测量基础理论

［全］测量基础理论

L测量的定义

2.测量基础理论知识

3.测量的表现条件

4.条件分析

5.案例欣赏

01、测量的定义

1).何为测量？？？

定义：

★测量是按照某种规律，用数据来描述观察到的现象，即对事物作出量化描述。

测量是对非量化实物的量化过程。

★在机械工程里面，测量指将被测量与具有计量单位的标准量在数值上进行比较，

从而确定二者比值的实验认识工程。

★测量是以确定量值为目的的全部操作。

★一个完整的测量过程应包含测量对象、计量单位、测量方法（含测量器具）

和测量精度等四个要素。

★电工测量，是指把被测的电量或磁量直接或间接地与作为测量单位的同类物量

（或者可以推算出被测量的异类物理量）进行比较的过程。

2）.测量的四要素

1.测量的客体即测量对象：

主要指几何量，包括长度、面积、形状、高程、角度、表面粗糙度以及形位误差等。由于几何量的特点是种类繁多，形状又各式

各样，因此对于他们的特性，被测参数的定义，以及标准等都必须加以研究和熟悉，以便进行测量。

2.计量单位：

我国国务院于1977年5月27日重申："我国的基本计量制度是米制（即公制），逐步采用国际单位制。"1984年2月27日

正式公布中华人民共和国法定计量单位，确定米制为我国的基本计量制度。在长度计量中单位为米（m）,其他常用单位有毫米

（）和微米（）在角度测量中以度、分、秒为单位。

mm|jmo

3.测量方法：

指在进行测量时所用的按类叙述的一组操作逻辑次序。对几何量的测量而言，则是根据被测参数的特点，如公差值、大小、轻重、

材质、数量等，并分析研究该参数与其他参数的关系，最后确定对该参数如何进行测量的操作方法。

4.测量的准确度：

指测量结果与真值的一致程度。由于任何测量过程总不可避免地会出现测量误差,误差大说明测量结果离真值远，准确度低。因

此，准确度和误差是两个相对的概念。由于存在测量误差，任何测量结果都是以一近似值来表示。

3）.测量撤出理论知识

L坐标测量概述（坐标系）参考文献《坐标测量概述》

2.计量基础（误差）参考文献《计量基础》

3.定位理论（自由度）参考文献《定位理论》

4.几何特征测量（拟合）参考文献《几何特征测量》

5.精度与安全（测量精度）参考文献《精度与安全》

6.矢量理论（矢量）参考文献《矢量理论》

7.形位公差（GD&T）参考文献《GD&T》

02.测量的表现条件

所谓测量，实际上就是操作人员在正确的环境下，用合适的机器以正确的手法，

对良好的产品进行检测，并输出正确数据的过程！

人一—^TL~—米斗—;去一-环

(/

任

确

数

据

的

导

史

一

03.条件分析

人

即指操作人员、测量人员.

这就要求我们的测量人员，不止要有专业的测量知识和技术，还要有较高的品质意识才行。

何为精密的观念？

1作.为检测人员，数据的品质应该被放在第T立；

2如.果数据不准确，就会导致产品质量判断失误，或者导致加工者加工错误；

3.如果数据不准确，就算测量的再快，得到的也是一堆垃圾数据，这些数据

除了提高公司成本,没有其他作用，还不如不测。

?人员的教育训练>

职业资格认证

£“X人员经验阅历

机

即指测量设备、测量工具。

图例所示尺寸，可以选取以上哪种设备进行测量?

料

即指物料、产品、样例件，被测产品的优劣状态是决定被测结果的重要因素。

产品的哪些状态会影响测量结果？

L产品温度（检测室外温度一般高于检测室内，产品温度较高，

需在测量环境下至少静放2H后才能测量）;

2.产品表面油污/毛刺；

3.产品表面的光洁度；

4.被测产品与理论图档相符。

物料本身的误差

手动去除毛刺依待测产品的特性

选中跆适的量具

法

指的是用正确的方法来对产品进行测量。

正确的方法包括：

1.产品的正确装夹方式；

2.基准的正确选择；

3.选择合适的量具进行测量；

4.正确的评价百；

5.其他。

光源对产品的影响：

评价方式：

Point

Max.Width

Width>

c-Min.Widtht

.875

距离

・直线的垂线

量测方法误差

程序编写验证

鼻~＞测i趣点.是示

一*量具的选择

环

指的是环境，只有在正确、良好的环境下，测量出的数据才有保证。

影响环境的因素：

1.温度/湿度过高或过低；

2.空气洁净度；

3.周围噪音的影响；

4.地面振动过大；

5.气体的纯净度；

6.光源的明亮度。

■

求简单高度距离:

测量设备欣赏：

塞规测试与影像量测仪数据分析

A九塞规测试数据的=影像设备型42.塞规测试数据的>影像设备网/

当产品均匀对称变形时A=B当产品局部or单边变形时A>B

A况塞规测试数据的〈影像设备包

结论：

塞规只能评估产品局部与实配件

多间的缝隙大小（如图）.影像量测仪

评估的是整个产品平面相对理想面

而波动大小,•

当产品均匀凹凸散布时A<B所以塞规不能用于管控产品平面度;

一、形位公差符号

二、通用公差符号

三、形位公差详解

L形位公差符号

公差分类几何特征名称几何特征符号涉及基准与否

直线度—否

形状平面度O否

圆度0否

圆柱度Q否

形状或位置线轮廓度是「否

面轮廓度d是否

平行度是

定向//

垂直度1是

倾斜度是

位z

置位置度4-是，否

定位

同轴度◎是

对称度是

跳动圆跳动/是

全跳动是

2.通用公差符号

通用尺寸公差符号

-——SymbolforSymbol

基本形体DatumFeatureHEI

尺寸起始符号DimensionOrigin(A

A

椎度ConicalTaper

斜度Slope0

沉头孔/半沉头孔Counterbore/SpotfeiceLJ

椎形沉头孔CountersinkV

潦度Depth/DeepT

方形Square□

尺寸9E形比例不符DimensionsNottoScale10

RepetitiveFeaturesor

更复形体或尺寸4X

Dimensions

UnequalorUnilateral

双向不等公差

Tolerance©

耳准移动符号DatumTranslation

TERMSYMBOL

ATMAXIMUMMATERIALCONDITION©最大实体要求

ATLEASTMATERIALCONDITION©最小实体要求

PROJECTEDTOLERANCEZONE延伸公差带

FREESTATE©自由状态条件

TANGENTPLANE©正切平面

DIAMETER0直径

SPHERICALDIAMETERS0球直径

RADIUSR半径

SPHERICALRADIUSSR球半径

CONTROLLEDRADIUSCR受控半径

REFERENCE()参考

ARCLENGTH弧长

STATISTICALTOLERANCE回统计公差

BETWEEN◄-A范围

3.直线度

在给定平面内，公差带是距离为被测表面的素线必须位于平行于图样

公差值t的两平行直线之间的区域所示投影面而且距离为公差值0.1的两平

行直线内

在给定方向上公差带是距离为公被测圆柱面的任一素线必须位

差值t的两平行平面之间的区域于距离为公差值0.1的两平行平面之

间

0.1

3

如在公差值前加注。，则公差被测圆柱面的轴线必须位于直径

带是直径为t的圆柱面内的区域为公差值。0.08的圆柱面内

o0.()8

THISONTHEDRAWING全长上直线度

g(16h11)公差0.4。

00."1

00.1/251

''-每25内直线

__度公差0.1。

影响直线度因素：

1.测量的直线的长短；

2.构造直线的点数；

4.平面度

公差带是距离为公差值t的两平行

平面之间的区域

实现方式:

CMM、OMM、HG、千分表等；

拟合平面基准

+0.06

+

-0X)3

平面度值=最大正值-最小负值

Flatness=0.06-（-0.03）

=0.09

并且，所有正值之和+所有负值之和=0（在构成拟合平面基准的前提下）

5.圆度（真圆度）

公差带是在同一正截面上，

半径差为公差值t的两同心圆之间

的区域

最小二乘［®

6.圆柱度

公差带是半径差为公差值t的两同

轴圆柱面之间的区域

7倾斜度

线对线倾斜度公差

被测线和基准线在同一平面

内：公差带是距离为公差值t且

与基准线成一给定角度的两平行

平面之间的区域

基准线

被测线与基准线不在同一平

面内：公差带是距离为公差值t且

与基准成一给定角度的两平行平

面之间的区域如被测线与基准

不在同一平面内,则被测线应投

影到包含基准轴线并平行于被测

轴线的平面上.公差带是相对于

投影到该平面的线而言

被测轴线投影到包含基准轴线的平面

上，它必须位于距离为公差值0.08并与

A-B公共基准线成理论正确角度60的两

平行平面之间

8.垂直度

线对线垂百席公差

公差带是距离为公差值t且垂直于基

准线的两平行平面之间的区域

如公差值前加注0,则公差带是直径

为公差值为t且垂直于基准面的圆柱面内

的区域

9.平行度

线对线平行度公差

公差带是距离为公差值t且平行于

基准线、位于给定方向上的两平行平面

之间的区域

基准线

如在公差值前加注0,公差带是直

径为公差值t且平行于基准线的圆柱面

内的区域

10.圆跳动

圆跳动公差是被测要素某一固定参

考点围绕基准轴线旋转一周时（零件和

测量仪器间无轴向位移）允许的最大变

动量3圆跳动公差适用于每一个不同的

测量位置

注：圆跳动可能包括圆度、同轴

度、垂直度或平面度误差，这些误差的

总值不能超过给定的圆跳动公差

一般来说，圆跳动可以当做同心度来测量！

径向圆跳动公差

公差带是在垂直于基准轴线的任一测

量平面内、半径差为公差值t且圆心在基

准轴线上的两同心圆之间的区域

跳动通常是围绕轴线旋转一整周，一

也可对部分圆周进行限制

端面圆跳动公差

公差带是在与基准同轴的任一

半径位置的测量圆柱面上距离为t

的两圆之间的区域

11.全跳动

被测要素绕公共基准线A-B作若干

次旋转，并在测量仪器与工件同时作轴向

的相对移动时,被测要素上各点间的示值

差均不得大于0.1测量仪器或工件必须

沿着基准轴线方向并相对于公共基准轴线

A-B移动

一般来说，全跳动可以当做同轴度来测量！

12同心（轴）度

点的同心度公差

公差带是直径为公差值01且与基准

圆心同心的圆内的区域

同心度：等同于位置度的计算

轴线的同轴度公差

公差带是直径为公差值0t的圆柱面

内的区域，该圆柱面的轴线与基准轴线

同轴

基准轴线

13.对称度

*3畿混篇

可以间接计算.

L2

LIL2

△L

△L=L1-L2

14.线轮廓度

公差带是包络一系列直径为公差值

t的圆的两包络线之间的区域诸圆的

圆心位于具有理论正确几何形状的线上

无基准要求的线轮廓度公差见图a);

有基准要求的线轮廓度公差见图b)

在平行于图样所示投影面的任一截

面上，被测轮廓线必须位于包络一系列

直径为公差值0.04且圆心位于具有理论

正确几何形状的线上的两包络线之间

15.面轮廓度

公差带是包络一系列直径为公差值t

的球的两包络面之间的区域，诸球的球心

应位于具有理论正确几何形状的面上

无基准要求的面轮廓度公差见图a);

有基准要求的面轮廓度公差见图b)

被测轮廓面必须位于包络一系列球

的两包络面之间，诸球的直径为公差值

0.02,且球心位于具有理论正确几何形

状的面上的两包络面之间

形状管控形位管控

报告格式：

FAI1-UP

T〃值计算原理：

T值：

指产品具体点位上,实际值与理论值的差异大小，它与矢量方向有关，

是通过X、Y、Z实际坐标、理论坐标和理论矢量计算而来。

即，在理论矢量上的投影距离。

面轮廓度计算方式：

FAll-Down

Profile=2*|最大数值|

故，轮廓度值=2*|-0.029|=0.058mm[-0.029的绝对值为0.029（数值最大）】

轮廓度值计算方式（二）：

Profile4最大正数|+|最小负数|

故，轮廓度值=|0.017|+k0.029|=0.046mm【最大正数与最小负数绝对值之和】

两国的有关标准：

中国GB/T1182-96形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示法

GB/T13319-03几何公差位置度公差注法

GB/T16671-96形状和位置公差最大实体要求、最小实体要求和

可逆要求

GB/T16892・97形状和位置公差非刚性零件注法

GB/T17780-02几何公差位置度公差注法

美国ASMEY14.5M・82（旧）DimensioningandTolerancing

ASMEY14.5M・94（新）DimensioningandTolerancing

4

通用A-91-89（IB）DimensioningandTolerancing

GlobalDimensioningandTolerancingAddendum-97/01/04

注：97/01版本为通用/福特/克莱斯勒一起发布，04版本为通用单独发布。

相应的国际标准有：

ISO1101-83,ISO5459-81,ISO8015-85,ISO2692-88,

ISO10579-92.ISO10579-93等。

面轮廓度的测量方式及表现形式：

0.200

•0289-0201-0225-01150.190

0.180

0.170

0.160

0.150

-02530.140

0.130

02160.120

0.110

-02250.100

0.050

0.2980.000

-0.050

-0.100

-0.110

-0.120

-0.130

-0.140

-0.150

-0.160

-0.170

-0.180

-0.190

-0.200

G

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