081212测量理论及应用-周立军ppt课件

1、监视与测量装置技术的监视与测量装置技术的 基本理论及应用基本理论及应用 一 丈量 二 测量方法的分类： 三 测量结果数据的表示方法： 四 测量与计量： *五 测量与检验* 六 监视和测量装置的分类零件制造） 七 测量器具基本度量学指标： 八 测量误差的来源与分类 *九 机械零件质量评定的测量项目* 十 机械制造工艺基本理论 十一监视和测量控制程序 一一 丈量丈量 测量是将一个被测量的量与另一个作测量是将一个被测量的量与另一个作 为标准单位的量相比较，为确定被测对为标准单位的量相比较，为确定被测对 象的量值而进行的实验过程。象的量值而进行的实验过程。 进行测量时，首先要建立统一的单位，进行测量时

2、，首先要建立统一的单位， 其次有相应的测量器具和测量方法，并其次有相应的测量器具和测量方法，并 对测量方法的精度进行分析，这就是测对测量方法的精度进行分析，这就是测 量过程的量过程的“四要素四要素”：测量对象被测：测量对象被测 的量），测量单位由测量器具来体的量），测量单位由测量器具来体 现 ） ， 测 量 方 法 和 测 量 精 度 结现 ） ， 测 量 方 法 和 测 量 精 度 结 果）。果）。 科学，只有当人类懂得 测量时才开始。 门捷列夫 测量方法的分类：测量方法的分类： 测量的分类和测量的方法是测量的分类和测量的方法是 根据被测对象的特点来选择和确定根据被测对象的特点来选择和确定

3、的。的。 测量通常的分类方法：测量通常的分类方法： 按测量方法不同分为：按测量方法不同分为： 直接测量：直接测量： 间接测量：间接测量： 按测量器具不同的读数方法分为按测量器具不同的读数方法分为 ： 绝对测量：绝对测量： 相对测量：相对测量： 按测量器具的测头是否与测量表面接触分为：按测量器具的测头是否与测量表面接触分为： 接触测量：接触测量： （点，线，面接触，（点，线，面接触， 测量力）测量力） 非接触测量：非接触测量： 按被测量的表面特征参数分为：按被测量的表面特征参数分为： 单项测量：单项测量： 综合测量：综合测量： 按同时测量被测量的数目不同分为：按同时测量被测量的数目不同分为： 组

4、合测量：组合测量： 独立测量：独立测量： 按测量过程所处的状态分为：按测量过程所处的状态分为： 静态测量：静态测量： 动态测量：动态测量： 按测量过程对工艺所起的作用分为：按测量过程对工艺所起的作用分为： 主动测量：主动测量： 被动测量：被动测量： 按测量条件的多样性分为：按测量条件的多样性分为： 等精度测量：等精度测量： 不等精度测量：不等精度测量： （测量条件的多样性是指测量过程中人，机，料，（测量条件的多样性是指测量过程中人，机，料， 法，环的不同）法，环的不同） 测量结果数据的表示方法：测量结果数据的表示方法： 定量表示法：定量表示法： 定性表示法：定性表示法： 四四 测量与计量：测量

5、与计量： 计量是保证计量单位的统一，量值准确一致计量是保证计量单位的统一，量值准确一致 的测量。它具有准确性，一致性，溯源性和法制性。的测量。它具有准确性，一致性，溯源性和法制性。 国际单位制的基本单位七个）：国际单位制的基本单位七个）： 米，米， 千克，千克， 秒，秒， 安培），安培）， 开尔文），开尔文）， 摩尔），坎德拉）摩尔），坎德拉） m, Kg, s, A, K, mol, cd 国际单位制的导出单位二十一个）：国际单位制的导出单位二十一个）： 我国选定的可与国际单位制单位并用的非国际单我国选定的可与国际单位制单位并用的非国际单 位制位制 单位十六个，十一个物理量）。单位十六个，十

6、一个物理量）。 计量工作的任务： 制定和贯彻计量的法令和规程； 推行统一的计量单位制； 研究建立和保存国家基准和标准； 组织和进行量值传递； 开展生产科研中的测试工作； 对计量器具的制造，进口，销售，运用， 修缮 实行监督管理。 开展计量学理论和计量技术的研究； 参加国际间的计量技术交流活动。 五 测量与检验 什么是检验? 对实体的一个或多个特性进行的诸如 测量,检查,试验或度量并将结果与规定要求 比较以确定每项特性合格情况所进行的活 动。 检验的职能 鉴别职能 把关职能 报告职能 监督 职能 预防职能 检验的分类按职责分） 自检 互检验证性检验） 专检 六 监视和测量装置的分类零件制 造）

7、通用类： 游标类 微分类 指示类 角度类 专用类 量规类 检具类 检测装置 线值类 角值类 检测装置是指用在现代制造设备上的检测装置是指用在现代制造设备上的 位置检测装置。位置检测装置。 对于设计完善的高精度现代制造设备，对于设计完善的高精度现代制造设备， 它的加工精度和定位精度、检测精度将主它的加工精度和定位精度、检测精度将主 要取决于检测装置。要取决于检测装置。 精密检测装置是高精度现代制造设备精密检测装置是高精度现代制造设备 的重要保证。的重要保证。 现代制造设备上使用的检测装置现代制造设备上使用的检测装置 应该满足以下要求：应该满足以下要求： 工作可靠，抗干扰性强。工作可靠，抗干扰性强

8、。 能满足精度和速度的要求。能满足精度和速度的要求。 使用维护方便，适合现代制造设备使用维护方便，适合现代制造设备 的工作环境。的工作环境。 (4)(4)成本低。成本低。 通常，检测装置的检测精度为0.01-0.001mm/m, 分辨率为0.01-0.0002mm/m,能满足现代制造设备 工作台以 1 - 30m/min的速度移动。 数 字 式 模拟式 增量式 绝对式 增量式 绝对式 回转行 圆光栅 编码盘 旋转变压器, 圆感应同步器, 圆形磁栅 多极旋转变压 器 直线行 长光栅 激光干涉仪 编码尺 直线感应同步器, 磁栅, 容栅 绝对值式磁尺 位置检测装置分类 七 测量器具基本度量学指标：

9、标尺的分度值： 标尺的示值范围： 计量器具的测量范围： 标尺刻线间距： 放大比灵敏度）： 灵敏限： 示值误差： 示值稳定性： 回程误差： 修正值： 测量力： 标称值： 实际值： 测量误差的来源与分类 、测量误差的来源与误差的 概念 测量值只能是接近于真值的 近似值， 真值是无法得到的。 真值：事物客观存在的值。 理论真值 ，约定真值，相对真 值。 测量误差： 测量值与真值之差称为误 差 。 、测量误差的分类 1系统误差 在测量过程中，出现某些 规律性的以及影响程度由确定的因素所 引起的误差，称为系统误差。 系统误差可分为: 常值系统误差 变值系统误差 2 2随机随机( (偶尔偶尔) )误差误差

10、 随机误差是由许多未知的或微小的因随机误差是由许多未知的或微小的因 素综合影响的结果。这些因素出现与否以及素综合影响的结果。这些因素出现与否以及 它们的影响程度都是难以确定的。它们的影响程度都是难以确定的。 3 3粗大误差过失误差粗大误差过失误差) ) 粗大误差是一种显然与事实不符的粗大误差是一种显然与事实不符的 误差，它主要由于测量者粗枝大叶、过度疲误差，它主要由于测量者粗枝大叶、过度疲 劳或操作不正确等引起，例如读错刻度值、劳或操作不正确等引起，例如读错刻度值、 记录错误、计算错误等。记录错误、计算错误等。 九 机械零件质量评定的测量项目 化学成分 物理性能 尺寸精度 形(状),位(置)精

11、度 表面粗糙度 1、化学成分 它是构成零件的主要因素，其各类化学元素 含量的多少是由零件的功能所决定。它是零件制 造的本质特性。 2、物理性能 它决定着零件的各类外在要素，直接受其零 件化学成分的影响。各项性能指标硬度，抗拉， 抗弯，剪切等由零件的功能所决定。 以上两项质量指标是在热加工制造过程中完 成的。 3、尺寸精度 它是构成零件结构的决定因素，对其零件功 能有直接的影响。公差与配合对其有特定的 要求。 公差： 偏向： 4、形(状),位(置)精度 它是满足其零件功能不可缺少的一类因素。 它用形状公差和位置公差进行控制。 形状公差：4 + 2项 位置公差：8项3类） 5、表面粗糙度 以上三项

12、质量指标是在冷加工机械加工 制造过程中完成的。 十 机械制造工艺基本理论 1、机械加工工艺过程及其组成 机械加工工艺过程是指用机械加工 方法主要是切削加工方法逐步改 变毛坯的形态外形、尺寸以及表面 质量），使其成为合格零件所进行的 全部过程。它一般由工序、工步、走 刀等不同层次的单元所组成。 2、机械加工工艺规程和工艺文件 机械加工工艺规程简称为工艺 规程，是指导机械加工的主要技术文 件。 （一）. 工艺规程的作用 （1） 工艺规程是指导生产的主要技 术文件 （2） 工艺规程是组织生产和管理工 作的基本依据 （3） 工艺规程是新建或扩建工厂或 车间的基本资料 （二）（二）. . 常用工艺文件的

13、种类常用工艺文件的种类 （1 1机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片 它是以工序为单位说明一个零件全部加工过程的它是以工序为单位说明一个零件全部加工过程的 工艺卡片。这种卡片包括零件各个工序的名称、工序内工艺卡片。这种卡片包括零件各个工序的名称、工序内 容，经过的车间、工段、所用的机床、刀具、夹具、量容，经过的车间、工段、所用的机床、刀具、夹具、量 具，工时定额等。主要用于单件小批生产以及生产管理具，工时定额等。主要用于单件小批生产以及生产管理 中。中。 （2 2机械加工工艺卡机械加工工艺卡 它是以工序为单位，详细说明零件的机械加工工艺它是以工序为单位，详细说明零件的机械加工工艺 过程过程

14、, ,其内容介于工艺过程卡片和工序卡片之间。它用来其内容介于工艺过程卡片和工序卡片之间。它用来 指导工人进行生产和帮助车间干部和技术人员掌握整个指导工人进行生产和帮助车间干部和技术人员掌握整个 零件加工过程的一种主要工艺文件，广泛用于成批生产零件加工过程的一种主要工艺文件，广泛用于成批生产 和单件小批生产中比较重要的零件或工序。和单件小批生产中比较重要的零件或工序。 （3 3） 机械加工工序卡机械加工工序卡 它是根据工艺卡片的每一道工序制订的，主要用来它是根据工艺卡片的每一道工序制订的，主要用来 具体指导操作工人进行生产的一种工艺文件。多用于大具体指导操作工人进行生产的一种工艺文件。多用于大

15、批大量生产或成批生产中比较重要的零件。该卡片中附批大量生产或成批生产中比较重要的零件。该卡片中附 有工序简图，并详细记载了该工序加工所需的资料，如有工序简图，并详细记载了该工序加工所需的资料，如 定位基准选择、工序尺寸及公差以及机床、刀具、夹具、定位基准选择、工序尺寸及公差以及机床、刀具、夹具、 量具、切削用量和工时定额等。量具、切削用量和工时定额等。 3 3、毛坯选择、毛坯选择 （一常见毛坯的种类（一常见毛坯的种类 1 1铸件铸件: :手工砂型铸造手工砂型铸造; ;机械砂型铸造机械砂型铸造; ;永久型铸造永久型铸造; ; 离心铸造离心铸造; ;压铸压铸( (有色金属有色金属););熔模铸造熔

16、模铸造; ;壳模铸造壳模铸造 等等 2 2煅件煅件: :自由煅造自由煅造; ;模煅模煅; ;精密模煅等精密模煅等 3 3型材型材: :有板材有板材; ;棒材棒材; ;线材等。又分为热轧和冷拉线材等。又分为热轧和冷拉 两大类两大类 4 4焊接件焊接件: : 5 5其他毛坯其他毛坯: :主要有冲压件主要有冲压件; ;粉末冶金件粉末冶金件; ;冷挤件冷挤件; ; 塑料压制件等塑料压制件等 （二）（二） 毛坯的选择原则毛坯的选择原则 1. 1.零件的生产纲领零件的生产纲领 2. 2.零件材料的工艺性零件材料的工艺性 3. 3.零件的结构形状和尺寸零件的结构形状和尺寸 4. 4.现有的生产条件现有的生产

17、条件 （三）（三） 毛坯的形状及尺寸毛坯的形状及尺寸 毛坯的形状及尺寸主要由零件组成表面的毛坯的形状及尺寸主要由零件组成表面的 形状结构形状结构, ,尺寸及加工余量等因素确定尺寸及加工余量等因素确定, ,应于零件应于零件 外形相近外形相近, ,以减少机械加工的劳动量以减少机械加工的劳动量, ,尽可能达到尽可能达到 少或无切削加工少或无切削加工. . 4 4、基准、基准 基准的概念和分类基准的概念和分类 （一设计基准（一设计基准 （二工艺基准（二工艺基准 A A 工序基准工序基准 B B 定位基准定位基准 C C 测量基准测量基准 D D 装配基准装配基准 基准及其分类基准及其分类 基准 定位基

18、准定位基准 工序基准工序基准 装配基准装配基准 测量基准测量基准 设计基准设计基准 工艺基准 用于确定零件上用于确定零件上 其它点、线、面其它点、线、面 位置所依据的那位置所依据的那 些点、线、面。些点、线、面。 设计图样上所采设计图样上所采 用的基准就是设用的基准就是设 计基准。计基准。 在加工时用于工件在加工时用于工件 定位的基准，称为定位的基准，称为 定位基准。定位基准。 1、粗基准、粗基准 2、精基准、精基准 3、辅助基准、辅助基准 4、主要基准、主要基准 5、附加基准、附加基准 在加工中或加工在加工中或加工 后用来测量工件后用来测量工件 时采用的基准时采用的基准 在装配时用来确定零在

19、装配时用来确定零 件或部件在产品中相件或部件在产品中相 对位置所采用的基准对位置所采用的基准 在工序图上使用的基准。在工序图上使用的基准。 加工、丈量、加工、丈量、 装配过程中使装配过程中使 用的基准。用的基准。 4 4、机械加工工艺路线的拟定、机械加工工艺路线的拟定 一、表面加工方法选择 1. 加工方法的经济精度、表面粗糙度与加工表面的技术要加工方法的经济精度、表面粗糙度与加工表面的技术要 求相适应。求相适应。 2. 加工方法与被加工材料的性质相适应。加工方法与被加工材料的性质相适应。 3. 加工方法与生产类型相适应。加工方法与生产类型相适应。 4. 加工方法与本厂条件相适应。加工方法与本厂

20、条件相适应。 二、加工阶段的划分 粗加工阶段粗加工阶段 光整加工阶段光整加工阶段 精加工阶段精加工阶段 半精加工阶段半精加工阶段 加工阶段 划分加工阶段的原因划分加工阶段的原因 切除大量多余材 料，主要提高生 产率。 完成次要表面加工(钻、 攻丝、铣键槽等)主要表 面达到一定要求，为精 加工作好余量准备安排 在热处理前。 主要表面达到图纸要求。 进一步提高尺寸精度 降低粗糙度，但不能 提高形状、位置精度 1、保证加工质量 2、合理使用设备 3、便于安排热处理工序 4、便于及时发现毛坯缺陷 5、避免重要表面损伤。 三、工序的集中与分散 1、工序集中就是将工件的加工，集中在少数 几道工序内完成。每

21、道工序的加工内容较多。 2、工序分散就是将工件的加工，分散在较多 的工序内进行。每道工序的加工内容很少，最 少时每道工序仅一个简单工步。 3、趋势：工序集中MC、FMC等） 基面先行基面先行 先面后孔先面后孔 先主后次先主后次 先粗后精先粗后精 1.机械加工顺序的安排机械加工顺序的安排 进给路线短进给路线短 换刀次数少换刀次数少 四、加工顺序的安排 2. 热处理工序的安排 退火：用于高碳钢、 合金钢等，降低硬度， 便于切削； 正火：用于低碳钢， 提高硬度，便于切削； 调质：淬火后高温回 火 预备热处理预备热处理 最终热处理最终热处理 去除内应力处理去除内应力处理 位置：粗加工前位置：粗加工前

22、目的：改善切削性能，目的：改善切削性能， 消除内应力消除内应力 位置：半精加工后，精位置：半精加工后，精 加工前加工前 目的：提高强度、硬度目的：提高强度、硬度 位置：粗加工前、后，半 精加工后，精加工前 目的：消除内应力，防止 变形、开裂。 淬火、渗碳、氮化等 自然时效 人工时效 3.辅助工序的安排 金属镀层 非金属镀层 氧化膜 表面处理工序表面处理工序 检验工序检验工序 其它工序安排其它工序安排 位置：工艺过程最后位置：工艺过程最后 目的：美观目的：美观 位置：去毛刺、倒钝锐边 应在淬火前 目的：平安 位置：粗加工后、关键工序 后、送往外车间加工前后、 零件全部加工结束之后 目的：质量控制

23、。 质量检验 特种检验无损探伤、 磁力探伤、水压、超 速试验） 去毛刺、倒钝锐边 去磁 清洗 涂防锈油 扬州牧羊集团扬州牧羊集团 监视和测量控制程序监视和测量控制程序 1 目的目的 对影响产品实现过程的因素进行监视和测量，以对影响产品实现过程的因素进行监视和测量，以 证实过程满足预期目的的能力。证实过程满足预期目的的能力。 2 范围范围 适用于产品实现过程的持续满足其预定目标的能适用于产品实现过程的持续满足其预定目标的能 力的监视、测量和确认。力的监视、测量和确认。 生产工序 首件报检 首 检 NO 返工 继续加工 巡 检 合 格 NO 返工 正常生产 加工完成 自检分类 完工报检 检 验 转

24、下道工序 按不合格品控制程序处理 NO 过程检验和试验流程过程检验和试验流程 过程检验与试验 6.2 过程检验与试验 6.2.1 金加工过程检验 6.2.1.1 对关键件、重要件及大批量生产件应进行首件检验，操作者在首件加工结束， 经自检合格后，需持“工序流程卡或“工序周转卡向检验员报检。首检件经检验 员确认合格后方可进入下道工序继续加工。检验员应认真填写B183f“首检检验 单”，并作好检验标识。 注： 操作者报检时需提供有效的图样或工艺图纸交检验员，否则检验员拒检； 操作者对所报检产品加工部分应去毛刺，涂防锈油，否则检验员拒检。 6.2.1.2 检验员应对所分管范围的所有产品零件的金加工工

25、序进行巡检，可不作记录。 在巡检时发现不合格情况，应按QMS-B184进行处理。巡检内容： 检查正在加工零件的加工尺寸、已加工好关键尺寸和加工工艺的正确性等。 6.2.1.3 零件加工完成后，操作者必须进行自检，区分合格与不合格品。检验分类后， 持“工序流程卡报检。检验员按技术文件要求进行检验，并在B183h“零件检测记录 表上作好记录，并作好检验标识和开具B183n“单件加工检验工时单”。 6.2.1.4 对于重要件锤片、筛片的检验按QMS-C-ZG-06锤片检验规程、QMS-C-ZG- 07执行。 6.2.1.5 对一般件的检验，每道工序加工结束后，操作者也必须按上述进行自检，自 检合格后

26、持“工序周转卡报检。检验员按技术文件要求进行检验，作好检验标识。 装配过程检验 6.2.2.1 部装件的检验 a部件巡检 检验员应对所分管范围的所有产品的部件生产工序进行巡检, 巡检过程 中发现不合格现象，应按QMS-B184进行处理. b部件喷砂前的检验 按规定所有钣金制作零部件在喷砂前应由外协单位或操作工自检合格 后向分管检验员报检。分管检验员检验合格后在工件上贴“此部件经检 验合格准许喷砂不干胶标签转油漆车间，无“此部件经检验合格准许 喷砂标签，油漆车间不得喷砂。 c) 部件完工检验 部件加工完成后，操作者必须进行自检，自检合格后向检验员报检， 检验员按技术文件要求及QMS-C-ZG-1

27、6进行检验，并 在C-ZG-16a“装配过程检验记录表上作好记录。检验合格后，做好合 格标识。 d在各部装件全部检验合格，设备总装完毕后，操作者自检确认合格后 填写 B183k“试机申请单向装配检验员报检，检验员按总装检验指导 书检验。检验员检验完毕合格后签署B183m“产品检验合格单”。 最终检验和试验 6.3.1 油漆检验由油漆检验员按照QMS-C-ZG-11和2978执 行，严格做好巡检工作，并作好油漆检验记录。 记录形式：B176h“产品涂装工序流程卡”；B183i “产品油漆检验记录表”。 6.3.2 油漆检验合格后，总检依据产品标准和/或合同、订单要求及QMS-C-ZG-17 “最

28、 终检验指导书进行综合检验，检查规定的检验和试验是否均以完成，验证各项检验 记录是否满足规定要求,并在C-ZG-17a“最终检验记录表做好记录。所有检验项目均 被确认合格后，方可装订产品标牌，总检检查标牌安装正确并相符后填发产品合格证， 并在B183J“合格证发放记录上作好记录和填写B183o“产成品入库通知单交生产 部门。 注：对进行二次装配的产品分体油漆在第二次装配完成后，生产车间需填写 183l“最终产品报检单向总检报检。总检再按上述程序进行检验，发放合格证等。 6.3.3 包装检验 在产品有包装要求时，总检根据合同或订单要求检查各种随机文 件和附件是否齐全，并按产品包装图样和技术要求对

29、产品包装进行检验并在最终检验 记录表中作相应记录。 6.4 新产品首次生产还必须有设计人员参与试验，并在C-ZG-16a“装配过程检验记 录表上签字。 6.5 对以上检验和试验过程中出现的不合格品，按照QMS-B184 进展。 6.6 对以上所有检验标识具体见QMS-C-ZG-08 检验标识的规定。 6.7 分公司的控制的产品配套件及工程的监视及测量按照各分子公司的分体系文 件执行。 不合格品通知单 拒 收通知返工 让步接收 复检 入库 报废或退回供方 NO YES 不合格品控制程序不合格品控制程序 1 目的目的 对不合格品进行控制，确保不合格品的非预期使用和交付，消除差错发生的可能性。对不合

30、格品进行控制，确保不合格品的非预期使用和交付，消除差错发生的可能性。 2 范围范围 本程序适用于单机产品生产全过程的不合格品的被发现、标识、隔离、评审、处置本程序适用于单机产品生产全过程的不合格品的被发现、标识、隔离、评审、处置 和和 记录。记录。 3 定义定义 单机产品不合格分类：单机产品不合格分类： A类不合格：关键零部件、重要零部件的批量性不合格以及整机试验的不合格。类不合格：关键零部件、重要零部件的批量性不合格以及整机试验的不合格。 B类不合格：一般零部件的批量性不合格和关键零部件、重要零部件的个别不合格。类不合格：一般零部件的批量性不合格和关键零部件、重要零部件的个别不合格。 C类不

31、合格：一般零部件的不合格。类不合格：一般零部件的不合格。 6 内容及要求内容及要求 6.1 发现发现 6.1.1 每位员工都有责任终止任何形式的不合格品继续向下流动，并通知责任部门。每位员工都有责任终止任何形式的不合格品继续向下流动，并通知责任部门。 6.1.2 检验员在检验和试验过程中，发现不合格品。检验员在检验和试验过程中，发现不合格品。 6.2 标识标识 所有不合格的材料和产品均须按所有不合格的材料和产品均须按QMS-C-ZG-08标识，标识， 该工作由检验员负责。该工作由检验员负责。 6.3 隔离隔离 应及时将不合格品与合格品分开，存放于指定区域，由责任部门负责，应及时将不合格品与合格品分开，存放于指定区域，由责任部门负责， 采购件的不合格品由采购中心隔离。采购件的不合格品由采购中心隔离。 6.4 登记和报告登记和报告 质量管理部检验员在检验和试验过程中，发现不合格品后，判定属于哪类质量管理部检验员在检验和试验过程中，发现不合格品后，判