内容正文:
《极限配合与技术测量》(第4版)高等教育出版社
同步精品课程——中职专业课
模块五 技术测量的常用工具与实训
5.1 技术测量
知识目标 (1)了解技术测量相关知识;
(2)掌握计量单位和计量器具的分类;
(3)了解测量方法的分类;
(4)掌握测量误差的分类及表示方法。
教学目标
导入情景
01
在机械制造业中,零件加工完成后,其几何量需要测量或检验,以判定它们是否符合技术要求。只有检验合格的零件才具有互换性。
同学们,你们认识下列器具,能说出下列量具的名称吗?它们可以用在哪些地方?
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一 、技术测量的含义
测量是以确定被测对象的量值进行的实验过程。在这个实验过程中,通常是将被测的量与作为计量单位的标准量进行比较,从而确定二者比值的过程。
检验是指测量和外观验收等方面的过程。检验是指判断被测量是否在规定范围内的过程,不要求得到被测量的具体数值。
检测是指检验和测量的总称。
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任何一个完整的测量过程,都包括被测对象、计量单位、测量方法和测量精度四个方面,通常将它们统称为测量过程的四要素(表5-1)。被测对象的结构特征和测量要求在很大程度上决定了测量方法。
二、测量要素
切削运动分析:
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二、测量要素
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1.计量单位
为了保证测量的准确性,首先需要建立长度基准。我国采用以国际单位制为基础的法定计量单位,在长度计量中m (米)是基本单位,其定义是1983年10月,在第17届国际计量大会上通过的:米是光在真空中1/299792458s(秒)的时间间 隔内所行进的路程长度。平面角的角度计量单位为rad(弧度)、°(度)、ʹ(分)、 ʺ(秒)。
三、计量单位和计量器具的分类
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三、计量单位和计量器具的分类
切削运动分析:
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三、计量单位和计量器具的分类
切削运动分析:
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上述米的定义,虽然足够精确,但是却不便于直接应用于生产中的测量。为了保证长度基准的量值能够准确地传递到生产中去,在组织上和技术上都必须建立一套系统,这就是长度传递系统。目前,线纹尺和量块是实际工作中常用的两种实体基准。
2.计量器具的分类
计量器具按结构特点可分为量具、量规、量仪和计量装置等四类。
三、计量单位和计量器具的分类
切削运动分析:
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(1)量具 以固定形式复现量值的计量器具,结构比较简单,没有放大系统,一般分单值量具和多值量具两种。单值量具是指复现几何量的单个量值的量具,即标准量具,如量块、直角尺等;多值量具是指复现一定范围内的一系列不同量值的量具,即通用量具,如钢直尺、游标卡尺、千分尺等。
三、表面粗糙度对零件使用性能的影响
切削运动分析:
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(2)量规 没有刻度的专用计量器具,用于检验零件提取组成要素的局部尺寸和几何误差的综合结果。量规的检验结果只能判断被测几何量合格与否,而不能获得被测几何量的具体数值,如用光滑极限量规、位置量规和螺纹量规等功能量规检验工件。
(3)计量装置 为确定被测几何量值所必需的计量器具和辅助设备的总体,它能够测量较多的几何量和较复杂的零件。
三、表面粗糙度对零件使用性能的影响
切削运动分析:
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(4)量仪 将被测几何量的量值转换成可直接观测的指示值,或等效信息的计量器具,一般具有传动放大系统,可分为以下四种。
三、表面粗糙度对零件使用性能的影响
切削运动分析:
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四、测量方法的分类
常用的测量方法如右所示:
切削运动分析:
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1.测量误差及其表示
(1)测量误差 是指测量结果与被测量的真值之间的差异。由于计量器具测量条件的限制或其他因素的影响,任何测量过程总是不可避免地存在测量误差。 因此,每一个测得值,往往只是在一定程度上近似于真值,这种近似程度在数字上则表现为测量误差。
五、测量误差
切削运动分析:
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(2)测量误差的表示方法
① 绝对误差δ 测量结果x与其真值x₀之差,即
δ=x-x₀
由于测量结果可大于或小于真值,所以绝对误差可能是正值或负值。测量误差的大小决定了测量的精确度,测量误差越大,测量精确度越低,反之则越高。绝对误差可用来评定大小相同的被测几何量的测量精确度。当被测尺寸不同时,要比较其测量精确度的高低,需采用测量相对误差。
五、测量误差
切削运动分析:
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② 相对误差f 测量的绝对误差与其真值之比,即
f=δ/x₀
由于被测量的真值是不可知的,常以被测几何量的量值x 代替真值x₀进行估算,即
f=δ/x
相对误差是无量纲的数值,通常用百分数表示。
五、测量误差
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例如,用游标卡尺测得某零件尺寸为40.05 mm, 而该零件用高精度测量仪测量的结果为40.025 m