精测的基本概念.doc

测量的基本概念：测试：是指具有试验性质的测量。也可以理解为试验和测量的全过程 检验：是判断被测物理量是否合格的过程，通常不一定要求测出具体值。因此也可以理解为步子道要求具体值得测量。检验的主要对象是工件。 检定:为平定计量器具的计量性能，并确定其是否合格所进行的工作。检定的主要对象是计量器具 比对：在规定条件下，对想通准确度风机的同类基准，标准或工作用计量器具之间的量值进行比较的过程。
测量就是将被测量与一个作为测量单位的标准量进行比较，以求其壁纸的过程
测量过程四要素：测量对象和被测量 测量单位和标准量 测量方法 测量不确定度 、基本的测量方法：直接测量和间接测量 绝对测量和相对测量 接触测量和非接触测量
单项测量的综合测量，手动测量和自动测量 工序测量和终结测量 主动测量和被动测量
几何测量的基本原则：阿贝原则 封闭原则 最小变性原则 最短测量链原则
阿贝原则：是几何测量的最基本原则。两点之间的最短距离或是点（线面）和线或面之间的最短距离。阿贝原则的意义在于避免了因导轨油误差而引起测量的一次大误差
遵守阿贝原则相应降低一起导轨的精度，测量精度却比较高 如：立式测长仪 万能测长仪 不符合阿贝：万能工具显微镜
最小变性原则：点接触引起引起的二次误差对测量影响较小。面接触和先接触引起的是一次误差对测量的硬想较大，点接触因选好测头 然后为线接触 尽量避免面接触。
为了使变形量最小 当检定线纹尺时 应按白塞尔点支撑 检定大量块时应按艾利点支撑
安全裕度就是被测工件对测量方法提出的精度要求 即测量不确定度u的允许值
光滑工件的尺寸测量检验应使不确定度u小于或等于安全裕度A 对于没有标准规定的工件的测量 测量方法的允许误差一般取工件公差的1/3~1/10 高精度的工件取1/3
测量器具的不确定度u1包括调整器的不确定度（千分尺的校对杆），约占安全裕度的0.9 有温度，工件形状误差及接触压陷等引起的不确定度u2占0.45A 按这一原则分配以后 测量方法误差不会大于安全裕度的和测量不确定度的允许值。
标准间的选择原则：标准件的形状和大小应尽量与被测件一致 其精度要比被测件高2级左右 材料的稳定性好 耐磨性好
测量基面时应遵守基面统一原则，即测量基面应和设计基面 工艺基面 装配基面相一致
定位方法有面定位和线定位 面定位又分平面定位 外圆柱面定位（V形体定位） 内圆柱面定位（心轴定位） 线定位主要为顶尖定位
温度误差产生原因：被测工件与计量器具的温度各不相同 被测工件与计量器具的膨胀系数不同
量块的级：00，0，K，1,2,3六级 由量块的平面度 研和性分类：一等与00（K）级，2等与0级 3,4等与1,2级 5,6等与3级
相对测量法是将被测量块与精度等级比它高一等标准量块放在相应精度的仪器上进行比较，以求得被测量块的长度。 绝对比较法:绝对测量法是将被测量块直接与标准光波波长进行比较
线纹尺检定：常用仪器有光学式比长仪和光电式比长仪。 用线纹尺比长仪进行相对测量的方法有：并联纵动式 并联横动式串联纵动试
检验工件最大实体尺寸的量规叫通规（T） 检验最小实体尺寸的量规叫止规(Z)
对于高精度的轴类尺寸典型的测量仪器有：立式光学计 超级光学计 立式接触式干涉仪
万能测长仪测量孔径：双钩法和电眼法
大尺寸测量的测量误差分析：大尺寸测量的主要误差来源为：温度误差 受力变形误差和量具的检定误差 测量误差还包括示值误差 读书瞄准误差 接触误差和某些量具的对零误差等测量误差 与中等尺寸的测量相反 大尺寸的外尺寸比内尺寸的测量精度较低 由于测量内径的大型量具的精度可直接由测长机传递 且变形误差较小，而测外尺寸的大型量具其精度一般要经过一级传递 量具的变形误差也较大 且测量线与被测线的重合也难以保证
平面角计量器具包括：秒角度计量器具 线角度计量器具和小角度计量器具
面角度计量器具指采用多个平面的方式对圆周进行分度的圆分度计量器具，以及检定这类角度期间的计量标准器具 如：多齿分度台 多面棱体 角度块
线角度计量器具指采用刻线或类似刻线的方式对圆周进行分度的圆分度计量器具 如：光学度盘 光栅 编码器 感应同步器
小角度计量器具指测量范围在0~5度的角度计量器具 小角度测量器 自准直仪 水平仪
多面棱体的工作角的角值误差 可用测角仪或多齿分度台进行直接测量 也可用常角发 全组合法或排列互比法进行测量
圆光栅是以莫尔条纹进行圆分度的：有径向圆光栅和切向圆光栅两种形式
感应同步器有长形和圆形 前者用于测量长度 后者用于测量角度
当激磁绕组加上电压后 感应绕组会产生电压:当两组绕组完全重合时，感应电压最大。相对移动错开1/4节距P时，感应电压为零。相对错开2/4节距时，感应电压为负的最大 即相对错开一个节距 感应电压变化一个周期
表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微笑峰谷不平度。它是反映表面上微观几何形状的一个重要指标，它主要是由于在加工过程忠刀具和零件表面的摩擦，切屑分离时的塑性变形和金属撕裂，以及工艺系统中存在的高频振动等原因形成的。属于微观几何形状误差。
一个实际加工表面通常包含表面形状误差，波度，表面粗糙度三种成分，三种成分通常按波距划分：波距＜1mm，大体呈周期性变化的属于表面粗糙度范围，波距在1~10mm之间，并呈现周期性变化的属于表面波度范围，波距＞10mm，且无明显周期性变化的属于表面形状误差范围
表面粗糙度的测量分类方法：1）在选定截面上直接测量表面微观不平度数值的方法（光切法 干涉法 触针法）。2）与表面粗糙度标准样板比较的方法。3）印摸法测量表面粗糙度。4)间接测量法。
表面粗糙度的评定 基本术语 1）取样长度lr：取样长度是指用于识别所评定轮廓不平度特征的x轴方向的长度。规定取样长度的目的在于限制或减弱其他几何形状误差，特别是表面波度对测量结果的影响。2）评定长度ln：评定长度是指用于评定被测轮廓的x轴方向的长度。3）轮廓中线：轮廓中线是评定表面粗糙度数值大小的一条参考线。
表面粗糙度的评定参数：高度 间距 形状特征参数
光切法测量表面粗糙度 光切法原理：光切法是利用光切原理来测量表面粗糙度的方法。它是将一束平行光带以一定角度投射于被测薄面上，光带与表面轮廓相交的曲线影像即反映了被测表面的几何形状。（只能测量平均高度>0.8um的表面粗糙度）。
干涉显微镜测量表面粗糙度 干涉显微镜可测量0.025um到0.8um的表面粗糙度，干涉法只是利用光学干涉原理来测量表面粗糙度的一种方法。
轮廓仪的类型：电感式，压电式，光电式，感应式等。
形位误差的测量 形位误差是指实际被测要素对图样上给定的理想形状，理想位置的允许变动量，他是形状误差和位置误差的简称。
形位误差检测方法五种原则：1）与理想要素比较原则。2）测量坐标值原则。3）测量特征参数原则。4）测量跳动原则。5）边界控制原则。
直线度误差测量 节距法：采用节距法测量直线度误差时，首先先把被测要素按照一定长度划分为若干等分，然后使用测量微小角度的仪器测出各等分段相对于自然水平基准或某一固定光轴的倾角，将其处理为统一坐标值后，评定被测要素的直线度误差，最后应将角度值转化为线值。 用于微小测量角度的仪器分为3类：水平仪类（钳工水平仪，框式水平仪，合象水平仪呵电子水平仪）；准直仪类（准直仪，自准直仪和光电自准直仪）；干涉仪类（杨氏干涉装置，单频激光干涉仪和双频激光干涉仪）。
直线度误差的评定 1）最小包容区域法：应用“相间准则（若上下两条平行线包容了实际线，且与实际线成高低相间的三点接触时，此二平行线的位置符合最小条件）”来判别，（图解法，旋转法，计算法）。 2）两端点连线法
平面度误差测量 平面度误差是指被测实际表面相对理想平面的最大变动量，而理想平面的位置也应符合最小条件。 测量方法：1统一基准法（平晶干涉法，平板测微法） 2间接测量法：1）水平面法：该方法应用水平仪测量，即它的基准平面是建立在通过被测表面上的某给定点，且与水平面平行的集合平面上，然后测出各点相对于此基准平面的高度，则可得到平面度误差的原始数据。 2）对角线法：对角线法的过度基准平面是通过被测表面的一条对角线，且平行于被测表面的另一条对角线平面，测量时首先按布线方式测出各截面上相对于两端点连线偏差，然后再算出相对于过度基准平面偏差。
平面度误差的评定 1最小包容区域评定法：1）三角线准则：若两平行包容平面分别与被测表面的一个最高（或最低）点和三个等值最低（或最高）点相切，且最高（低）点在另一包容平面上的投影在三个等值最低（高）点所组成的三角形之内时，则此两平行平面符合最小包容条件。 2）交叉准则：若两平行包容平面分别与被测表面的两个等值最高点P Q呵两个等值最低点AB相切，且PQ连线在另一包容平面上的投影P'Q'与AB连线相交，则此两平行平面符合最小包容条件。 3）直线准则：若两平行包容平面分别与被测表面一个最高（抵）点P和两个等值最低（高）点AB相切，且P点在另一包容平面上的投影P'落在AB连线上时，则此两平行平面符合最小包容条件。
圆度误差测量方法：1）圆度仪法 2）简便测量法
圆度仪法测量误差来源：1）株洲回转误差 2）工件安装误差 3）测头安装误差 4）表面粗糙度的影响。圆度误差的评定：1）最小包容区域法 2）最小外接圆法 3）最大内切圆法 4）最小二乘法 就数值而言1<4<23
普通螺纹的基本牙型主要参数：大径：与外螺纹压顶或内螺纹压低相切的假想圆柱直径 小径：与外螺纹底径或内螺纹顶径相重合的假想圆柱直径 中径：一个假象圆柱或圆锥的直径，该圆柱或圆锥的母线通过牙型沟槽和凸起宽度相等的地方，此假象圆柱或圆锥称为中径圆柱或中径圆锥，其母线称为 中径线。 公称直径：代表螺纹尺寸的直径 单一中径 ：一个假象圆柱或圆锥的直径 该圆柱或圆锥的母线通过牙型上沟槽宽度等于1/2基本螺距的地方 牙型角和牙型半角：在螺纹牙型上相邻牙侧之间的夹角 牙型半角是牙侧与螺纹轴线的垂直线间的夹角 螺距：相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离 导程：同意螺旋选上得相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离 螺纹升角：中径圆柱上螺旋线与垂直于螺纹轴线的平面之间的夹角 螺纹旋合长度：指相配合的内外螺纹沿螺纹轴线方向互相旋合部分的长度
对螺纹结合互换性的要求是：可旋合性：即直径和螺距相同的内外螺纹能相互自由旋合 连接可靠性：即有足够的接触面积从而保证一定的连接强度
螺纹量规按使用性能：工作螺纹量规（指操作者在制造弓箭螺纹过程中所使用的螺纹量规） 验收螺纹量规（指检验部门在用户代表在验收工作螺纹时所用的螺纹量规） 校对螺纹量规（指在制造工作螺纹量规时和检验使用中的工作螺纹量规是否已经磨损所用的螺纹量规） 按检验对象：检验外螺纹用的螺纹环规 检验内螺纹用螺纹塞规
合格的螺纹必须在最大极限尺寸与最小极限尺寸之间，所以螺纹量规又分为通端螺纹量规和止端螺纹量规，通端螺纹量规能通过被检螺纹，而止端螺纹量规通不过被检螺纹则为合格
止端螺纹工作塞规：被检螺纹用止端螺纹塞规检验时，合格的标志是不能通过，多余4扣的内螺纹，旋合量不得多于2扣，对少于或等于4扣的内螺纹，从两端旋入的旋合量不得多于2扣 止端螺纹工作环规：对多余4扣的外螺纹，旋合量不得多于3.5扣，对少于或等于4扣的外螺纹，旋合量不得多于2扣