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几何量测量基础

几何量测量基础
素，是检测对象；基准要素是指图样上规定用来确定
被测要素方向或位置的要素，基准要素应具有理想状 态，理想的基准要素简称为基准。
2020/3/26
6
4、要素按功能关系分类为：单一要素、关联要素
单一要素是指按本身功能要求而给出形状公差的要素； 关联要素是对基准要素有功能关系而给出位置公差的要 素。
2020/3/26
◎ 0。02 BM
AB
基准代号字母
与被测要素有关的符号
公差值 公差项目
指引线
9
三、形位公差带
2020/3/26
10
四、形位公差带的九种主要形状
1‘ 、两平行直线之间的区域
2、两等距曲线之间的区域
3、两同心圆之间的区域
◎
4、一个圆的区域
5、一个球的空间
6、一个圆柱的空间
7、两同轴线圈柱面之间的空间
0。02
0.02
2020/3/26
13
C、在任意方向上公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域。
00..0022
d
2020/3/26
0.02
14
2、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。
0.1
0.1
2020/3/26
15
3、圆度
公差带是在一下截面上半径差为公差值t的两同心圆之间的区域。 0.02

几何量计量概述

几何量计量概述

第一节几何量计量概述

一、几何量计量简介：

几何量计量又称长度计量，是起步比较早，发展比较快，技术比较成熟的一门科学。主要包括：光波波长、量块、线纹、表面粗糙度、平直度、角度、通用量具（游标类、测微类、指示表类）、工程测量等。几何量计量的单位有：长度单位“米”。角度单位有两个，即平面角单位为“弧度”，单位符号为“rad”；立体角单位为“球面度”，单位符号为“sr”。

二、几何量测量的基础知识：

1、测量的基本要素：任何一项测量过程都必须有被测的对象和所采用的计量单位，此外还两者怎样进行比较和比较所得结果的准确度如何的问题，即测量方法和测量准确度问题。这四个部分称为测量的四个基本要素。

1.1 测量对象：是指被测定物理量的实体。而被测量则是指某一被测的物理量或被测对象的某一被测参数。测量对象可能包含有多个被测的量。

1.2 计量单位：是在定量评定物理量时，作为标准并用以与被测量进行比较的同类物理量的量值。计量单位的定义是：有明确定义和名称并命其数值为1的一个固定值。如长度的单位有米、毫米、微米等。

1.3 测量方法：是指参与测量过程的各组成因素和测量条件的总称。一般可从获得测量结果的方式、测量的接触形式、被测参数的多少等

方面进行分类。大致可分为：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；综合测量与单项测量；组合测量与独立测量；静态测量与动态测量；被动测量与主动测量等。

测量方法虽然有以上多种分类，但从测量本质来说，又可归结为直接测量、间接测量和组合测量三大类。还必须指出，对于某一个具体的测量方法，他可能是直接测量，又可能是绝对测量。计量人员可根据不同的测量对象和测量参数选择不同的方法。

几何量计量基础知识

几何量计量基础知识

二、测量过程
1．测量的基本方程式 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，
以求其比值的过程。可用一个基本公式来表示，即 L=Ku
式中 L—被测长度（被测量）； u—长度单位（标准量）； K—比值。
上式称为测量的基本方程式。 这里所指的长度是广义的，这个“长度”包括长度值（线
值）、角度，以及被测几何形体表面的形状、位置和粗糙 度等各种形式的几何量。
绝对测量和相对测量（量块）： 绝对测量是指用量值直接表示被测长度全长的测量方法。 相对测量是指量值仅表示被测长度偏差的测量方法，例 如用比较仪和量块测量。
（5）60年代中期以后，逐步应用电子计算机技术。
电子计算机具有自动修正误差、自动控制和高速数据处理的功能，为高精 度、自动化和高效率测量开辟了新的途径，因而在长度测量中应用得越来 越广泛。
（６）现代测量技术已经发展成为精密机械、光、电和电子计 算机等技术相结合的综合性技术。
六．几何量计量与测试技术发展趋势
直接测量和间接测量（大油罐）: 绝对测量和相对测量（量块）： 接触测量和非接触测量（棉线） 单项测量和综合测量（曲轴） 手动测量和自动测量 工序测量（现场、机床自测）和终结测量 主动测量（也叫在线测量）和被动测量。
基本的测量方法
直接测量和间接测量（大油罐）: 直接测量是将被测长度与已知长度直接比较，从而得出 所需的测量结果，是常用的测量方法。 间接测量的测量结果是通过测量与被测长度有一定函数 关系的长度，经过计算后才得到的。 例如测量大型工件外径时，也有采用测量圆周长度，经 过计算后求出外径的。

几何量公差与检测第十版甘永立主编期末复习提纲

几何量公差与检测第十版甘永立主编期末复习提纲

一、绪论

1.互换性用公差来保证

2.在满足功能要求的前提下，公差应该尽量规定的大一些，以获得最佳的技术经济效益

3.互换性优点：缩短设计周期，降低成本，提高寿命等。

4.互换性不是在任何情况下都适用

5.完全互换性简称互换性，以零部件装配或更换时不需要挑选或修配为条件

6.不完全互换性简称有限互换性，可以用分组装配法，调整法或其他来实现

7.分组装配时对应组零件可以互换，非对应组不能互换，零件互换围有限

8.调整法是在装配或使用中，对某一零件按所需的尺寸进行调整，以达到装配精度要求

9.标准化是互换生产的基础

10.规定10进等比数列为优先数列，规定了5个系列（4个基本系列，1个补充系列）：

R5(),R10(),R20,R40,R80

11.派生系列Rr/p（R10/3）公比，自1以后隔（3-1）个数从R10取一个优先数系（1

与10合并）1.00 2.00 4.00 8.00 16.0 32.0…

12.派生系列Rr/p（R5/2）公比，自1以后隔（2-1）个数从R5取一个优先数系（1

与10合并）1.00 2.50 6.30 16.0 40.0 100…

二、几何量测量基础

1.完整的测量包括被测对象，计量单位，测量方法和测量精度四个要素

2.量块和线纹尺都是量值传递媒介

3.量块除了传递媒介之外，还可以用来检定和调整设备，也可以直接测量工件

4.量块分级，量块的制造精度分为五级：K,0,1,2,3，K最高，3最低。

5.量块分等，量块的检定精度分为五等：1,2,3,4,5，1最高，5最低

6.按“级”:量块的标称长度作为工作尺寸，按“等”:量块中心长度的实际尺寸作为工作

几何量测量基础

几何量测量基础

表 2-2 各等量块的精度指标 (JJG 146—1994 )
标称长度 l / mm
大于
到
wk.baidu.com0.5
0.5
10
10
25
25
50
50
75
75
100
100
150
150
200
200
250
0.5
0.5
10
10
25
25
50
50
75
75
100
100
150
150
200
200
250
量块检定精度
1等
测量的不 确定度允 许值±D
角度是重要的几何量之一，一个圆周角定义为 360°，角度不需要像长度一样建立自 然基准。但在计量部门，为了方便，仍采用多面棱体(棱形块)作为角度量值的基准。机械 制造中的角度标准一般是角度量块、测角仪或分度头等。
多面棱体有 4 面、6 面、8 面、12 面、24 面、36 面及 72 面等。以多面棱体作角度基 准的量值传递系统，如图 2.2 所示。
0.14
0.80
0.08
0.25
0.09
0.50
0.16
1.00
0.09
0.30
0.10
0.60
0.16
1.20

3.1测量技术基础(2版机械)

3.1测量技术基础(2版机械)

• 中心长度测量的不确定允许值= ± 0.15µm
•
（见P58，表3.2）。
• 所以，其反映的工作尺寸为：
• 30.00012 ± 0.00015 mm（按“等”使用）
第二节 长度量值的传递 30，3等
反映的工作尺寸为： 30.00012 ± 0.00015 mm（按“等”使用）
三、量块及其应用
3.测量方法——测量原理、计量器具及测量条件的总和
测量原理：
一、测量的基本概念
【测量过程四要素】
3、测量方法-测量原理、计量器具及测量条件的总和 常用测量器具：
一、测量的基本概念
【测量过程四要素】
3、测量方法-测量原理、计量器具及测量条件的总和 常用测量器具：
一、测量的基本概念
【测量过程四要素】
3、测量方法-测量原理、计量器具及测量条件的总和 常用测量器具：
关节臂式测量机
一、测量的基本概念
【测量过程四要素】
3、测量方法-测量原理、计量器具及测量条件的总和 常用测量器具：
表面粗糙度轮廓仪
一、测量的基本概念
【测量过程四要素】
4、测量精度： 测量误差客观存在。 测量误差小——测量精度高，但测量成本高
根据测量对象的精度要求—— 选择满足测量精度要求 且测量成本较低的测量方法。
不考虑测量精度而得到的测量结果是没有任何意义的

第二章几何量测量基础(续)

第二章几何量测量基础(续)

（3）计算残差 ）
测量序号
测得值x 测得值 i（㎜）
24.959 24.955 24.958 24.957 24.958 24.956 24.957 24.958 24.955 24.957 24.959 24.955 24.956 24.957 24.958
残差v 残差 i=xi-x（µm） （ ）
•间接测量列的数据处理
2011-3-9 15
2011-3-9
11
粗大误差的处理
粗大误差在测量中应尽可能避免， 粗大误差在测量中应尽可能避免， 一旦产生应根据判断粗大误差的 拉依达准则预以剔除， 拉依达准则预以剔除，拉依达准 又称3σ准则 准则， 则又称 准则，即
|νi|＞3σ ＞
2011-3-9 12
等精度测量列的数据处理
直接测量列的数据处理
2011-3-9 3
测量误差的分类
系统误差：在一定的测量条件下， 系统误差：在一定的测量条件下，多次测取同 一量值时，绝对值和符号均保持不变的测量误 均保持不变 一量值时，绝对值和符号均保持不变的测量误 或者绝对值 符号按某一规律变化的测量 绝对值和 差，或者绝对值和符号按某一规律变化的测量 误差，称定值系统误差或变值系统误差。 误差，称定值系统误差或变值系统误差。 随机误差：在一定的测量条件下， 随机误差：在一定的测量条件下，多次测取同 一量值时，绝对值和符号以 一量值时，绝对值和符号以不可预定的方式变 着的测量误差。 化着的测量误差。 粗大误差： 粗大误差：超出在一定测量条件下预计的测量 明显歪曲的测量误差 误差，即对测量结果产生明显歪曲的测量误差。 误差，即对测量结果产生明显歪曲的测量误差

几何量公差与检测 第二章

几何量公差与检测 第二章

第二章几何量测量基础

思考题

2-1 我国法定计量单位中长度的基本单位是什么？试述第十七届国际计量大会通过的长度基本单位的定义？

2-2 测量的实质是什么？一个完整的测量过程应包括哪四个要素？

2-3 以量块作为传递长度基准量值的媒介有何优点，并说明量块的用途？

2-4 量块的制造精度分哪几级，量块的检定精度分哪几等，分“级”和分“等”的主要依据是什么？2-5 量块按“级”和按“等”使用时的工作尺寸有何不同？何者测量精度更高？

2-6 何谓量具、量规、量仪？

2-7 计量器具的基本技术性能指标中，标尺示值范围与计量器具测量范围有何区别？标尺刻度间距、标尺分度值和灵敏度三者不何区别？

示值误差与测量重复性有何区别？并举例说明。

2-8 几何量测量方法中，绝对测量与相对测量有何区别？直接测量与间接测量有何区别？交举例说明。2-9 测量误差的绝对误差与相对误差有何区别？两者的应用场合有何不同？

2-10 测量误差按特点和性质可分为哪三类？试说明产生这三类测量误差的主要因素。

2-11 试说明三类测量误差各自的特性，可用什么方法分别发现、消除或减小这三类测量误差，以提高测量精度？

2-12 如何估算服从正态分布的随机误差的大小？服从正态分布的随机误差具有哪四个基本特性。

2-13 进行等精度测量时，以多次重复测量的测量列算术平均值作为测量结果的优点是什么？它可以减小哪类测量误差对测量结果的影响？

2-14 进行等精度测量时，怎样表示单次测量和多次重复测量的测量结果？测量列单次测量值和算术平均值的标准偏差有何区别？

2-15 什么是函数误差？如何计算函数系统误差和函数随机误差？

工程测量讲义(几何量基础知识)

工程测量讲义(几何量基础知识)

几何量计量基础培训讲义（工程测量参数）

438站梅利江

一、几何量计量概述

几何量是空间量，是由长度和角度组成的多维量，可以用来描叙物体的大小、长短、形状和位置等几何特征。通常我们把这些特征量的检定、校准和测试统称为几何量计量。

几何量计量是现代计量科学技术的重要组成部分，它与国民经济建设和国防建设有着十分密切的关系，尤其在机械制造业、国防科技工业中应用特别广泛，在各级计量检测机构中几何量计量占有重要位置。

几何量计量的主要任务是研究和确定长度单位的定义，建立、保存长度计量基准和标准，开展长度、角度的检定、校准、测试和进行量值传递，以确保量值的统一和正确。

几何量计量有两大分支，即长度计量和角度计量，它们分别是直线段的长度和圆弧长度的相对值的计量。所以，习惯上也称其为长度计量。

长度的基本单位是米（m)，是国际单位制七个基本单位之一。角度的单位是弧度，是国际单位制的两个辅助单位之一。除此以外，由于几何量的多维性质，为了表示物体的大小、长短、形状和位置等几何特征，还定义了许多工程参量。这些工程参量的计量与测试都属于几何量计量。

国防科技工业的几何量计量，按计量标准的计量特性划分为十一个分专业，它们是量块、线纹、角度、平直度、表面粗糙度、齿轮、工程测量、万能量具、坐标测量、经纬仪类仪器、几何量仪器。

二、测量的有关概念

1、测量

测量就是以确定量值为目的的一组操作。操作可以是自动地进行的，测量有时也称计量。测量实质上就是被测量与标准的比较。

2、测量结果

由测量所得到的赋予被测量的值。在测量结果的完整表述中应包括测量不确定度。

几何量测量

几何量测量

几何测量四要素

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等四个方面，通常将它们统称为测量过程四要素。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。测量方法是指测量时所采用的计量器具和测量条件的综合。测量精度是指测量结果与其真值的一致程度。

被测对象：包括长度、角度、形状、相对位置和表面粗糙度等。就被测零件来说，应考虑到它的大小、重量、批量、精度要求、形状复杂程度和材料等因素对测量的影响。

计量单位：是指用以定量表示同类量值的标准量。我国颁布的法定计量单位中，几何量中长度的基本单位为米（M），平面角的角度单位为弧度（rad）及度、分、秒。机械制造中常用毫米作为计量单位，在精密测量中采用微米（μm）甚至纳米来计量。

测量方法：测量方法是指根据给定的测量原理，在实际测量中运用该测量原理和实际操作，以获得测量数据和测量结果。

测量精度：是指被测几何量的测量结果与其真值相一致的程度。要测量过程中，由于各种因素的影响，不可避免地会产生或大或小的测量误差。测量误差小，则测量精度高，测量误差大，则测量精度低。

技术测量工作是机器制造的眼睛，对保证产品质量起着极其重要的作用，而量仪质量的好坏，精度保持的情况，直接影响它的作用的发挥。量仪质量由制造工厂保证，而量仪精度的保持，则是使用者的责任。在使用时必须注意以下几点：1．量具、量仪使用前，要将手上污垢清洗干净，保持量具、量仪外表的清洁和测量地点的整齐、清洁；

2．操作前，一定要了解量仪的结构原理和性能，否则不得任意动手，以防破坏（在实验室，要经教师同意后，方可进行使用）；

第二章_几何量测量技术基础

第二章_几何量测量技术基础
量块是用特殊合金钢制成的，两个量块的测量面或 一个量块的测量面与平晶表面之间具有研合性（量块 表面十分光洁和工整，用力推合两量块使它们的测量 表面紧密接触时，二者能粘合到一起）。
山东理工大学机械学院
图2－3 量块工作表面与平晶研合
山东理工大学机械学院
LV
山东理工大学机械学院
长度量块尺寸方面的术语 ① 标称长度l 量块上标出的长度（刻印在量块上的尺
寸） ② 实际长度 量块长度的实际测得值，分中心长度L
和任意点长度Li。 ③ 量块的长度变动量 任意点长度 Li的最大差：
Lv=Limax-Limin ,量块长度变动量允许值 Tv ④ 量块的长度偏差 实际值与标称长度的差，其允许
值为极限偏差±D
三、量块山东理工大学机械学院
长度量块的分级 按制造精度分5级，0，1，2，3，K级，K级 为校准级。 “级”主要是根据长度极ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ偏差±D和长度 变动量的允许值Tv划分。 工作尺寸为标称长度，含制造误差，不加修 正值。
§2 长度基准与山量东值理传工递大学机械学院
一．长度基准与量值传递 二．角度基准与量值传递 三．量块
一、长度基准与山量东值理传工递大学机械学院
在国际单位制及我国法定计量单位中，以米作为长度基 准，其单位符号为“m”。
在1983年第十七界国际计量大会上通过的米的定义是： “1米是光在真空中于1/299792458秒的时间间隔内所经 过的距离”。

互换性的基本知识和常用几何量的测量

互换性的基本知识和常用几何量的测量
圆柱度测量
采用圆柱度仪、径向跳动测量 仪等设备对圆柱工件的形状误
差进行测量。
05 表面粗糙度与波纹度评定 技术
表面粗糙度概念及影响因素
表面粗糙度定义
表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度，其两波峰或两 波谷之间的距离很小，它属于微观几何形状误差。
影响因素
切削加工过程中，刀具与工件表面的摩擦、切屑wenku.baidu.com离时的塑性变形、刀具在加 工表面留下的切削痕迹以及切削刃口钝圆半径对工件表面的挤压等因素，都会 使加工后的表面形成凹凸不平的状况。
02 几何量测量基础
几何量测量概念
几何量
01
指表征物体的大小、形状、位置等几何特征的物理量，如长度、
角度、形状、位置等。
几何量测量
02
指对被测几何量进行赋值的过程，包括直接测量和间接测量。
测量要素
03
被测对象、计量单位、测量方法和测量精度等。
测量单位与基准
测量单位
量值传递
国际单位制（SI）中规定的基本单位 和导出单位，如米（m）、秒（s）、 千克（kg）等。
表面粗糙度评定参数和方法
评定参数
轮廓算术平均偏差Ra、微观不平度十点高度Rz和轮廓最大高度Ry等是常用的表 面粗糙度评定参数。
评定方法
比较法、光切法、干涉法、针描法和印模法等是常用的表面粗糙度评定方法。

几何量测量基本知识

几何量测量基本知识

光在真空中于1/299792458 1/299792458秒的时间 米的定义：光在真空中于1/299792458秒的时间 间隔内所传播的距离。 间隔内所传播的距离。 我国用0.633µ 我国用0.633µm氦氖激光辐射波长复现 0.633 长度基准。 长度基准。 实物基准 自然基准
1985年 1×10-9（1985年） 频率稳定度 1×10-17（目前）
尺寸传递系统主基准副基准工作基准工作器具被测对象11091985年11017目前频率稳定度实物基准自然基准实物基准国家基准米尺工作基准米尺一等线纹尺二三等线纹尺工程用刻线尺基准组量块光波干涉仪一等量块二等量块三等量块四等量块五等量块工件基准谱线光波干涉仪超级光较仪接触式干涉仪接触式干涉仪光学比较仪测量仪器量具与量规刻线量具端面量具量块的精度尺寸精度中心长度精度平面平行精度量块两侧面上任意点的垂直距离对其中心长度之差的最大绝对值研合性通过分子吸引力的粘合能力级制造精度偏差长度变动量等检定精度测量的不确定度长度变动量量块的不确定度在规定条件下测量时由于测量误差的存在对测量值不能肯定的程度
5.灵敏度（ ）：计量器具示数装置对被测量变化的 5.灵敏度（k）：计量器具示数装置对被测量变化的 灵敏度 反应能力，也成放大比。 反应能力，也成放大比。 k=a/i a—分度值； a 分度值；i—刻度间距 分度值 刻度间距 6.测量力：计量器具与被测表面之间的接触力。 6.测量力：计量器具与被测表面之间的接触力。要求 测量力 稳定、防止变形。 稳定、防止变形。 7.示值误差：计量器具与被测量真值之间的差值。其 7.示值误差：计量器具与被测量真值之间的差值。 示值误差 允许值可从使用说明书或检定规程中查得 8.示值变动性 8.示值变动性 9.回程误差 9.回程误差 10.修正值 10.修正值

几何量公差与检测第十版甘永立主编期末复习提纲

几何量公差与检测第十版甘永立主编期末复习提纲

一、绪论

1.互换性用公差来保证

2.在满足功能要求的前提下，公差应该尽量规定的大一些，以获得最佳的技术经济效益

3.互换性优点：缩短设计周期，降低成本，提高寿命等。

4.互换性不是在任何情况下都适用

5.完全互换性简称互换性，以零部件装配或更换时不需要挑选或修配为条件

6.不完全互换性简称有限互换性，可以用分组装配法，调整法或其他来实现

7.分组装配时对应组零件可以互换，非对应组不能互换，零件互换围有限

8.调整法是在装配或使用中，对某一零件按所需的尺寸进行调整，以达到装配精度要求

9.标准化是互换生产的基础

10.规定10进等比数列为优先数列，规定了5个系列（4个基本系列，1个补充系列）：

R5(),R10(),R20,R40,R80

11.派生系列Rr/p（R10/3）公比，自1以后隔（3-1）个数从R10取一个优先数系（1

与10合并）1.00 2.00 4.00 8.00 16.0 32.0…

12.派生系列Rr/p（R5/2）公比，自1以后隔（2-1）个数从R5取一个优先数系（1

与10合并）1.00 2.50 6.30 16.0 40.0 100…

二、几何量测量基础

1.完整的测量包括被测对象，计量单位，测量方法和测量精度四个要素

2.量块和线纹尺都是量值传递媒介

3.量块除了传递媒介之外，还可以用来检定和调整设备，也可以直接测量工件

4.量块分级，量块的制造精度分为五级：K,0,1,2,3，K最高，3最低。

5.量块分等，量块的检定精度分为五等：1,2,3,4,5，1最高，5最低

6.按“级”:量块的标称长度作为工作尺寸，按“等”:量块中心长度的实际尺寸作为工作

第二章 几何量测量基础

第二章 几何量测量基础
16
二、计量器具的基本技术性能指标
计量器具的基本技术性能指标是合理选择和使用计量 器具的重要依据。
标尺刻度间距是指计量器具标尺或分度 盘上相邻两刻线中心之间的距离或圆弧长度。 相邻两刻线中心之间的距离或圆弧长度。 相邻两刻线中心之间的距离或圆弧长度
1. 标尺刻度间距 2. 标尺分度值
标尺分度值是指计量器具标尺或分度盘上每一刻度间距所 每一刻度间距所 代表的量值。 代表的量值
26
二.测量误差来源
1.计量器具误差:设计、制造和使用过程中的各 项误差,反映在示值误差和测量重复性上. 例:仪器设计中产生的误差:阿贝原则, 见书P17-18 2.测量方法误差(公式不准、测量方法选择不当、 工件安装定位不准确等) 例:接触力的影响 3.环境误差 4.人员误差
27
三.测量误差分类(重点掌握 重点掌握) 重点掌握
二.测量过程四要素
1. 被测对象 本课程被测对象是几何量 几何量，包括长度、几 几何量 何误差、表面粗糙度、螺纹及齿轮的几何参数等。 2. 计量单位 采用国际单位制（SI），长度基本单位米 米 (m)，常用单位毫米 毫米(mm)和微米 微米(µm)。 毫米 微米 测量时所采用的测量原理 计量器具 测量原理、计量器具 3. 测量方法 测量原理 计量器具和 测量条件的综合。 测量条件 测量结果与真值相一致的程度。由于在测 4. 测量精度 测量结果与真值相一致的程度 量过程中总是不可避免地出现测量误差，故无测量精 度的测量是毫无意义的测量。

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