第五章 几何参数检测技术基础

机械精度设计课件

第五章

几何参数检测技术基础

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检测的意义为了满足机械产品的功能要求，在正确合理地完成了可 靠性、使用寿命、运动精度等方面的设计以后，还须进 行加工和装配过程的制造工艺设计，即确定加工方法、 加工设备、工艺参数、生产流程及检测手段。其中，特 别重要的环节就是质量保证措施中的精度检测。 “检测”就是确定产品是否满足设计要求的过程，即判 断产品合格性的过程。检测的方法可以分为两类：定性 检验和定量测试。定性检验的方法只能得到被检验对象 合格与否的结论，而不能得到其具体的量值。因其检验 效率高、检验成本低而在大批量生产中得到广泛应用。 定量测试的方法是在对被检验对象进行测量后，得到其 实际值并判断其是否合格的方法。

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5.1测量测量的基本要素“测量”是以确定量值为目的的全部操作。 测量过程实际上就是一个比较过程，也就是将 被测量与标准的单位量进行比较，确定其比值 的过程。若被测量为L,计量单位为u,确定的 比值为q,则测量可表示为 L=q u 一个完整的测量过程应包含被测量、计量 单位、测量方法(含测量器具)和测量精度等 四个要素。

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被测量被测量在机械精度的检测中主要是有关几何精 度方面的参数量，其基本对象是长度和角度。 但是，长度量和角度量在各种机械零件上的表 现形式却是多种多样的，表达被测对象性能的 特征参数也可能是相当复杂的。因此，认真分 析被测对象的特性，研究被测对象的含义是十 分重要的。例如，表面粗糙度的各种评定参数， 齿轮的各种误差项目，尺寸公差与形位公差之 间的独立与相关关系等等。

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计量单位计量单位(简称单位)是以定量表示同种量的量值而约定 采用的特定量。我国规定采用以国际单位制(SI)为基础 的“法定计量单位制”。它是由一组选定的基本单位和由 定义公式与比例因数确定的导出单位所组成的。如“米”、 “千克”、“秒”、“安”等为基本单位。机械工程中常 用的长度单位有“毫米”、“微米” 和“纳米” ,常用的 角度单位是非国际单位制的单位“度”、“分”、“秒” 和国际单位制的辅助单位“弧度”、“球面度” 。 在测量过程中，测量单位必须以物质形式来体现，能体现 计量单位和标准量的物质形式有：光波波长、精密量块、 线纹尺、各种圆分度盘等。

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测量方法测量方法是根据一定的测量原理，在实施测量 过程中对测量原理的运用及其实际操作。 广义地说，测量方法可以理解为测量原理、测 量器具(计量器具)和测量条件(环境和操作 者)的总和。 在实施测量过程中，应

该根据被测对象的特点 (如材料硬度、外形尺寸、生产批量、制造精 度、测量目的等)和被测参数的定义来拟定测 量方案、选择测量器具和规定测量条件，合理 地获得可靠的测量结果。

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测量精度测量结果与真值的一致程度。不考虑测量精度 而得到的测量结果是没有任何意义的。 真值的定义为：当某量能被完善地确定并能排 除所有测量上的缺陷时，通过测量所得到的量 值。 由于测量会受到许多因素的影响，其过程总是 不完善的，即任何测量都不可能没有误差。对 于每一个测量值都应给出相应的测量误差范围， 说明其可信度。

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检测的一般步骤确定被检测项目 认真审阅被测件图纸及有关 的技术资料，了解被测件的用途，熟悉各项技 术要求，明确需要检测的项目。 设计检测方案 根据检测项目的性质、具体要 求、结构特点、批量大小、检测设备状况、检 测环境及检测人员的能力等多种因素，设计一 个能满足检测精度要求，且具有低成本、高效 率的检测预案。 选择检测器具 按照规范要求选择适当的检测 器具，设计、制作专用的检测器具和辅助工具， 并进行必要的误差分析。

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检测的一般步骤(续)检测前准备 清理检测环境并检查是否满足检测 要求，清洗标准器、被测件及辅助工具，对检 测器具进行调整使之处于正常的工作状态。 采集数据 安装被测件，按照设计预案采集测量 数据并规范地作好原始记录。 数据处理 对检测数据进行计算和处理，获得 检测结果。 填报检测结果 将检测结果填写在检测报告单及 有关的原始记录中，并根据技术要求作出合格 性的判定。

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5.2 长度和角度计量单位 与量值传递在国际单位制及我国法定计量单位中，长度的基本单位 名称是“米”,其单位符号为“m”。 “米”的定义于18世纪末始于法国，当时规定“米等于 经过巴黎的地球子午线的四千万分之一”。19世纪“米” 逐渐成为国际通用的长度单位。1889年在法国巴黎召开 了第一届国际计量大会，从国际计量局订制的30根米尺 中，选出了作为统一国际长度单位量值的一根米尺，把 它称之为“国际米原器”。 1983年第17届国际计量大会又更新了米的定义，规定： “米”是在真空中在1/299792458s的时间间隔内行进路 程的长度。

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5.2.1量块使用波长作为长度基准，虽然可以达到足够的 精确度，但因对复现的条件有很高的要求，不 便在生产中直接用于尺寸的测量。因此，需要 将基准的量值按照定义的规定，复现在实物计 量标准器上。常见的实物计量标准器有量块 (块规)和线纹尺。 量块用铬锰钢等特殊合金钢或线膨胀系数小、 性质稳定、

耐磨以及不易变形的其它材料制成。 其形状有长方体和圆柱体两种，常用的是长方 体。

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量块的构成长方体的量块有两个平行的测 量面，其余为非测量面。测量 面极为光滑、平整，其表面粗 糙度Ra值达0.012µm以上，两 测量面之间的距离即为量块的 工作长度(标称长度)。标称 长度小于5.5mm的量块，其公 称值刻印在上测量面上；标称 长度大于5.5mm的量块，其公 称长度值刻印在上测量面左侧 较宽的一个非测量面上

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量块的用途作为长度尺寸标准的实物载体，将国家的长度 基准按照一定的规范逐级传递到机械产品制造 环节，实现量值统一。 作为标准长度标定量仪，检定量仪的示值误差。 相对测量时以量块为标准，用测量器具比较量 块与被测尺寸的差值。 也可直接用于精密测量、精密划线和精密机床 的调整。

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量块的精度(级)按国标GB6093-85,量块按制造精度分5级，即0、1、2、 3和K级，其中00级精度最高，3级最低，K级为校准级， 主要根据量块长度极限偏差、测量面的平面度、粗糙度 及量块的研合性等指标来划分的。 量块生产企业大都按“级”向市场销售量块。用量块长 度极限偏差(中心长度与标称长度允许的最大误差)控 制一批相同规格量块的长度变动范围；用量块长度变动 量(量块最大长度与最小长度之差)控制每一个量块两 测量面间各对应点的长度变动范围。用户则按量块的标 称尺寸使用量块。因此，按“级”使用量块必然受到量 块长度制造偏差的影响，将把制造误差带入测量结果。

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量块的精度(等)制造高精度的量块的工艺要求高、成本也高，而 且即使制造成高精度量块，在使用一段时间后， 也会因磨损而引起尺寸减小，使其原有的精度级 别降低。因此，经过维修或使用一段时间后的量 块，要定期送专业部门按照标准对其各项精度指 标进行检定，确定符合哪一“ …… 此处隐藏：2314字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……