晰成像。 （4）移动工作台和旋转投影屏，使投影屏上的工件影像与“标准图样”重合，检 查工件是否合格。如有偏差有，可用普通玻璃尺直接测量偏差量，也可以 利用工作台的纵、横向读数装置进行测量。 第二步 测量角度尺寸。 （1）松开手轮，旋转投影屏使其上刻线与零位指标板的刻线对齐，此时投影十 字线与工作台X、Y坐标平行。 （2）将工件放在工作台适当部位，转动投影屏，使米字纵向虚线压线，数显箱 角度清零。 （3）再转动投影屏并移动工作台，使米字线压线，这时数显箱上的角度显示值为 工件的实际角度。（投影屏上刻有30°、60°、90°刻线，可直接进行比较）
4、正弦规的选用
测量时，选用正弦规的规格由零件的尺寸大小所决定。
一般以工件的长度和宽度不超出工作台面为宜，而
且在圆柱下方垫量块后正弦规应平稳无晃动，量块平
面应与圆柱轴线平行。
精密测量技术常识试题3(新)
一、填空（每题1分，共21分）1、光滑工件尺寸检验标准中规定，验收极限应从被检验零件的＿＿＿＿＿＿尺寸向移动一个安全裕度A。
2、测长仪测头正确的调整是;用平面测头时,其工作面应＿＿＿＿＿仪器的测量轴线,用球形测头时,其球心应＿＿＿＿＿仪器的测量轴线上。
3、测量光面极限量规主要使用的仪器有＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿。
4、万能测长仪能测量的参数有＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿。
5、形位公差值选择总的原则是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
6、在形状公差中，当被测要素是一空间直线，若给定一个方向时，其公差带是＿＿＿＿之间的区域。
若给定任意方向时，其公差带是＿＿＿＿区域。
7、圆度的公差带形状是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，圆柱度的公差带形状是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
8、轴线对基准平面的垂直度公差带形状在给定两个互相垂直方向时是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
9、由于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿包括了圆柱度误差和同轴度误差，当＿＿＿＿不大于给定的圆柱度公差值时，可以肯定圆柱度误差不会超差。
10、径向圆跳动公差带与圆度公差带在形状方面＿＿＿＿，但前者公差带圆心的位置是＿＿＿＿，而后者公差带圆心的位置是＿＿＿＿。
二、判断题〔正确的打√，错误的打X，每题1分，共5分〕1、某实际要素存在形状误差，则一定存在位置误差。
（）2、端面圆跳动公差和端面对轴线垂直度公差两者控制的效果完全相同。
（）3、某平面对基准平面的平行度误差为0．05mm，那么这平面的平面度误差一定不大于0．05mm。
（）4、若某轴的轴线直线度误差未超过直线度公差，则此轴的同轴度误差亦合格。
（）5、圆柱度公差是控制圆柱形零件横截面和轴向截面内形状误差的综合性指标。
（）三、选择题（将下列题目中所有正确的选择出来，每题2分，共16分）1、尺寸公差带图的零线表示＿＿尺寸线。
a.最大极限b.最小极限c.基本d.实际2、属于形状公差的有＿＿。
精密测量实验指导书讲解
实验一技术测量基础一、实验目的1. 掌握内外尺寸测量的测量方法2.掌握常用尺寸测量仪器的测量原理、操作使用。
二、实验内容概述机械零件的尺寸测量是一项很重要的技术指标。
因此，尺寸的测量在技术测量中占有非常重要的地位。
尺寸的测量可分为绝对测量和相对测量。
绝对测量是指从测量器具的读数装置上可直接读得被测量的尺寸数值，例如用外径千分尺、游标卡尺和测长仪等测量长度尺寸。
相对测量是指从测量器具的读数装置上得到的是被测量相对标准量的偏差值，例如用内径百分表测量内孔的直径。
三、实验设备及测量原理3.1、游标尺游标尺由主尺和游标组成。
主尺的刻线间距为lmm，游标的刻线间距比主尺的刻线间距小，其刻线差值(分度值)有0.1、0.02、0.05mm三种。
在生产中直接用游标尺测量工件的外径、内径、宽度、深度及高度尺寸，应用相当广泛。
游标尺按用途分有，游标卡尺、游标深度尺和游标高度尺(附图l—1)三种。
附图l—1游标尺(a)-游标卡尺1-主尺；2框架；3-调节螺母；4-螺杠；5-游框；6-游标；7、8、9、10-量爪；11、12-锁紧螺母（b）-游标深度尺1-主尺；2-调节螺母；3-游框；4-横尺；5、7-锁紧螺母；6-游标（c）-游标高度尺1-底座；2-游框;3、4-锁紧螺母；5-主尺；6、9-量爪；7-调节螺母；8-游标附图1—2和附图l—3所示的是数显卡尺和数显高度尺。
附图1-2 数显卡尺 附图1-3 数显高度尺 1．刻度原理设游标的刻线间距数为n ，刻线间距为b ，主尺的刻线间距数为n-1，刻线间距为a(a=1mm),则游标长度L=nb=(n-1)a 1n b a n -= 游标分度值 1n ai a b a a n n -=-=-=如分度值为0.1mm 的游标尺。
取主尺上的9格(9mm)长度，在游标上刻成10格，则游标的刻线间距为910mm ，游标分度值i=1-910=0.1mm 。
为了使游标的刻线间距不致过小,读数时清晰方便，可把游标的刻线间距增大，如分度值i=0.1mm 的游标尺。
精密制造技术与精密测量技术课程标准64课时
《精密制造技术与精密测量技术》课程标准二、课程性质和任务精密制造技术与精密测量技术是精密机械技术三年制高职专业设置的一门专业课，是学生具备了一定专业基础知识之后开设的课程。
该课程是学生了解精密加工技术与精密测量技术的基本理论知识的重要理论教学环节，开设一学期，教学时数为64学时，4学分。
本课程任务是介绍精密加工技术与精密测量技术的基本理论、优点及应用等内容，使学生具有精密加工技术与精密测量技术应用的能力。
通过本课程的学习，要求学生熟悉精密加工体系及发展、精密加工的特点、精密加工方法及其分类、使用机械常用测量器具的能力。
三、课程教学目标通过以工作任务导向，使高等职业学院的精密机械技术专业的学生了解与掌握精密加工技术与精密测量技术的基本理论及应用，使学生具有精密加工技术与精密测量技术应用的能力，为学生未来从事专业方面实际工作的能力奠定基础。
（一）知识目标1、熟悉精密加工体系及发展、精密加工的特点、精密加工方法及其分类；2、熟悉精密加工技术中热处理的安排；3、掌握金属精密加工工艺及超精密切削加工工艺；4、掌握精密测量技术。
（二）能力目标1、能明确精密切削加工机理、精密切削加工机床及其应用2、会制定典型零件的精密加工工艺3、会常用测量器具的使用（三）素质目标1）能够把理论知识与应用性较强实例有机结合起来，培养学生的专业实践能力。
同时使学生对专业知识职业能力有深入的理解2）通过知识教学的过程培养学生爱岗敬业与团队合作的基本素质。
四、课程内容与要求学时：64五、教学基本条件为保证理论课程的效果，上课时应在多媒体教室上课，同时应有相关的实验设备。
六、本课程与前后课程的联系本课程是精密机械技术专业的核心课程，本课程使用了《机械设计》，《公差配合与测量技术》，《机械制图》，《液压传动》，《电工与电子》，《企业管理》；《数控机床》等专业技术课。
是各专业技术课的综合应用。
七、课程实施建议1、该课程是一门实践性较强的课程，教学内容包括精密加工技术及测量技术基础等基础知识，涉及的知识面较宽。
实验二 精密导线测量
实验二精密导线测量一、实验项目精密导线测量的方法及数据处理；二、实验目的1、了解精密导线测量的方法；2、学会精密导线测量的数据处理方法；三、实验仪器：J2光学经纬仪或全站仪、脚架、测钎等；四、实验原理和导线测量技术要求1．导线布设形式，根据测区的大小情况要求，导线可布设成以下三种：1）闭合导线2）附合导线3）支导线2．城市或工程测量导线测量技术指标一二级导线的主要技术要求如下表：注意：1．可角度和边长分别测量，也可同时测量。
2．导线点要保存好，作为下次精密水准的水准点，两次实验的成果构成一个完整的二级导线控制成果。
3．本次实验可选二级导线，以校园I级（一级）导线点为已知点，布设平均边长约为200米的II级（二级）不少于四个，构成闭合或附合怀线。
4．记录坚决不能涂改和造假，更不能转抄，否则重测，如果记录错误，请将本测站“距离”列标明“作废”，本测站重测，并从下行开始记录。
如有转抄或涂改，实验成绩为“0”分，自然不能参加本课程的考试，因为这是职业道德问题。
5．记录字不能出格。
6．测角主要限差：同一方向值的2C互差不大于13秒；上下半测回方向值之差不大于9秒；两测回同一方向值之差不在于9秒（一级导线才有此项限差）；如果方向多于3个，则归零差不大天8秒，各记录员必须记牢，在一测站结束后必须算完限差，如果各项结果在限差范围之内，才能搬站，否则要重测。
五、实验内容步骤1.在已知点架设仪器，对中、整平后用光学瞄准器大致瞄准测钎；2.先调整目镜，使十字丝清晰，再调整调焦透镜，使目标像清晰(即目标像落在十字丝网面上)，则视差被消除。
3.使用经纬仪进行角度测量，读数是三个环节之一，又由测微器和度盘的作用可知，经纬仪照准目标之后，其读数就是度盘读数和测微器读数之和。
4．角度和边长记录到下表。
5．记录无误后，进行方位角闭合差和导线全长相对闭合差计算，如果合格进行下一步，否则检查记录或重测。
6．平差计算：平差方法选择间接平差，用MATLAB中的s612.m计算，每个小组只提供一份平差报告，作为组长的实验报告的附件交上。
精密测量技术——期末知识点总结(前两章)
精密测量技术——期末知识点总结一．精密测量的意义与发展1．2测量的基本概念测量：以确定量值为目的的一组操作。
也就是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。
测试：是指具有试验性质的测量。
也可理解为试验和测量的全过程。
检验：是判断被测物理量是否合格（是否在规定范围内）的过程，通常不一定要求测出具体值。
因此检验也可理解为不要求知道具体值的测量。
检验的主要对象是工件。
检定：为评定计量器具是否符合法定要求所进行的全部工作，它包括检查、加标记和出具检定证书。
检定的主要对象是计量器具。
比对：在规定的条件下，对相同不确定度等级的同类基准、标准或工作用计量器具之间的量值进行比较的过程。
一个完整的测量过程应由下述四部分组成，即测量过程四要素：（1）测量对象和被测量（2）测量单位和标准量（3）测量方法（4）测量不确定度测量方法分类：直接测量和间接测量、绝对测量和相对测量、接触测量和非接触测量、单向测量和综合测量（例如齿轮整体误差的测量、丝杠的螺旋线误差测量）、手动测量和自动测量、工序测量和终结测量、以及主动测量（也叫在线测量）和被动测量等。
测量不确定度：不确定度是指对测量结果不能肯定或有怀疑的程度。
测量不确定度是表征合理赋予被测量之值的分散性，并与测量结果相联系的参数。
测量不确定度是表征测量结果的一个容易定量、并便于操作的质量指标，它的大小决定了测量结果的使用价值。
当给出的测量结果附有不确定度的说明时，才是完整和有意义的。
1．5测量不确定度标准不确定度，就是用标准差表征的不确定度，称为标准不确定度，用u表示。
标准不确定度分A类评定与B类评定。
A类：u(x)=√n =[1n(n−1)∑(x i−x)2]12；B类：经验判定。
直接测量结果所要求的标准不确定度的合成值u c为其所有分量的算术平方根。
不确定度的来源包括：被测量的定义不完全；被测量的复现不理想；测量样本的代表性；环境条件的影响；人员读数偏差；仪器分辨率的限制；测量标准赋值的不准确；引用常数或参数的不准确；测量方法的近似；各种随机影响（误差）；修正系统误差的不完善；不明显的粗大误差。
《精密测量技术》PPT课件 (2)
２意义：定向误差值用定向最小包容区域（简称定向
最小区域）的宽度或直径表示。定向最小区域是指按 理想要素的方向包容被测实际要素时，具有最小宽度 或直径的包容区域。理想要素首先要与基准平面保持 所要求的方向，然再按此方向来包容实际要素，所形 成的最小包容区域，即定向最小区域。
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定位误差
环干涉法测量，如图所示。若被测平尺长度为 200mm，则可选用Φ100mm的平晶，将平尺分成4段
进行测量，每次测量以两端点连线为准，测出中间 的偏差。测完一次，平晶向前移动50mm(等于平晶 的半径)。图中所示被测平尺只需测量3次即可，然 后通过数据处理，得出平尺的直线度误差。
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• 2、跨步仪法
• 跨步仪法使用的测量装置如图所示。该装置由具有两 个支承的本体和装在其上的指示表组成，后支承至前 支承的距离与前支承至指示表测头的距离相等。其测 量原理是以两支承点的连线作为理想直线测量第三点 相对于此连线的偏差。测量前，把此装置放在高精度 平尺或平板上，将指示表的示值调整为零，然后将测 量装置放置在被测面上进行测量，每次移动一个L距 离，读取一个读数。移动时，前次的测点位置，就是 后次测量的前支承点位置，如此依次逐段测完全长， 最后经数据处理，即可求出被测件的直线度误差。
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在给定方向内的直线度
• 当给定一个方向时，误差 带是距离为误差值t的两平 行平面之间的区域；当给 定互相垂直的两个方向时， 误差带是两对给定方向上 距离分别为误差值t1和t2 的两平行平面之间的区域。 如图是一个方向的示例， 棱线必须位于箭头所指方 向距离为误差值0.02mm的 两平行平面内。
【优质文档】精密测量实验指导书-word范文 (12页)
本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==精密测量实验指导书篇一：精密测量实验指导书实验一技术测量基础一、实验目的1. 掌握内外尺寸测量的测量方法2. 掌握常用尺寸测量仪器的测量原理、操作使用。
二、实验内容概述机械零件的尺寸测量是一项很重要的技术指标。
因此，尺寸的测量在技术测量中占有非常重要的地位。
尺寸的测量可分为绝对测量和相对测量。
绝对测量是指从测量器具的读数装置上可直接读得被测量的尺寸数值，例如用外径千分尺、游标卡尺和测长仪等测量长度尺寸。
相对测量是指从测量器具的读数装置上得到的是被测量相对标准量的偏差值，例如用内径百分表测量内孔的直径。
三、实验设备及测量原理3.1、游标尺游标尺由主尺和游标组成。
主尺的刻线间距为lmm，游标的刻线间距比主尺的刻线间距小，其刻线差值(分度值)有0.1、0.02、0.05mm三种。
在生产中直接用游标尺测量工件的外径、内径、宽度、深度及高度尺寸，应用相当广泛。
游标尺按用途分有，游标卡尺、游标深度尺和游标高度尺(附图l—1)三种。
附图l—1游标尺(a)-游标卡尺1-主尺；2框架；3-调节螺母；4-螺杠；5-游框；6-游标；7、8、9、10-量爪；11、12-锁紧螺母（b）-游标深度尺1-主尺；2-调节螺母；3-游框；4-横尺；5、7-锁紧螺母；6-游标（c）-游标高度尺1-底座；2-游框;3、4-锁紧螺母；5-主尺；6、9-量爪；7-调节螺母；8-游标附图1—2和附图l—3所示的是数显卡尺和数显高度尺。
附图1-2 数显卡尺附图1-3 数显高度尺1．刻度原理设游标的刻线间距数为n，刻线间距为b，主尺的刻线间距数为n-1，刻线间距为a(a=1mm),则游标长度L=nb=(n-1)a游标分度值 i?a?b?a?n?1na?anb?n?1na如分度值为0.1mm的游标尺。
精密测量技术实验报告
实验一、用接触式干涉仪测量量块一、实验目的1、掌握相对法检定量块的方法；2、熟悉接触式干涉仪的工作原理和使用方法；3、掌握量块中心长度的测量的方法。
二、实验设备接触式干涉仪、标准量块（二级量块）、被检量块（三级等量块）及附件三、实验数据与处理四、结论实验二、比长仪测量线纹尺一、实验目的1、了解阿贝比长仪的工作原理和使用方法；2、熟悉测量线纹尺的方法。
二、实验设备阿贝比长仪、线纹尺、其它。
三、实验数据与处理四、结论实验三、工具显微镜上用灵敏杠杆测量孔一实验目的1、熟悉万能工具显微镜调整和使用方法；2、掌握光学灵敏杠杆测量孔径得方法。
二、实验设备万能工具显微镜、光学灵敏杠杆及附件三、实验数据与处理实验四、光学比较仪测量轴一、实验目的1、熟悉立式光学比较仪的工作原理及使用；2、掌握用立式光学比较仪测量轴径的方法。
二、实验设备立式光学比较仪、小轴、量块三、实验数据与处理实验五、用圆度仪测量零件的圆度误差一、实验目的1、熟悉圆度的工作原理及使用方法；2、掌握圆度误差的数据测量方法。
二、实验设备圆度仪、被测件、同心圆模板三、实验数据与处理实验六、用合像水平仪测量平板平面度误差一、实验目的1. 了解平面度误差的测量原理及千分表的使用方法。
2. 掌握平面度误差的评定方法及数据处理。
二、实验设备合像水平仪、平板、千斤顶三、实验数据与处理实验七、用单基圆盘齿形误差测量仪测量齿轮的齿形误差一、实验目的1、熟悉单基圆盘齿形误差测量仪的工作原理及使用。
2、掌握数据的采集及误差处理方法。
二、实验设备基圆盘齿形误差测量仪、被测齿轮、指示表。
精密工程测量2
精密工程测量第一章4、试述精密工程测量的发展。
（P4）答：精密工程的发展必须加强以下几个方面的深入研究：1、新理论、新方法的研究。
2、减少环境等外界各因素影响的研究。
3、现代测绘信息处理方法的研究。
4、专用精密测量仪器的研究。
第二章1、精密控制网的基本特点是什么？（P6）答：1、控制网的大小、形状、点位分布与工程的大小、形状相适应，变长不要求相等或接近，而根据工程需要进行设计，点位布设要考虑工程施工放样和监测的方便。
2、投影面的选择应满足“控制点坐标反算的两点间长度与实地两点间长度之差应尽可能小”。
3、坐标系应采用独立的建筑坐标系，其坐标线应平行或垂直于精密工程测量的主轴线。
4、不要求控制网的精度绝对均匀，但要保证某一方向、某几个点的相对精度较高。
2、精密工程控制网优化设计的质量标准主要指哪几个方面？(P8)答：精度标准、可靠性标准、灵敏度标准、费用标准。
3、精密工程控制网在布设时应遵循哪些原则？（P14）答：1、控制网的大小、图形主要取决于工程的形状、规模和施工方法，以确保工程施工和变形监测的需要。
2、精密工程控制网是为工程服务的，必须具备必要的精度。
3、控制网投影面的选择应满足控制点坐标反算的两点间距离应与实地两点间距离尽可能相等，便于现场施工和检查。
4、控制点点位设置要稳定可靠，防止工程建设的影响和高电压、强磁场的干扰。
5、每一个控制点至少能与一个以上的控制点通视，以便使用过程中进行定向的检核。
6、要建立钢筋混凝土的强制归心装置，既减少对中误差影响，又便于长期保存和使用。
7、为了保证控制网的精度，应充分利用高精度的测量仪器，同时采用现代化的观测技术的先进的数据处理方法。
8、精密工程控制网点位选择时，因为有高精度的测量仪器的观测方法，应重点考虑工程需要和使用方便，而不必考虑网中的边长长短和角度的大小。
4、典型精密控制网有何特点？（P17）答：1、施工控制网的基本网至少有一组远离动建区的稳定的控制点，以便对整个网进行定位、定向和检核。
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精密测量技术一、背景研究随着社会的发展，普通机械加工的加工误差从过去的mm级向“m级发展，精密加工则从10 p,m级向炉级发展，超精密加工正在向nm级工艺发展。
由此，制造业对精密测量仪器的需求越来越广泛，同时误差要求也越来越高。
精密测量是精密加工中的重要组成部分，精密加工的误差要依靠测量准确度来保证。
目前，对于测量误差已经由“m级向nm级提升，而且这种趋势一年比一年迅猛[1]。
二、概述现代精密测量技术是一门集光学、电子、传感器、图像、制造及计算机技术为一体的综合性交叉学科，它和精密超精密加工技术相辅相成，为精密超精密加工提供了评价和检测手段；精密超精密加工水平的提高又为精密测量提供了有力的仪器保障。
现代测量技术涉及广泛的学科领域，它的发展需要众多相关学科的支持，在现代工业制造技术和科学研究中，测量仪器具有精密化、集成化、智能化的发展趋势，作为下世纪的重点发展目标，各国在微/ 纳米测量技术领域开展了广泛的应用研究[1]。
三、测量技术及应用特点3.1扫描探针显微镜1981年美国IBM公司研制成功的扫描隧道显微镜(STM),将人们带到了微观世界。
STM具有极高的空间分辨率（平行和垂直于表面的分辨率分别达到0.1nm 和0.01nm,即可分辨出单个原子),广泛应用于表面科学、材料科学和生命科学等研究领域,在一定程度上推动了纳米技术的产生和发展。
与此同时，基于STM相似原理与结构,相继产生了一系列利用探针与样品的不同相互作用来探测表面或界面纳米尺度上表现出来性质的扫描探针显微镜(SPM)，用来获取通过STM无法获取的有关表面结构和性质的各种信息,成为人类认识微观世界的有力工具。
下面介绍几种具有代表性的扫描探针显微镜。
(1)原子力显微镜（AFM）:AFM利用微探针在样品表面划过时带动高敏感性的微悬臂梁随表面起伏而上下运动,通过光学方法或隧道电流检测出微悬臂梁的位移,实现探针尖端原子与表面原子间排斥力检测,从而得到表面形貌信息。
利用类似AFM的工作原理,检测被测表面特性对受迫振动力敏元件产生的影响,在探针与表面10～100nm距离范围,可探测到样品表面存在的静电力、磁力、范德华力等作用力,相继开发磁力显微镜、静电力显微镜、摩擦力显微镜等,统称为扫描力显微镜。
(2)光子扫描隧道显微镜(PSTM): PSTM的原理和工作方式与STM相似,后者利用电子隧道效应,而前者利用光子隧道效应探测样品表面附近被全内反射所激起的瞬衰场,其强度随距界面的距离成函数关系,获得表面结构信息。
(3)其它显微镜:如扫描隧道电位仪(STP)可用来探测纳米尺度的电位变化;扫描离子电导显微镜(SICM)适用于进行生物学和电生理学研究;扫描热显微镜(STM)已经获得血红细胞的表面结构;弹道电子发射显微镜(BEEM)则是目前唯一能够在纳米尺度上无损检测表面和界面结构的先进分析仪器,国内也已研制成功。
3.2纳米测量的扫描Ｘ射线干涉技术以SPM为基础的观测技术只能给出纳米级分辨率,不能给出表面结构准确的纳米尺寸,是因为到目前为止缺少一种简便的纳米精度(0.10～0.01nm)尺寸测量的定标手段。
美国NIST和德国PTB分别测得硅(220)晶体的晶面间距为192015.560±0.012fm和192015.902±0.019fm(飞米fm也叫费米,是长度单位,1fm相当于10～15m)。
日本ＮＲＬＭ在恒温下对220晶间距进行稳定性测试,发现其18天的变化不超过0.1fm。
实验充分说明单晶硅的晶面间距有较好的稳定性。
扫描Ｘ射线干涉测量技术是微/纳米测量中一项新技术，它正是利用单晶硅的晶面间距作为亚纳米精度的基本测量单位,加上Ｘ射线波长比可见光波波长小2个数量级,有可能实现0.01ｎｍ的分辨率。
该方法较其它方法对环境要求低,测量稳定性好,结构简单,是一种很有潜力方便的纳米测量技术。
软Ｘ射线显微镜、扫描光声显微镜等用以检测微结构表面形貌及内部结构的微缺陷。
迈克尔逊型差拍干涉仪,适于超精细加工表面轮廓的测量,如抛光表面、精研表面等,测量表面轮廓高度变化最小可达0.5ｎｍ,横向(Ｘ,Ｙ向)测量精度可达0.3～1.0μｍ。
渥拉斯顿型差拍双频激光干涉仪在微观表面形貌测量中,其分辨率可达0.1nm数量级。
3.3光学干涉显微镜测量技术光学干涉显微镜测量技术,包括外差干涉测量技术、超短波长干涉测量技术、基于F-P标准的测量技术等,随着新技术、新方法的利用亦具有纳米级测量精度。
外差干涉测量技术具有高的位相分辨率和空间分辨率,如光外差干涉轮廓仪具有0.1nm分辨率;基于频率跟踪的F-P标准具测量技术具有极高的灵敏度和准确度,其精度0.001ｎｍ,其测量范围受激光器调频范围的限制,仅有0.1μｍ。
而扫描电子显微镜(SEM)可使几十个原子大小物体成像。
美国ZYGO公司开发的位移测量干涉仪系统,位移分辨率高于0.6nm,可在1.1ｍ/ｓ的高速下测量,适于纳米技术在半导体生产、数据存储硬盘和精密机械中的应用。
目前,在微/纳米机械中,精密测量技术的一个重要研究对象是微结构的机械性能与力学性能、谐振频率、弹性模量、残余应力及疲劳强度等。
微细结构的缺陷研究,如金属聚集物、微沉淀物、微裂纹等测试技术的纳米分析技术目前尚不成熟。
国外在此领域主要开展用于晶体缺陷的激光扫描层析(LST)技术,用于研究样品顶部几个微米之内缺陷情况的纳米激光雷达技术，其探测尺度分辨率均可达1nm。
3.4双频激光干涉仪与超精密光栅尺双频激光干涉仪测量精度高,测量范围大,因此常用于超精密机床作位置测量和位置控制测量反馈元件。
但激光测量精度与空气的折射率有关,而空气折射率与湿度、温度、压力、二氧化碳含量等有关。
美国NBS的研究结果说明当前双频激光干涉仪其光路在空气中进行了各种休整与补偿,其最高精度为8.5×10-8。
由于这种测量方法对环境要求过高,对生产机床在时间加工中往往过于苛刻,很难加以保证。
近年来光栅技术得到了很大发展,传统自成象原理(莫尔或反射原理)的光栅尺,其动、静尺之间的距离受到限制,其距离的允差约为塔耳波特周期(ｇ-8/λ)的10%，(ｇ为光栅周期，λ为光源波长)，例如，LED光源λ=900ｎｍ,光栅条纹间隔10μｍ,则动、静尺间隙距离允差也为10μｍ,这对光栅尺的安装及运动带来困难。
目前,衍射扫描干涉光栅采取偏振元件相移原理或附加光栅像相移原理。
例如德国Heidenhaiin公司采用三光栅系统原理和四光栅系统原理的光栅尺可达到很高的分辨率又有很好的可安装性。
该公司的LIP382线性光栅尺,测量70mm长度,用真空中激光干涉仪进行测量最大误差不超过±0.1μｍ。
这种光栅尺的光栅线周期为128nm,分辨率可达1nm,采用Zerodur材料制成几乎是零膨胀系数,动、静尺间隙为03.±0.1mm,安装和使用都很方便。
上述2种测量一起,虽然精度高但价格过于昂贵。
炫耀光栅是一种高精度,大范围的廉价测量仪器。
炫耀光栅的定尺常刻成锯齿形条纹,如5mm×50mm,每厘米1000线,而定尺为普通光栅尺,光栅常数为20μｍ。
炫耀光栅的分辨率仅取决于细光栅,因此比较容易实现大范围、高精度的测量,是一种有前途廉价化的光栅测量方式。
3.5超精密测量用电容测微仪电容测微仪的特点是非接触测量,精度高、价格低。
但测量范围有限,测量稳定性和漂移常令人不满意。
美国LionPrecision公司的电容测微仪分辨率可达0.5ｍｍ(1Hz频响),热漂移每度0.04%满量程。
对于差频式电容测微仪而言，如何减少测头电缆对测量的影响是难题之一,“电缆驱动”技术可解决该问题。
所研制的仪器采取集成化、小型化测量震荡器和本机震荡器的方法,将2个震荡器与测头做在一起,取消原来的测头电缆。
这种测头的引出电缆送出的是经过混频后的脉冲信号,这对减少漂移,增加稳定性都有很好的效果。
小型化后的测头可以方便地组成多传感器测量系统。
如圆度的三传感器测量系统,直线度和平面度的四传感器测量系统。
这些传感器可以对运动误差与被测工具形状误差进行分离,测得高精度真值[2]。
四、高速铁路轨道精密测量技术见附件1五、精密测量技术未来发展方向精密加工技术的发展需要精密测量的发展与之匹配。
市场对测量准确度不断提升的需求，也是鞭策研究人员加快开发高端产品去适应市场的动力。
目前，我国在机械测量技术和仪器方面的自主开发能力还不强，制造技术也相对落后。
近年来，国外着名仪器制造企业分别寻求国内市场，形成了国内市场上面对面的竞争趋势，低技术含量，低价微利的产品难以应对市场冲击，国内量具两试件加工工艺条件，硬度大的材料对加工环境的依赖性较小，温度变化对残余应力产生的作用不显着，容易得到高质量的表面，但容易产生裂纹，对工件的寿命影响很大。
近年来，精密测量技术发展迅速，成果喜人。
随着光机电一体化、系统化的发展，光学测量技术有了迅速发展，相应的测量机产品大量涌现，测量软件的开发也日益受到重视。
利用光学原理开发的非接触测量机及各种装置非常多。
如索尼精密工程公司的非接触形状测量机YP20／2l也是利用半导体激光高速高精密自动聚焦传感器的形状测量机，所有刻度尺均系标准元件，传感器和载物台均由微型计算机控制，具有优异的操作性能和数据处理功能。
非接触三坐标测量系统Zip250是-种高刚性、高速、高精密的新型测量机。
该机载物台的承载量为23kg，刻度尺的分辨力(X、Y、Z轴)均为0.25μm。
机上装配了带数码法兰盘的CCD摄像机和最新DSP处理器，因此可进行高速图像处理测量，同时也可与接触式测头并用进行相关测量。
例如这些测量仪器在线路测景技术，已可进行实时测量与显示。
这种精密测量技术应用到铁路上面前景将非常广阔。
其精密测量技术未来发展方向：(1)测量精度由微米级向纳米级发展，测量分辨力进一步提高；(2)由点测量向面测量过渡(即由长度的精密测量扩展至形状的精密测量)，提高整体测量精度；(3)随着图像处理等新技术的应用，遥感技术在精密测量工程中将得到推广和普及。
(4)随着标准化体制的确立和测量不确定度的数值化，将有效提高测量的可靠性[3]。
参考文献[1]董红磊. 精密加工与精密测量技术的发展[J].宇航计测技术2008 28（6）：22-26.[2]司国斌，张艳.精密超精密加工及现代精密测量技术[J].机械研究与应用2006 19（1）:15-18.[3] 薛双纲. 铁路精密测量技术应用研究[J]. 高新技术2011(1):7.。