互换性几何量测量基础

互换性几何量测量基础第1页，共23页，2023年，2月20日，星期日本章基本内容※§3.1

概述※§3.2长度量值的传递※§3.3计量器具和测量方法

§3.4测量误差和数据处理

§3.5测量不确定度重点：掌握有关测量的基本概念以及测量四要素；了解长度量值传递的意义；熟悉量块的特点和精度分类；掌握量块的使用方法；了解计量器具的常用技术参数；了解测量方法的分类。go第2页，共23页，2023年，2月20日，星期日§3.1概述

一、与测量相关的概念1、测量：是把被测的量与具有计量单位的标准量进行比较，从而确定被测量量值的过程。若令:

被测量为────L

长度单位为───u

则有L＝qu

比值为─────q

第3页，共23页，2023年，2月20日，星期日2、检验：是指判断被加工零件的被测量是否合格的一组操作（不一定需要测出具体数值）。（检验对象——工件）3、检定：是为评定计量器具是否符合法定要求所进行的全部工作，它包括测量、检查、加标记和出具检定证书。（检定对象——计量器具）4、检测：是检验与测量的总称。本课程所研究的是几何量的检测。一、与测量相关的概念第4页，共23页，2023年，2月20日，星期日

1、被测对象（被测量）：在几何量测量中，被测对象主要是指零件的尺寸、形、位误差以及表面粗超度等几何参数。

2、计量单位（测量单位）：我国规定的“法定计量单位”中，长度基本单位是“米”，在机械制造中其它常用长度单位有“毫米”、“微米”，均为“米”的分数导出单位。二、测量过程的四要素注意：在测量过程中——1、测量单位必须以物质形式来体现，能体现长度计量单位及其标准量值的物质形式有：光波波长、精密量块、线纹尺、各种圆分度盘等等。2、测量过程中，还必须保证单位标准量值的准确、统一。第5页，共23页，2023年，2月20日，星期日

3、测量方法：是指在进行测量时所采用的测量原理、测量器具和测量条件的总和。

4、测量精度：测量结果与其真值的接近程度。测量精度的高低用测量不确定度或测量方法极限误差表示。二、测量过程的四要素第6页，共23页，2023年，2月20日，星期日§3.2

长度量值的传递1、米定义及其基准的复现：米的定义为：1m是在(1／299792458)秒的时间间隔内光在真空中行程的长度。国际计量大会推荐用稳频激光辐射来复现它作为米基准。一、长度单位标准量值及其传递系统注意：生产中不可能都用激光来进行测量。第7页，共23页，2023年，2月20日，星期日2、长度单位和量值传递系统第8页，共23页，2023年，2月20日，星期日§3.2长度量值的传递二、长度量块1、量块的相关术语

①量块：又称块规，是一种无刻度的标准端面量具。两平行的测量端面间具有精确尺寸。第9页，共23页，2023年，2月20日，星期日

②量块的公称尺寸：是刻在量块表面上的每块量块中心长度的名义尺寸。

尺寸≥6mm，写字两端为测量面；尺寸≤5.5mm，写字面及其反面为测量面。第10页，共23页，2023年，2月20日，星期日③量块的实际长度：量块长度的实际测得值称为量块的实际长度。分为中心长度和任意点长度。第11页，共23页，2023年，2月20日，星期日2、量块的精度等级

①“级”别：按制造精度将量块分为：

00、0、1、2、3和K共六个级别。注意：按“级”使用：忽略了制造误差，工作尺寸就是公称尺寸（或称名义尺寸）。第12页，共23页，2023年，2月20日，星期日

②“等”别：按检定时的测量精度将量块由高到低分为1，2，3，4，5和6等。

注意：按“等”使用：仅忽略了量块的检定误差，工作尺寸为量块的实际尺寸。第13页，共23页，2023年，2月20日，星期日3、量块尺寸的组合使用

组合使用：量块是定尺寸量具，是成套制成的，每套包括一定数量不同尺寸的量块。利用量块的研合性，可根据实际需要，用多个尺寸不同的量块研合组成所需要的长度标准量。为保证精度一般不超过四块。第14页，共23页，2023年，2月20日，星期日3、量块尺寸的组合使用第15页，共23页，2023年，2月20日，星期日§3.3计量器具和测量方法一、计量器具的分类按其测量原理、结构特点和用途等，可分为以下几类：

1、基准量具2、极限量规

3、计量装置4、通用计量器具

5、微机化量仪

第16页，共23页，2023年，2月20日，星期日分度值示值范围测量范围灵敏度和放大比测量力示值误差修正值不确定度

测量器具(机械式测微比较仪)技术指标示意图

二、计量器具的技术性能指标第17页，共23页，2023年，2月20日，星期日计量器具的不确定度

计量器具的不确定度u：测量不确定度是表征被测量的真值所处量值范围的一个估计；反映了使用某计量器具测量，对其测量结果不能肯定的程度。受计量器具计量性能（如灵敏度、分辨力、稳定性等）上局限性的影响，不确定度的存在是必然的。第18页，共23页，2023年，2月20日，星期日计量器具的不确定度示例

例如:测量范围为0～50mm，分度值为0.01mm的外径千分尺，其不确定度为0.004mm

，测得一个工件尺寸为φ35mm，这说明测量结果与被测量真值之间的差值最大不会大于+0.004mm

，最小不会小于－0.004mm

。即工件尺寸真值必然在：

35+0.004～35-0.004之间。－u＋u第19页，共23页，2023年，2月20日，星期日三、测量方法的种类及其特点1、按是否需与其它实测量进行函数计算分直接测量：指无需对被测量与其它实测量进行函数计算就能直接测得被测量值的测量方法。例如：用千分尺测轴的直径。间接测量：通过测量与被测量有已知函数关系的其它量，经过计算求得被测量值的测量方法。例如用“弦高法”测量圆弧的直径。第20页，共23页，2023年，2月20日，星期日间接法测量举例

例如用“弦高法”测量大尺寸圆柱体的直径，由弦长S与弦高H的测量结果，可求得直径D的实际值，如图所示。由图可得：式中

S——弦长

H——弦高第21页，共23页，2023年，2月20日，星期日三、测量方法的种类及其特点2、直接测量按示值是否被测量全值分绝对测量：计量器具的示值就是被测量的全值。例如游标卡尺、千分尺测量轴、孔直径。相对测量：又称比较测量。计量器具的示值只