机械精度设计与检测第章测量基础知识

测量技术基础第2章本章重点测量误差的分类；误差的数据处理。本章内容2.1测量的基本概念2.2计量器具和测量方法2.3测量误差和数据处理测量就是将被测量和一个作为被测量单位的标准量进行比较的过程。测量以确定被测对象的量值为目的，这里的量值是数和相应单位的组合。1.长度计量单位

长度单位，以国际单位制的基本长度“米”为长度的基本单位，其英文代号为m（meter），在实际中的计量单位可以以m或其导出单位表示。如mm（millimeter=1×10-3m）、μm（micrometer=1×10-6m）、nm（nanometer=1×10-9m）等。在机械制造和测量中，多以mm和μm表示。2.尺寸传递

为了实际应用的方便，必须将以物理常数出现的长度基准复现到实体（线纹尺或量块）上，再经过由高到低的精度传递，直到工程技术中使用的各种测量器具上。3.尺寸传递系统主基准（副基准）工作基准工作器具被测对象图2.1尺寸传递系统国际基准、国家基准。为了复现“m”,需建立的副基准。副基准——主基准——

测量零件所用的计量器具。被测对象——

经过与国家基准或副基准比对，用来检定较低准确度的基准，或检定工作器具用的计量器具。工作基准——工作器具——例如量块、标准线纹尺等。如千分尺、比较仪、测长仪等。几何量测量也包括角度的测量，因为在机械制造中也包括一些角度类零件，如各种锥体、分度器、多面棱体等，2.2.2角度计量单位及其量值传递系统(a)(b)图2-2多面棱体(a)和角度量块(b)3、量转块（1）屋量块贺的一止般知箭识量块罗又名耐块规疫，它耍是一区种平报面平增行的宗长度亡端面丧量具仔，有肾长方体（模见图2-兄3）和番圆柱序体两垃种形垫式。择它是一凝种精近度很丸高的法定值胆量具（即1块块垃规只嘱表示拘一个样尺寸摸），通常文用性疼质较墓稳定举且较浩耐磨简的铬锰类飘工具吐钢制葛造。量块科是按边照一大定的染尺寸狗系列时成套激生产2.愚2.笨3量块巧及其泥选用一般记是由吉专门载量具骨厂用深多块底组成撑的盒萄装套隔件供羊应。怖有91块组膜、83块组旱、46块组绢、38块组覆、10块组组等多起种套股别。量块如的测挑量面鸡非常幸平整键光洁钟，具涝有粘汪合性伤，所以夹可单笋块使赶用也怠可多阅块粘弃合在弄一起街使用炭（粘外合方法凡是用振少许铁压力勒将两耐块量饼块对冤应的唇测量磨面轻食轻推凤合在矩一起砖即可）炼。多困块使粗用时垒，为佛了不笋使粘准合误骗差太疲大，奶通常邀不应啊超过俱四块。2.渗2.尚3量块充及其功选用使用孤组合讲量块努校对唯或测窝量时,为获糕得较魔高尺岭寸精录度,应以逝最少福的块蔑数组粉成所暗需的治尺寸类。如：组成即尺寸38甲.9萍65杯mm，使动用83块一慢套的鬼量块哑。（2）量胜块的绍尺寸量块柜中心见长度L：量崭块两吧平行尽测量践面上足中心乘点连踩线的联长度量块慈长度Li：量块哀一测匙量面刷的任乌意一眠点（守距边让缘0.幸5m你m区域槐除外渠）与异其另奥一测予量面原相粘凡合的责辅助窗体（源平晶浙）表啄面之月间的鉴垂直犬距离搞。量块辟标称淹长度贤：每块裤量块饲的标带称长溜度均岸刻在蜓该量劣块的阻表面屡上，把它是塞按一违定的亡比值承复现仅长度招单位m的量食块长象度值雾，它节忽略质了加搬工误狼差，越量块疤按级廊使用言时，餐以此易尺寸诉作为穿量块鼓的工夫作寸疤。量块延实际听长度恰：按相灿应的匹测量从条件慕对量乱块进录行测协量所坛得到订的实跌际尺葡寸，闭此尺恩寸的逐精度普依测游量条朴件而戏定。量块闹长度项变动印量：锐量块阵测量塘面上臂任意岔点（陆距边与缘0.掉5葡mm除外树）测骆得的或最大冻最小框长度射之差愈。量块袜的实软际长饶度偏且差：蠢量块戴的实交际尺沸寸与熊标称精尺寸趋之差柴。（3）量模块的岁精度我国《长度壶计量讲器具赠（量富块部葱分）泡检定达系统JJ逝G2蹄05倘6—哨19羞90池》检定摄规程刺对量立块精既度规励定若凤干“在级”蛙和“守等”交。量块雪的分曲级依据绝制造淹量块萝时规伤定的罚长度亭极限做偏差疫和长斥度变拳动量内允许很值的株大小碗及量誉块测撤量面权的平钥面度少，将给量块骡的制窗造精旧度分议为：K、0、1、2、3五级粮，其笋中K级精平度最究高，3级精番度最丈低。按级碌使用材时，叉以量绢块的俗标称灿尺寸甘为工湿作尺鬼寸，贪忽略奥了量脸块的伯制造射误差膊。大皆多数嚷情况爸下均追按级镇使用更量块核。主要叙依据浴检定托量块殿时中狡心长受度测灿量的磨极限孙误差构（测休量的哭不确鹅定度伯）和疫平面近平行典性允腿许偏屡差，腔将其蓬检定昏精度寄分为1、2、3、4、5、6等，童其中1等精朴度最缠高，6等精明度最竟低。按等愿使用晃时是渡以检年定量兰块时天所得汽到的死量块净的实熄际长哲度为嫂工作究尺寸猛，忽毒略的碰只是怕测量材误差颠。量块累的分蔬等1.笔计废量器奔具误洒差计量泡器具猛误差聚是由汽于计梯量器熄具本坡身内医在因状素引龄起的咏。（1赚）原肠理误母差原理夕误差攀是由焦于计楚量器委具的匆测量杰原理嗓和结竿构设盆计不筹合理拼造成夺的。此类封误差择一般倚为系统艳误差，加修病正值可消除。但有烈时为糖方便揭而不仆消除殿，因绒而带缴来误梦差。（2）相阿吼贝误雨差阿贝健误差蹄是由雨于在剩测量唯中不卷按阿贝储原则进行上测量贯而引惰起误痒差。是指巡寿在设麦计计础量器挨具或童测量百工件界时，这应该予将被选测长构度与运仪器弟的基芝准长商度安村置在缘瑞同一铸条直亩线上绞。如图习2-警9搅所示毁为阿贝隙测长活仪原虾理图掩。图2-9阿贝测长仪原理图阿贝慕原则迈—厕—标准度刻线听尺被测撇刻线楼尺图2境-1脑0思用卡逼尺测秃轴，闻由浴于不符蚁合阿令贝原摇则引起患的误肌差为图2-10用卡尺测轴标准截刻线兵尺被测旱零件(3毙)跑仪乱器基伟准件偶误差仪器抚基准毛件误革差是指左量仪展的基剪准件缺本身击的误破差。如千司分尺把中测妖微螺座杆的螺距范误差、测裂长仪安的刻梅线尺刻度狗误差等。2.拘相对题测量聋中的鞠标准斯件误贱差如长委度基咐准量叠块按级使用方。3.助测香量方僚法误令差1、随翅机误叙差：在相窝同条搅件下蚁，多异次测场量同罪一量静值时稻，误框差的阵出现魄没有况确定示性的饲规律脾，即箭误差宣的绝暑对值挽和误蜜差方茄向不滨确定屈。但枯它遵盆循某豆种统奖计规徒律，乓如正顶态分烫布规牌律、颂均匀词分布背规律括等。随机吗误差扣是由继很多备未能钉确切情掌握载的微凉小因总素所仔构成标，所弓以其刑数值粥通常符也很虫小。随机场误差废决定牢了测车量结艇果的调精密度程度块（精来密度岂）。厕多次帆测量蔽同一厅量时眼，随魔机误培差通层常有准相互从抵偿茶的性和质，罚所以可以盐用取烦算术拣平均翁值的祸方法截，减封少随骗机误司差对萍测量毁结果剧的影投响。测量渡误差榨合成对于牛较重坝要的想测量,不但湿给出趋测量怀结果疾，还遵应给开出测瓣量结颈果的逗准确总程度,即极限浇误差。简单齿的测勇量,测量蓄极限迟误差香可从丸仪器太的使盲用说奋明书拖或检福定规值程中呼查得右仪器骡的测价量不颈确定白度。复杂牙的测涛量,只能分析乖测量赛误差睡的组贝成项辣并计拨算其尘数值,按一平定方堂法综合蛾成测量带方法赤极限撕误差。上述除过程觉叫测黎量误杏差的怜合成鹊。测量林误差过合成议包括直接呼测量腥法和间接鄙测量茅法测量均误差泼的合摸成:2.茅3测量膛方法旺和测总量器俊具的分类2.声3.泡1测量叛方法掉的分狂类测量道方法累是实零验方郑法之坑一，正它应电包括盏在科谣学方娇法论跳指导断下的实验安设计骨、实驻验操仁作（甲获取斯被测项量值挑）、台实验妹结果升数据背处理肆三个不可炒或缺苍的阶油段。浙但在垒这里程仅就任获取演被测耕量值委的测束量方掩法进伪行分类。按测敲量操灯作中柱实际船获得散的测果量值酬是否民是实天验设辣计中均的被隆测量2.妇3.漂1测量贸方法彼的分刻类直接嘉测量绝对柴测量相对英测量间接批测量2.密3.扑1测量爪方法痛的分斑类按同弊时被葱测参栽数的养数目锄可分喉为单丈项测采量和义综合幸测量单项涂测量综合仁测量2.耍3.念1测量始方法排的分谅类按测歉头与邻被测民对象菌是否舱接触(是否明存在联测量备力)接触堆测量非接趟触测疤量2.绍3.咬1测量此方法赠的分我类按被板测对甜象与屠测头合的相举对状挥态静态义测量动态福测量5、按雁测量阴在机待械加抵工中久所希禾望达牵到的拦目的叉，可棍分为枕离线乔测量（被蔽动测登量）跃和在询线测职量（宇主动钩测量版）。（1）离伴线测罢量：酿零件形加工专完后泰，脱纠离加首工生切产线编（或隆已从世机床上取迫下）申的测孝量，童这种德测量锤的目科的是遭发现数并剔听除废地品。（2）在可线测轿量：拖零件氧仍处掩于加仁工生勉产线秩上，拥还没亏有脱旺离加至工设备的凭测量可，这堂种测凭量可你以是顽静态杰的也皇可以松是动拖态的晚。其鹊目的斤是控石制加工广过程另是否义继续吧进行版或如戒何进踢行，响以防刘止废慈品的千产生驱。2.愤3.饲1测量讨方法揭的分轿类6、按域测量伏过程治中，斩测量码条件坝是否超改变忽（通政常指侦人为鞠改变番），可分阶为等示精度虫测量池和不福等精斥度测诊量。（1）等程精度各测量虾：指谎对某吸量需砍重复挥多次漆测量凑时，桨在测弯量过火程中没徐有改搞变测须量条撕件（将如人辉员、侵设备施、环何境条赠件、板测量抹次数妻等）河，这种方重复他多次蛾的测内量称锹为等抛精度择测量腰。（2）不访等精苍度测垂量：桃指对债某量妄进行订多次茂重复氧测量幻玉时，骡改变丧了测量融条件鞋，这堵种重颂复多涂次测各量称合为不待等精委度测意量。就不等私精度变测量结果批在计比算平俩均值泼时需播考虑统权重宰比。2.印3.皂1测量支方法味的分识类2.侨3.啦2测量辱器具券的分吗类测量堡器具扁（me井as肝ur榜in硬g联in凯st困ru武me讽nt）是逃指专粱门用丹于测买量的量饲具、研量仪渠、装姑置等堡，根鼠据其单结构台特点难、用变途可下分为娇下面四类妻：标准篮量具极限诸量规薄（专威门测容量器鹅具）通用拘测量待器具检验笨夹具2.泻3.香2测量躬器具土的分刊类1、标侍准量泰具2、极弟限量搬规（赶专门蜓测量晶器具娘）2.失3.饮2测量贝器具令的分芽类3、通镇用测肆量器六具2.滋3.晃2测量小器具桐的分宫类4、检种验夹辛具2.纹3.才2测量喷器具溉的分渐类2.呼4测量努器具暴的基涨本度颈量指迟标测量壤器具拳的技江术指询标是问选用派量具绒的依垂据，踪蝶它们德主要保有：刻度疗间距张与分劫度值示值身范围栋与测哄量范点围示值抛误差芝与示投值稳换定性猫（示只值变鄙动性怖）灵敏撤度与棚灵敏垂限（桐迟钝虏度）回程波误差测量纳力不确搜定度1、刻副度间损距与膝分度秧值：(1坏)刻度赞间距咱（sc扶al工e清di晃st院an溪ce）：量具轧标尺尼或刻樱度盘偿上相驻临两间刻线薄间的着距离放或弧楼长。耍考虑载到人头的视觉锅特点诉，一臂般为1~解2.齐5移mm，需绍在运肚动中棕观察黎的仪滚器仪拘表应抬取最大值惯。(2思)分度检值（va报lu圈e疗of谈a道s中ca傅le退d苍iv狸is饭io躺n）：每一像刻度药间距庸所代貌表量物值。站常见冰尺寸余测量粪器具嗓的分某度值蜜一般斧为1、0.固1、0.知01、0.象00虹1、0.碰00汁2刷mm。2.妻4测量够器具捆的基耀本度雄量指结标2、示脊值范保围与循测量瓣范围(1面)示值爆范围纽奉（in弦di汗ca雾ti准on彼r顿an吓ge）：测量危仪器磨上所昂能显系示或大指示政的最梁低值因到最酱高值木的范钟围。(2款)测量旅范围任（me顶as桐ur弄in谨g间ra毒ng继e）：测量娱器具嘱所能美测量佩的最绍大值井与最岔小值随的范胖围。2.跳4测量俯器具临的基英本度风量指热标3、示剩值误冒差与铁示值饰稳定总性（代示值滨变动艘性）(1圾)示值缴误差鬼（er放ro落r旅of亭i约nd访ic障at洲io木n）：测量撞器具馆显示馒的数脚值与适被测蚕量的史真值膜之间字的差殿值。移示值译误差估可从使晕用说顽明书热或检屡定规嘱程中无查得昨，也幅可通姥过实独验统真计确首定。(2千)示值凝稳定绩性（va拜ri脏at乓io妇n煤of培i蛮nd锄ic惕at走io农n）：在测望量条植件不匪变的拆情况抖下，颂对同钱一被眯测量备进行谨多次浮重复定测量引时，系列筋测得秋值的纵最大响差异转。2.犯4测量岸器具暂的基锁本度变量指奴标4、灵胶敏度迁与灵广敏限娱（迟抄钝度琴）灵敏弓度（se炕ns敌it帐iv漠it群y）：量仪获对被饿观察拳量变笑化的税反应镜能力特。也寨可用锣下式引定义烘：式中笨：S——灵敏祝度——被测哈量的挽增量——仪器桶指示肉出的才增量茄（示齿值增栋量）2.抛4测量允器具把的基险本度栗量指诞标(2恭)灵敏殊限（se稻ns截it匠iv扣it安y复th却re速sh增ol脉d）：可以施引起睁仪器瞧（指杏针或麻读数镰显示升）的翼读数龟变化辫的被遇测量族的最小炒变动慨量。帽也就辽是说碎，灵顽敏限舍表示排的是街测量谣仪器捐对被跨测量梯微小变物化的冶不敏龟感程凑度。2.嗓4测量拍器具私的基止本度腹量指岭标5、回春程误柴差（hy掠st治er润es接is本e可rr接or）：当被肢测的械量不旺变时身，在节相同葬条件笛下，轻测量乞器具凝沿正骨、反行程积在同陈一点惹上测肾量结客果之要差的宫绝对窄值。2.伸4测量彩器具避的基睬本度样量指找标6、测娱量力云（me毅as哈ur财in椒g捏fo汪rc祝e）：测量跳过程鬼中，翠测量病头与捏被测坡件之沫间的淡接触趟力。7、不册确定砌度（un薪ce奴rt视ai拒nt阶y）：由于嗽测量愤误差暮的存玻在而验对被浅测量忧值不拍能肯浑定的请程度银。通召常用标准旗差或沉标准咐差的紧倍数紫来表轿征不圣确定爆度。摧不确裹定度锦可以推统计恼方法（A类）斧和非晚统计好方法必（B类）惨获得咳其表荷征值遮。2.咳4测量捆器具应的基喊本度盖量指眉标2.矩5测量况误差吉和数则据处寇理2.晶5.看1测量屈误差怕的基德本概叶念精密纠测量拢时的从观察济、瞄脸准、此读数股、记璃录等利对测捕量结疏果的毅影响日也是寄不可会忽视捉的，忘所以剪要求蔽测量雷人员纤要有榴一定波的技午术水蹈平、弱责任锄心和信敬业螺精神旗。2.术5.消2测量毁误差壁产生框的原蛾因产生采测量肠误差神的原粗因很佳多，食主要陷有以响下几镇个方垃面：测量人员测量方法测量装置测量环境测量设器具孝、测盖量夹胆具本趴身的亮制造贵误差嫌、零废部件狡的不控稳定扒性、垫传动规摩擦壮等因体素均靠会对鬼测量殖结果组产生保影响呈。测量采环境因是指堪测量刘所要挤求的均外部秀条件组、氛穴围，断如温址度、北湿度祝、气禽压、顶灰尘没以及江电测卖中的敲电路灯参数以、磁而场、盯光照圾等的徒变化猛均会僵影响测哑量结够果。测量衡方法予是指虚测量敌技术酬上采爪取的调做。亲如采州用近喉似测核量、帽间接睛测量僚、接斥触测忍量、淡近似益计算烘式、吐数字肆的取桃舍等压均会杠对测呜量结上果产龟生影够响。2.突5.缠3测量桐误差核的分晃类误差奇按其近性质者可分密为随机披误差系统童误差粗大乌误差2、系眉统误顺差在相猛同条篇件下佳，多茂次测冈量同妈一量以值时仙，误晓差的山绝对奸值和书误差扶方向保能持不侦变或豆依一脉确定迫性的进规律喉（线槽性、看曲线脊、正语弦等量规律汪）变编化。2.拳5.婚3测量朽误差导的分漫类系统碗误差蜜有定举值系族统误书差和闸变值托系统歪误差律之分明。从粱理论他上讲山，系统单误差训是可燃以消案除的仔，但口在实麻际上珍完全睛消除唉有一明定的询困难峡，尤其对布一些纽奉变化展规律似很复流杂的叨系统绕误差嫌。由溉于系印统误脊差相疏对于液随机误差宿来讲兆，其枣数值狂较大沉，对环测量乱结果伯的危讽害也刮较大坑。所躺以，匀研究如何番减少手和消嘴除系牢统误发差的擦影响惜，就俊越来忧越引幅起人范们的骑重视衫，它与测恩量设盛备、并测量旋技术耐等软武、硬对件均盒有关述。2.潜5.设3测量距误差秧的分双类3、粗病大误障差由于渣测量屑过程绢中存灯在的疤条件迫突变坚或错器误（次误操喜作、满无观妻察、仅无记录等爪）而钻引起续的超迹出规络定条喂件下暂预计栏的误死差。骑这种馋误差炸是对答测量户结果的明线显歪株曲，兵一旦椒发现德含有请粗大安误差双的测寺量值巴，应富将其晋从测层量结券果中剔出贿。2.脚5.枕4测量遇误差抓及其黄数据抽处理*1、随告机误乔差的岸处理肿：随机编误差迈是一大种随墨机变苏量，江所以层可按写概率痒统计舅的方璃法，愉计算其概厅率分恢布的筒数字活特征咱。分布允函数限为：数学瓶期望晴为：方差蜂为：(1尼)正态季分布惭及其格特征正态乞分布他的密榴度函朝数为卧：2.尘5.详4测量河误差胜及其售数据价处理*2.扮5.进4测量摊误差肝及其唉数据样处理*有界烤性：乱对于甘一组宋测得饺值，孔其出取现的稿随机雷误差需是有界的特，通殿常在明一定互的置私信概倍率下肯确定疮此界域限抵偿备性：添由于挎存在大第②冠条特很性，隆所以伸随机弓误差醉之和可相懒互抵完消对称耐性：即正栗负随四机误乞差出执现的容概率副相等2.摄5.候4测量中误差详及其帖数据诊处理*随机逢误差戴服从们正态庸分布殃时，付有以听下特雪征：单峰位性：即只形有δ=条0时，f(奏δ)=揭ma风x（2