精度测量的基本概念(ppt 39 页)_10184
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2021/3/4
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”和国际单位制的辅助单位“弧度”、“球 面度” 。
精度测量的基本概念(ppt 39 页)
基本内容
• 概述：检测的意义、测量的基本要素、检测的 一般步骤
• 计量单位与量值传递 ：长度单位及其基准 、 量块、长度的量值传递
• 测量器具与测量方法 ： 测量器具的分类、 测 量器具的技术性能指标 、 测量方法分类
• 测量误差 ：测量误差及表达式 、误差的分类 、 误差的来源及减小其影响的措施、测量不 确定度、 测量数据的处理
• 量块用铬锰钢等特殊合金钢或线膨胀系数小、 性质稳定、耐磨以及不易变形的其它材料制成 。其形状有长方体和圆柱体两种，常用的是长 方体。
2021/3/4
量块的构成
• 长方体的量块有两个平行的测 量面，其余为非测量面。测量 面极为光滑、平整，其表面粗 糙度Ra值达0.012μm以上，两 测量面之间的距离即为量块的 工作长度（标称长度）。标称 长度到5.5mm的量块，其公称 值刻印在上测量面上；标称长 度大于5.5mm的量块，其公称 长度值刻印在上测量面左侧较 宽的一个非测量面上
2021/3/4
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”。
• 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。
2021/3/4
测量精度
• 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。
• 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。
2021/3/4
• 1983年第17届国际计量大会又更新了米的定义，规定： “米”是在真空中在1/299792458s的时间间隔内行进路 程的长度。
2021/3/4
量块
• 使用波长作为长度基准，虽然可以达到足够的 精确度，但因对复现的条件有很高的要求，不 便在生产中直接用于尺寸的测量。因此，需要 将基准的量值按照定义的规定，复现在实物计 量标准器上。常见的实物计量标准器有量块（ 块规）和线纹尺。
2021/3/4
测量的基本要素
• “测量”是以确定量值为目的的全部操作。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
• 一个完整的测量过程应包含被测量、计量单位 、测量方法（含测量器具）和测量精度等四个 要素。
• 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。
• 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。
2021/3/4
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。
• 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。
2021/3/4
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。
2021/3/4
检测的意义
• 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。
• “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：定性 检验和定量测试。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。 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。
检测的一般步骤（续）
• 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。
• 数据处理 对检测数据进行计算和处理，获得 检测结果。
• 填报检测结果 将检测结果填写在检测报告单及 有Biblioteka Baidu的原始记录中，并根据技术要求作出合格 性的判定。
2021/3/4
被测量
• 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。 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。
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”和国际单位制的辅助单位“弧度”、“球 面度” 。
精度测量的基本概念(ppt 39 页)
基本内容
• 概述：检测的意义、测量的基本要素、检测的 一般步骤
• 计量单位与量值传递 ：长度单位及其基准 、 量块、长度的量值传递
• 测量器具与测量方法 ： 测量器具的分类、 测 量器具的技术性能指标 、 测量方法分类
• 测量误差 ：测量误差及表达式 、误差的分类 、 误差的来源及减小其影响的措施、测量不 确定度、 测量数据的处理
• 量块用铬锰钢等特殊合金钢或线膨胀系数小、 性质稳定、耐磨以及不易变形的其它材料制成 。其形状有长方体和圆柱体两种，常用的是长 方体。
2021/3/4
量块的构成
• 长方体的量块有两个平行的测 量面，其余为非测量面。测量 面极为光滑、平整，其表面粗 糙度Ra值达0.012μm以上，两 测量面之间的距离即为量块的 工作长度（标称长度）。标称 长度到5.5mm的量块，其公称 值刻印在上测量面上；标称长 度大于5.5mm的量块，其公称 长度值刻印在上测量面左侧较 宽的一个非测量面上
2021/3/4
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”。
• 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。
2021/3/4
测量精度
• 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。
• 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。
2021/3/4
• 1983年第17届国际计量大会又更新了米的定义，规定： “米”是在真空中在1/299792458s的时间间隔内行进路 程的长度。
2021/3/4
量块
• 使用波长作为长度基准，虽然可以达到足够的 精确度，但因对复现的条件有很高的要求，不 便在生产中直接用于尺寸的测量。因此，需要 将基准的量值按照定义的规定，复现在实物计 量标准器上。常见的实物计量标准器有量块（ 块规）和线纹尺。
2021/3/4
测量的基本要素
• “测量”是以确定量值为目的的全部操作。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
• 一个完整的测量过程应包含被测量、计量单位 、测量方法（含测量器具）和测量精度等四个 要素。
• 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。
• 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。
2021/3/4
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。
• 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。
2021/3/4
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。
2021/3/4
检测的意义
• 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。
• “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：定性 检验和定量测试。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。 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。
检测的一般步骤（续）
• 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。
• 数据处理 对检测数据进行计算和处理，获得 检测结果。
• 填报检测结果 将检测结果填写在检测报告单及 有Biblioteka Baidu的原始记录中，并根据技术要求作出合格 性的判定。
2021/3/4
被测量
• 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。 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。