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文档简介

1、课题一 线性尺寸测量及数据处理1一、加工误差及公差1.加工误差的分类 尺寸误差宏观几何形状误差相互位置误差表面粗糙度加 工 误 差2尺寸、形状误差3位置误差4表面粗糙度表面粗糙度52.加工误差与公差 问题:加工误差与公差的区别与联系区别:误差在加工过程中产生, 公差由设计人员确定联系:公差是误差的最大允许值6举例7二、互换性与标准化1. 标准 公差标准在工业革命中起过非常重要的作用 国际1902年颁布了全世界第一个公差与配合标准(极限表) 1924年英国在全世界颁布了最早的国家标准B.S 1641924,紧随其后的是美国、德国、法国1929年俄罗斯(前苏联)也颁布了“公差与配合”标准1926年

2、成立了国际标准化协会(ISA),1940年正式颁布了国际“公差与配合”标准,1947年将ISA更名为ISO(国际标准化组织)。 8二、互换性与标准化1. 标准 我国:1959年我国正式颁布了第一个公差与配合国家标准(GB15917459) 1979年以来对旧的基础标准进行了两次修订:一次是上世纪八十年代初期,(GB1800180479、GB1182118480、GB103183);另一次是九十年代中期(GB/T1800.11997GB/T11821996GB/T10311995)9二、互换性与标准化2. 标准化为了实现互换性,必须对公差值进行标准化,不能各行其是,标准化是实现互换性生产的重要技

3、术措施。对零件的加工误差及其控制范围所制订的技术标准称“极限与配合”标准,它是实现互换性的基础。 10二、互换性与标准化3.优先数与优先数系技术参数不能随便使用 数值使用广泛 数值具有扩散型优先数与优先数系:对产品技术参数合理分档、分级,对产品技术参数进行简化,协调统一一般优先选择R5系列、其次为R10系列、R20系列等等 11三、长度基准与量值传递 1.基准的建立 为了保证工业生产中长度测量的准确度,首先要建立统一、可靠的长度基准 。常见的长度基准:米(m)、毫米(mm)、微米(m)、纳米(nm)国际单位制机械制造精密测量超精密测量换算关系为:1m=1000mm 1mm=1000m 1m=1

4、000 nm12三、长度基准与量值传递 国际单位基准“米”也经历了三个不同的阶段 1)以地球子午线通过巴黎的四千万之一作为基本的长度单位米 ,国际米原器。2)采用光波波长作为长度单位基准 3)米等于光在真空中,在1/299792458秒的时间间隔内的行程长度 13二、长度基准与量值传递 2.长度量值传递系统 为了保证长度基准的量值能准确地传递到工业生产中去,就必须建立从光波基准到生产中使用的各种测量器具和工件的尺寸传递系统 14二、长度基准与量值传递 3.4 量块的组合为了组成各种尺寸,量块是按一定的尺寸系列成套生产的 。15三、长度基准与量值传递 3.6 量块的组合方法及原则 组合原则 1)

5、量块块数尽可能少,一般不超过35块。2)必须从同一套量块中选取,决不能在两套或两套以上的量块中混选。3)组合时,不能将测量面与非测量面相研合。4)组合时,下测量面一律朝下。 16三、长度基准与量值传递 28.935 -1.00527.93-1.4326.5 -6.5 20-20 0 例如:要组成28.935mm的尺寸,采用83块一套的量块17三、长度基准与量值传递 28.935 -1.005第一块量块尺寸为1.005mm27.93-1.43 第二块量块尺寸为1.43mm26.5 -6.5第三块量块尺寸为6.5mm 20-20 第四块量块尺寸为20mm 0 以上四块量块研合后的整体尺寸为28.9

6、35mm 18四、 测量误差与数据处理1、测量误差的概述 =X-x -测量误差 X-测量结果 x-被测量的真值测量误差的分类:1.系统误差2.随机误差3.粗大误差192、随机误差2.1 随机误差的分布规律及其特性 随机误差可用试验方法来确定。实践表明,大多数情况下,随机误差符合正态分布。为便于理解,现举例说明。20表3-2 测量数据统计表尺寸分组区间 / mm组号区间中心值/ mm每组出现的次数(频数n i)频率(n i / n)19.99019.99219.99219.99419.99419.99619.99619.99819.99820.00020.00020.00220.00220.00

7、420.00420.00620.00620.00820.00820.01020.01020.012123456789101119.99119.99319.99519.99719.99920.00120.00320.00520.00720.00920.0112410243745392312310.010.020.050.120.1850.2250.1950.1150.060.0150.00521yO正态分布曲线教材图3-9频率直方图和正态分布曲线19.99120.0070.2250.120.01x = 20.0 ni/n实际分布曲线22从理论上讲,正态分布中心位置的均值代表被测量的真值Q,标准偏

8、差代表测得值的集中与分散程度。不同的对应不同形状的正态分布曲线,越小,ymax值越大,曲线越陡,随机误差越集中,即测得值分布越集中,测量精密度越高;越大,ymax值越小,曲线越平坦,随机误差越分散,即测得值分布越分散,测量精密度越低。图3-10所示为123S (3-22) 剔除具有粗大误差的测量值后,应根据剩下的测量值重新计算S,然后再根据3准则去判断剩下的测量值中是否还存在粗大误差。每次只能剔除一个,直到剔除完为止。在测量次数较少(小于10次)的情况下,最好不用3准则,而用其他准则。29五、常用量具的使用1、游标卡尺结构:游标量具在结构上的共同特征是都有主尺、游标尺以及测量基准面,另外还有便

9、于使用而设的微动机构和锁紧机构等。主尺上有毫米刻度,游标尺上的分度值有0.1、0.05、0.02mm三种。 30读数原理:游标读数(或称为游标细分)原理是利用主尺刻线间距与游标刻线间距的间距差实现的。常用的主尺刻度间距a=1mm。若使主尺刻度(n-1)格的宽度等于游标刻度n格的宽度,则游标的刻度间距b=(n-1)/n*a。若主尺刻度间距为1毫米,游标刻度间距为0.9毫米,当游标尺零刻线与主尺零刻线对准时,除游标的最后一根刻线(第10根刻线)与主尺上第9根刻线重合外,其余刻线均不重合。若将游标向右移动0.1mm,则游标的第一根刻线与主尺的第一根刻线重合;游标向右移动0.2mm时,则游标的第二根刻

10、线与主尺的第二根刻线重合。依此类推。这就是说,游标在1mm内(1个主尺刻度间距),向右移动距离可由游标刻线与主尺刻线重合时游标刻线的序号来决定。312.千分尺结构:主要由尺架、微分筒、固定套筒、测量力装置、测量面、锁紧机构等组成。其结构特征是:结构设计符合阿贝原则。以丝杆螺距作为测量的基准量,丝杆和丝母的配合应该精密,配合间隙应能调整。固定套筒和微分筒作为示数装置,用刻度线进行读数。有保证一定测力的棘轮棘爪机构。32读数原理:千分尺的读数原理是:通过螺旋传动,将被测尺寸转换成丝杆的轴向位移和微分筒的圆周位移,并以微分筒上的刻度对圆周位移进行计量,从而实现对螺距的放大细分。当测量丝杆连同微分筒转过角时,丝杆沿轴向位移量为L。因此千分尺的传动方程式为 L=p*/2式中 p丝杆螺距;微分筒转角。一般p=0.5mm,而微分套筒的圆周刻度数为50等分,故每一等分所对应的分度值为0.01mm。读数的整数部分由固定套筒上的刻度给出,其分度值为1mm;读数的小数部分由微分筒上

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