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1、线性尺寸检测,任务读识零件尺寸精度要求选择适合检测所给零件尺寸的计量器具和辅助工具确定检测方案完成零件的检测,图 样,零件的三维视图,长度尺寸主要的检测器具一：游标卡尺,长度尺寸主要的检测器具二：外径千分尺,一、极限与配合的基本术语和定义,孔和轴孔：主要指圆柱形的内表面，也包括其它内表面中由单一尺寸确定的部分。轴：主要指圆柱形的外表面，也包括其它外表面中由单一尺寸确定的部分。,资 讯,1.1.2 有关尺寸的概念尺寸：用特定单位表示长度值的数字。分为线性尺寸和角度尺寸基本尺寸(D,d)：由设计给定的尺寸，一般要求符合标准的尺寸系列。极限尺寸：允许尺寸变化的两个极限值。两者中大的称为最大极限尺寸，
2、小的称为最小极限尺寸。孔和轴的最大、最小极限尺寸分别为 Dmax、dmax和Dmin、dmin表示。,一、极限与配合的基本术语和定义,35就是基本尺寸,35最大极限尺寸,34.8最小极限尺寸。实际尺寸：通过测量所得的尺寸。包含测量误差，且同一表面不同部位的实际尺寸往往也不相同。用Da、da表示。局部实际尺寸：一个孔或轴的任意横截面中的任一距离，即任何两相对点之间测得的尺寸。,一、极限与配合的基本术语和定义,注：通常实际尺寸指局部实际尺寸。合格零件的条件为：DmaxDaDmin dmaxdadmin,一、极限与配合的基本术语和定义,极限和配合示意图,一、极限与配合的基本术语和定义,1.1.3 尺
3、寸偏差与公差1.尺寸偏差(简称偏差)尺寸偏差为某一尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。偏差分为：1)实际偏差 实际尺寸减去其基本尺寸所得的代数差，依据定义表示如下：孔：Ea=DaD 轴：ea=dad,一、极限与配合的基本术语和定义,2)极限偏差 极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。上偏差(ES，es)：最大极限尺寸与基本尺寸之差下偏差（EI，ei）：最小极限尺寸与基本尺寸之差上下偏差统称为极限偏差。如图1-2所示,孔：ES=DmaxD EI=DminD 轴：es=dmaxd ei=dmind,一、极限与配合的基本术语和定义,完工后零件尺寸的合格条件常用偏差关系式表示如下：孔合格的条件 EI Ea
4、ES 轴合格的条件 ei ea es,一、极限与配合的基本术语和定义,2.尺寸公差(简称公差)尺寸公差是指允许尺寸的变动量，或者是上偏差与下偏差代数差的绝对值。图1-2，其关系式表示如下：孔 TD=|DmaxDmin|=|ESEI|轴 Td=|dmaxdmin|=|esei|,一、极限与配合的基本术语和定义,小结：公差与偏差之间的区别和联系：公差与偏差是两种不同的概念。公差是一个没有符号的绝对值，偏差可正、可负、可零。公差大小决定了允许尺寸变动范围的大小。若公差值大，则允许尺寸变动范围大，因而要求加工精度低；相反，若公差值小，则允许尺寸变动范围小，因而要求加工精度高。,一、极限与配合的基本术语
5、和定义,极限偏差表示每个零件尺寸允许变动的极限值，是判断零件尺寸是否合格的依据。从作用上看，公差影响配合的精度；极限偏差用于控制实际偏差，影响配合的松紧程度。,一、极限与配合的基本术语和定义,1.1.4 零线和公差带 采用简明的极限与配合图解，简称公差带图来表示，如图1-3所示。1.零线 在公差带图中，确定极限偏差的一条基准直线为零偏差线，简称零线。通常零线表示基本尺寸。在公差带图中，正偏差位于零线的上方，负偏差位于零线的下方。,一、极限与配合的基本术语和定义,图 1-3 公差带图,一、极限与配合的基本术语和定义,2.公差带 在公差带图中，由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域，称为尺寸公
6、差带，简称公差带。尺寸公差带有两项特征:大小和位置。公差带的大小由尺寸公差确定（此值由标准公差确定）；公差带的位置由极限偏差(上偏差或下偏差)相对零线的位置来确定。,一、极限与配合的基本术语和定义,例:基本尺寸为50孔和轴，孔的最大极限尺寸为 50.025mm、最小极限尺寸为50mm；轴的最大极限尺寸为49.975、最小极限尺寸为49.959mm。求（1）ES、EI、es、ei；（2）TD、Td；（3）作公差带图，写出基本偏差；（4）标注出孔、轴基本尺寸和上、下偏差。,一、极限与配合的基本术语和定义,解:孔的极限偏差：ES=50.025-50=+0.025 EI=50-50=0 轴的极限偏差:
7、es=49.975-50=-0.025 ei=49.959-50=-0.041 孔的公差:TD=|(+0.025)-0|=0.025 轴的公差:Td=|(-0.025)-(0.041)|=0.016,一、极限与配合的基本术语和定义,图1-4 公差带图解法,0,-,50,孔,轴,+0.025,-0.025,-0.041,一、极限与配合的基本术语和定义,+,1.1.5 配合和配合公差1.配合 是指基本尺寸相同的相互结合的孔轴公差带之间的关系。2.间隙或过盈 孔轴配合时，孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差为正时称为间隙，用X表示；为负时称为过盈，用Y表示。,注意：间隙数值前必标“+”号，如+0
8、.025mm。过盈数值前必标“-”号，如-0.020mm。“+”，“-”号在配合中仅代表间隙与过盈的意思,不可与一般数值大小相混。,一、极限与配合的基本术语和定义,3.配合的种类1）间隙配合 具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之上。如图1-5所示。当孔为最大极限尺寸，轴为最小极限尺寸时，装配后得到最大间隙（Xmax）；当孔为最小极限尺寸，轴为最大极限尺寸时得到最小间隙（Xmin），即 Xmax=Dmaxdmin=ESei Xmin=Dmindmax=EIes,一、极限与配合的基本术语和定义,图1-5 间隙配合,一、极限与配合的基本术语和定义,2）过盈配合 是指具
9、有过盈（包括最小过盈等于零）的配合，称为过盈配合。此时，孔的公差带完全在轴的公差带之下。如图1-6所示。当孔为最大极限尺寸，轴为最小极限尺寸时，装配后得到最小过盈（Ymin）；当孔为最小极限尺寸、轴为最大极限尺寸时，装配后得到最大过盈（Ymax），即 Ymin=Dmaxdmin=ESei Ymax=Dmindmax=EIes,一、极限与配合的基本术语和定义,图1-6 过盈配合,一、极限与配合的基本术语和定义,3）过渡配合可能具有间隙也可能具有过盈的配合。此时，孔的公差带与轴的公差带相互交叠，如图1-7所示。当孔为最大极限尺寸，轴为最小极限尺寸时，装配后得到最大间隙；当孔为最小极限尺寸，轴为最大
10、极限尺寸时，装配后得到最大过盈。即：Xmax=Dmax dmin=ES ei Ymax=Dmin dmax=EI es,一、极限与配合的基本术语和定义,图1-7 过渡配合,一、极限与配合的基本术语和定义,4、配合公差配合公差：是指允许间隙或过盈的变动量。在数值上，它是一个没有正、负号，也不能为零的绝对值。它的数值用公式表示为：对于间隙配合对于过盈配合 对于过渡配合 特点：对于一具体的配合Tf，间隙或过盈可能出现的差别，其松紧差别的程度 配合精度，反之亦然；,一、极限与配合的基本术语和定义,配合公差的特性也可用图1-8所示的配合公差带图来表示。在图1-8中，零线以上的纵坐标为正值，代表间隙；零线
11、以下的纵坐标为负值，代表过盈；符号代表配合公差带。配合公差带完全处在零线以上为间隙配合；完全处在零线以下为过盈配合；跨在零线上、下两侧为过渡配合。配合公差带的大小取决于配合公差的大小，配合公差带相对于零线的位置取决于极限间隙或极限过盈的大小。前者表示配合精度，后者表示配合的松紧。,一、极限与配合的基本术语和定义,图 1-8 配合公差带图,一、极限与配合的基本术语和定义,例题1-2 计算下列三种孔、轴配合的极限间隙或过盈、配合公差，并绘制公差带图。(1)孔 与轴 配合。(2)孔 与轴 配合。(3)孔 与轴 配合。,一、极限与配合的基本术语和定义,解：（1）最大间隙Xmax=ESei=0.033(
12、0.041)=0.074 最小间隙Xmin=EIes=0(0.020)=0.020 平均间隙 配合公差Tf=|XmaxXmin|=|0.0740.020|=0.054 或 Tf=TDTd=0.0330.021=0.054,一、极限与配合的基本术语和定义,(2)最大间隙Xmax=ESei=0.033(+0.002)=0.031 最大过盈Ymax=EIes=0(+0.023)=-0.023 平均间隙 配合公差Tf=|XmaxYmax|=|+0.031(0.023)|=0.054 或 Tf=TDTd=0.033+0.021=0.054,一、极限与配合的基本术语和定义,（3）最小过盈Ymin=ESei
13、=0.0330.048=0.015 最大过盈Ymax=EIes=0-0.069=0.069 平均过盈 配合公差Tf=|YminYmax|=|0.015(0.069)|=0.054 或Tf=TDTd=0.0330.021=0.054 公差带图如图1-9所示，配合公差带图如图1-10所示。,一、极限与配合的基本术语和定义,图 1-9 公差带图,一、极限与配合的基本术语和定义,图 1-10 配合公差带图,一、极限与配合的基本术语和定义,二、极限与配合国家标准,1.2.1 标准公差系列(国家标准GB/T 1800.31998)标准公差：用以确定公差带大小的任一公差,用IT表示。1.公差等级标准公差是对
14、公差值进行标准化后确定的，用IT表示。常用尺寸段内规定了IT01、IT0、IT1ITl8共20个标准公差等级。IT01等级最高；IT18为最低级。常用的公差等级为IT5IT13。,标准公差的大小，即公差等级的高低，决定了孔、轴的尺寸精度和配合精度，也反映了加工难易程度。公差等级、加工的难易程度和标准公差值之间有如下的关系,如图1-11所示。IT01、IT0、IT1、IT2、IT3IT16、IT17、IT18 高 公差等级 低 难 生产加工 易 小 标准公差值 大 图1-11 公差等级的高低、加工的难易和公差值的大小,二、极限与配合国家标准,2.标准公差值 国家标准中综合考虑了零件的基本尺寸、加
15、工误差、测量误差根据相应的公式计算出了公差值，经过圆整即得到标准公差值表,见表1-1。3.尺寸分段 生产实践证明公差等级相同而基本尺寸相近的公差数值差别不大。因此，为简化公差数值表格，以便于使用，国家标准对基本尺寸进行了分段。尺寸分段后，对同一尺寸分段内所有基本尺寸，在公差等级相同情况下，规定相同的标准公差。,二、极限与配合国家标准,基本偏差系列1.基本偏差基本偏差是用以确定公差带相对于零线位置的那个极限偏差。一般为靠近零线或位于零线的那个极限偏差。当整个公差带位于零线上方时，基本偏差为下偏差；反之，则为上偏差。如图1-13所示。,二、极限与配合国家标准,图1-13 基本偏差,二、极限与配合国
16、家标准,2.基本偏差代号国家标准规定了孔和轴各28种公差带位置，分别由28个基本偏差来确定。基本偏差代号用拉丁字母及其顺序表示。大写表示孔，小写表示轴。单写字母21个，双写字母7个。在26个字母中，I、L、O、Q、W（i、l、o、q、w）未用，以避免混淆，如图1-14所示。,二、极限与配合国家标准,图1-14 基本偏差系列图,二、极限与配合国家标准,（1）CD（cd）、EF（ef）、FG（fg）中间性质的基本偏差。目的：减小相邻两基本偏差数值之间的差距，满足10mm以下尺寸的精密机械和钟表行业需要。（2）ZA（za）、ZB（zb）、ZC（zc）：满足大过盈配合的需要。（3）JS（js）公差带完
17、全对称地跨在零线上。上、下偏差值为IT/2（4）标准对于孔仅在三个公差等级（6、7、8）中保留了基本偏差J，对于轴仅在四个公差等级（5、6、7、8）中设置基本偏差j。,二、极限与配合国家标准,（5）基本偏差H和h值都为零，前者为下偏差，后者为上偏差。标准规定：基准孔以H为代号，基准轴以h为代号。（6）孔的基本偏差系列中：AH的基本偏差为下偏差，JZC的基本偏差为上偏差；轴的基本偏差系列中：ah的基本偏差为上偏差，jzc的基本偏差为下偏差。,二、极限与配合国家标准,3、公差代号与配合的表示公差带的位置由基本偏差确定，公差带的大小由标准公差确定，因此孔、轴公差代号用基本偏差字母和标准公差的公差等级
18、数字表示，并且采用同一号字体书写。例如：H7、M7、N7等为孔公差带；h7、m7、n7 等为轴公差带。标注公差尺寸可用三种方法表示，例如：,二、极限与配合国家标准,配合的表示：配合用基本尺寸和孔、轴公差带表示。孔、轴公差带写成分数形式，分子为孔公差带，分母为轴公差带。例如：,二、极限与配合国家标准,二、极限与配合国家标准,4.基本偏差数值孔和轴的基本偏差是按照的一系列经验公式计算而得到的。轴（孔）的基本偏差确定后，在已知公差等级的情况下，可确定轴（孔）的另一个极限偏差 EI=ES-IT ES=EI+IT ei=es-IT es=ei+IT,二、极限与配合国家标准,例1-3 查表确定 的极限偏差
19、，画出公差带图，判断属于哪类配合并计算极限间隙或过盈。,解：（1）查表1.1确定标准公差：IT6=16m，IT7=25m。查表1.2确定n的基本偏差为下偏差：ei=+17m 查表1.3确定H的基本偏差为下偏差：EI=0（2）通过计算确定另一个极限偏差 H7的上偏差为：ES=EI+IT7=0+25=+25（m）n6的上偏差为：es=ei+IT6=+17+16=33（m）所以孔轴公差带表示为：,（3）画公差带图（4）该配合为过度配合（5）计算最大间隙和最大过盈,二、极限与配合国家标准,例1-4 查表确定 的极限偏差，画出公差带图，判断属于哪类配合并计算极限间隙或过盈。,（1）查表1.1确定标准公差
20、：IT6=16m，IT7=25m。查表1.3确定N的基本偏差为上偏差，ES=-17+=-17+9=-8m 查表1.2确定h的基本偏差为上偏差：es=0（2）通过计算确定另一个极限偏差 N7下偏差：EI=ES-IT7=-0.008-0.025=-0.033（m）h6的下偏差为：ei=es-IT6=0-0.016=-0.016（m）所以孔轴公差带表示为：,（3）画公差带图（4）该配合为过度配合（5）计算最大间隙和最大过盈,二、极限与配合国家标准,注：已知轴和孔的公差带，用查表法确定 轴和孔的基本偏差的步骤：1、根据基本偏差代号是小写还是大写，决定 查轴或孔的基本偏差表。2、在表中横行找到该代号并查
21、出该代号基本偏 差是上偏差还是下偏差。3、以该代号为竖列，以基本尺寸所在的尺寸分 段为横行，其相交处即基本偏差值。其偏差值一定有“+”、“-”号。4、对几个特殊公差带数值的规定。,二、极限与配合国家标准,举例：确定40F8、40f8、40JS7、40js6、40S8、40S6极限偏差：40F8：EI=+25m，ES=+25+39=64m40f8：es=-25m，ei=-25-39=-64m40JS7：ES=+IT/2=+25/2=+12m，EI=-12m40js6：es=+8m，ei=-8m40S8：ES=-43m，EI=-43-39=-82m40S6：ES=-43+5=-38m，EI=-38
22、-16=-54m,二、极限与配合国家标准,5、线性尺寸的未注公差线性尺寸的一般公差是指在车间一般加工条件下、机床设备一般加工能力可保证的公差。它代表经济加工精度。主要用于较低精度的非配合尺寸，可不检验。能简化制图，节省图样设计时间。1804国家标准规定了线性尺寸一般公差（未注公差）的规范。线性尺寸的一般公差规定了四个公差等级：精密级(f)、中等级(m)、和粗糙级(c)和最粗级(v）,二、极限与配合国家标准,在图样上标注线性尺寸的一般公差，只需要在图样或技术文件中用国标号和公差等级代号标注即可。例如按产品精密程度和车间普通加工经济精度选用标准中规定的m（中等）级时，可表示为：GB/T 1804m
23、这表明图样上凡是未注公差的线性尺寸（包括倒圆半径尺寸及倒角尺寸）均按m（中等）级加工和验收。,二、极限与配合国家标准,二、极限与配合国家标准,倒圆半径和倒角高度尺寸的极限偏差数值。,二、极限与配合国家标准,三、计量器具与测量方法,1.3.1 计量器具的概念与分类 计量器具（也可称作测量器具）是测量仪器和测量工具的总称。量具：使用时，以固定形式复现量值的测量工具。量仪：将被测的或有关的量转换成指示值或等效信息的测量仪器。,按测量器具的结构特点和用途可分为：1.标准量具 是指以固定形式复现量值的计量器具，通常是用来校对和调整其它计量器具或作为标准用来与被测工件进行比较。如量块、直角尺、线纹尺等。2
24、.极限量规是指没有刻度的专用计量器具，用以检验零件要素实际尺寸和形位误差的综合结果。使用量规检验的结果不能得到被测检验工件的具体实际尺寸和形位误差值，而只能确定被检验工件是否合格，如使用光滑极限量规、螺纹量规、位置量规等进行的检验。,三、计量器具与测量方法,3.通用计量器具是指能将被测量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。即有刻度，能量出具体数值。4.计量装置 是指为确定被测几何量量值所必需的计量器具和辅助设备的总称。它能够测量较多的几何量和较复杂的零件，有助于实现检测自动化或半自动化，如连杆、滚动轴承的零件可用计量装置来测量。,三、计量器具与测量方法,1.3.2 计量器
25、具的主要技术指标度量指标是合理选择和使用测量器具的主要指标。,三、计量器具与测量方法,1.分度值 测量器具刻度尺或刻度盘上最小一格所代表的被测尺寸。如图1-15所示，表盘上的刻度值是1m。2.标尺间距 测量器具刻度标尺或刻度盘上两刻线间的距离，通常都是等距刻度，一般为12.5mm。3.测量范围 测量器具所能测量尺寸的最大值和最小值。如图1-15所示，仪器测量范围一般为0180mm。,三、计量器具与测量方法,4.标尺范围 测量器具刻度标尺或刻度盘内全部刻度所代表的范围。如图1-15所示，标尺范围为15m。测量范围和标尺范围的含义是不同的。例如，某比较仪的标尺范围为0.1mm，而其测量范围为018
26、0mm。有的测量器具的测量范围等于其标尺范围，如某些千分尺、卡尺等。显然，选择测量器具时，被测量值必须在其测量范围之内。,三、计量器具与测量方法,5.灵敏度 灵敏度是指能使仪器指示装置发生最小变动的被测量值的最小变动量。对于给定的被测量值，测量器具的灵敏度用被观察变量的增量与其相应的被测的量的增量之商来表示。6.测量力 测量头与被测零件表面在测量时相接触的力。测量力将引起测量器具和被测零件的弹性变形，影响测量精度。,三、计量器具与测量方法,7.示值误差 仪器指示数值与被测量真值之差。示值误差是测量器具本身各种误差的综合反映，其中有测量器具的构成原理误差、装配调整误差和分度误差等。8.回程误差
27、对同一尺寸进行正反向测量时，测量器具指示数值的变化范围。,三、计量器具与测量方法,测量方法的分类广义的测量方法，是指测量时所采用的测量原理、计量器具和测量条件的综合。但是在实际工作中，测量方法一般是指获得测量结果的具体方式，它可从不同的角度进行分类。1.按是否直接量出所需要的量值，可分为直接测量和间接测量 直接测量：是指在测量过程中可以直接得到被测尺寸的数值或其相对于基本尺寸的实际偏差数值。例如，用游标卡尺、外径千分尺测量零件的直径。,三、计量器具与测量方法,间接测量：是在测量过程中先测量出与被测量值有关的几何参数，然后通过计算获得被测量值。例如，在测量大的圆柱形零件的直径D时，可以先量出其圆
28、周L，然后通过D=L/公式计算零件的直径D。2.按所测读数是否代表被测量值的绝对数字，分为绝对测量和相对测量,三、计量器具与测量方法,绝对测量 是指在测量过程中测量的读数是被测量值的绝对数字。例如，用游标卡尺直接量出零件的实际尺寸。相对测量 是指在测量过程中测量所得的读数是被测尺寸相对于已知标准量（通常用量块体现）的偏差。由于标准量是已知的，因此，被测参数的整个量值等于仪器所指偏差与标准量的代数和。例如，用内径量表测量孔径，测量时先用量块调整百分表零位，百分表指示出的示值为被测孔径相对于量块尺寸的偏差。,三、计量器具与测量方法,3.按被测零件的表面与测量头是否接触，分为接触测量和非接触测量。接
29、触测量 是指测量时计量器具的测量头与测量表面直接接触，并有机械作用的测量力存在。例如，用机械比较仪测量轴径。非接触测量 是指测量时计量器具的测量头不与被测表面接触。例如，用光切显微镜测量表面粗糙度，用气动量仪测量孔径等。,三、计量器具与测量方法,4.按零件被测参数的多少，可分为综合测量和单项测量 综合测量（综合检验）是指同时测量工件上几个相关几何量的综合效应或综合指标，以判断综合结果是否合格，而不要求知道有关单项值。其目的是在于限制被测工件在规定的极限轮廓内，以保证互换性的要求。例如，用螺纹通规检验螺纹单一中径、螺距和牙型半角实际值的综合结果（作用中径）是否合格。,三、计量器具与测量方法,单一
30、测量 是对工件上的每一个几何量分别进行测量。例如，用工具显微镜分别测量螺纹单一中径、螺距和牙型半角的实际值，并分别判断它们各自是否合格。通常在分析加工过程中造成次品的原因时，多采用单项测量。,三、计量器具与测量方法,5.按测量零件时计量器具与测量头相对运动的状态，可分为静态测量和动态测量 静态测量 是指在测量过程中，计量器具的测头与被测零件处于相对静止状态，被测量的量值是固定的。动态测量 是指在测量过程中，计量器具的测头与被测零件处于相对运动状态，被测量的量值是变化的。例如，用圆度仪测量圆度误差，用电动轮廓仪测量表面粗糙度值等。,三、计量器具与测量方法,6.按测量时零件是否在线，可分为在线测量
31、和离线测量 在线测量 是指在加工过程中对工件进行测量的测量方法。测量结果直接用来控制工件的加工过程，以决定是否需要继续加工或调整机床，在线测量能及时防止废品的产生，主要应用在自动化生产线上。离线测量 是指在加工后对工件进行测量的测量方法。测量结果仅限于发现并剔除废品。在线测量使检测与加工过程紧密结合，能及时防止废品的产生，以保证产品质量，因此是检测技术的发展方向。,三、计量器具与测量方法,7.按对同一量进行多次测量时影响测量误差的各种因素是否改变，分为等精度测量和不等精度测量 等精度测量 是指对同一量进行多次重复测量时，对影响测量误差的各种因素，包括测量仪器、测量方法、测量环境条件、测量人员等
32、都不改变的情况下所进行的一系列测量。等精度测量主要用来减小测量过程中随机误差的影响。,三、计量器具与测量方法,不等精度测量 是指在对同一量进行的多次重复测量中，采用不同的测量仪器、测量方法，或改变环境条件所进行的一系列测量。不等精度测量一般是为了在科研实验中进行高精度测量对比试验。等精度测量与不等精度测量的性质不同，它们的数据处理方法也不相同，后者的数据处理比前者复杂。在进行等精度测量时，若测量条件变化，则客观上属于不等精度测量，这样往往会影响测量结果的可靠性。,三、计量器具与测量方法,1.4.1 测量误差产生的原因（1）器具误差 测量器具本身的误差是由测量器具的设计、制造、装配和使用调整的不
33、准确而引起的。这些误差综合表现在示值误差和示值的稳定性上。（2）方法误差 指选择的测量方法和定位方式不完善所引起的误差。如采用近似的测量方法或间接测量法等造成的误差。,四、测量误差,（3）环境影响 由于环境因素与要求的标准状态不一致所引起的测量误差。测量过程中环境条件影响的因素有温度、湿度、振动、灰尘等，其中温度影响最大。（4）人为误差 由于人为的原因所引起的测量误差。例如，测量人员眼睛的最小分辨能力和调节能力；测量技术的熟练程度、测量习惯以及疏忽等某些因素所引起的测量误差，其中测量技术的熟练程度对误差的影响最大。,四、测量误差,1.4.2 测量误差的分类 按照误差的特点与性质，测量误差可分为
34、：1.系统误差 在相同条件下，多次重复测量时，绝对值和符号保持不变或按一定 规律变化的误差。由于系统误差的规律是可知的，因而我们可以设法加以消除或在测量结果中加以修正。,四、测量误差,2.随机误差 在相同条件下，多次重复测量时绝对值和符号以不可预定的方式变化的误差，又称偶然误差。随机误差的大小和方向是随机的，它产生的原因往往比较复杂或还未掌握。任何一次测量随机误差总是不可避免的，虽然我们不能消除它，但可以减少并控制其对测量结果的影响。3粗大误差 由于测量者主观上的疏忽或客观条件的剧变，如突然振动等原因所造成的误差。粗大误差使测量结果明显歪曲，应剔除带有粗大误差的测得值。,四、测量误差,五、游标
35、卡尺,1.5.1 认识游标卡尺的结构 游标卡尺是一种应用游标原理所制成的量具。常见的游标量具有:游标卡尺、数显卡尺、游标深度尺、游标高度尺等。特点:结构简单、使用方便、测量范围较大，精度低。应用:车间现场作低精度测量，常用来测量工件的外径、内径、长度、宽度、深度及孔距等。,五、游标卡尺,五、游标卡尺,游标卡尺1一尺身端面；2一刀口内量爪；3一尺框；4一紧固螺钉；5一尺身；6一主标尺；7一深度测量杆；8深度测量面；9一游标尺；10一外量爪。,五、游标卡尺,1.5.2 游标卡尺的刻线原理与读数方法 游标卡尺的读数精度是利用主尺和游标刻线间的距离之差来确定的。常用游标卡尺的精度有：0.1mm、0.0
36、5mm、0.02mm。1.精度为0.lmm的游标卡尺 精度为0.lmm游标卡尺尺身每小格为lmm，游标刻线总长为9mm，并等分为10格，因此每格为0.9mm，则尺身1格和游标1格的差为0.1mm，所以它的测量精度为0.lmm。,五、游标卡尺,2.精度为0.05mm的游标卡尺 精度为0.05mm的游标卡尺尺身每小格1mm，游标刻线总长为39mm并等分为20格，因此每格为1.95mm，则尺身2格和游标1格之差为0.05mm，所以它的测量精度为0.05mm。3.精度为0.02mm的游标卡尺 精度为0.02mm的游标卡尺尺身每小格为lmm，游标刻线总长为49mm并等分为50格，因此每格为0.98mm，
37、则尺身和游标l格之差为0.02mm，所以它的测量精度为0.02mm。,五、游标卡尺,读数方法：首先读出游标零线左面尺身上的整毫米数，然后看游标上哪一条刻线与尺身刻线对齐，该游标刻线的次序数乘以此游标卡尺的读数精度，即为小数部分；最后把整数和小数相加的总和，就是工件的实际尺寸。即：实际尺寸=尺身整毫米数+游标刻线的次序数精度,五、游标卡尺,例如：如图1-17所示为0.1mm精度的游标卡尺，请读数。图1-17 实际尺寸=10mm+40.1mm=10.4mm,五、游标卡尺,1.5.3 正确使用游标卡尺1.使用前的检查（1）通用卡尺如有不洁，要用干净的棉纱或软布将卡尺擦干净，特别时测爪的测量面。还要注
38、意卡尺要远离强磁场，不能受磁化影响，特别时数显测尺，要避免内部电子线路受到干扰。还要防潮、防腐蚀和磨损。（2）拉动尺框，尺框在尺身上滑动应灵活平稳，不得有晃动或卡滞现象。,五、游标卡尺,（3）轻推尺框，使两外量爪的测量面合拢，两测量面接触后不得有明显的漏光。同时检查尺身与零位是否对齐，否则要校对零位或修理。如临时需要测量，可将两个量爪闭合数次，虽不能对零，但如果误差值一致，则记下此零位的系统误差值，对测量结果进行修正。如误差值不一致，则须修理。,五、游标卡尺,校对零位的方法：擦净两外测量爪的测量面（与检查间隙同时进行），使两测量面紧密接触后，看游标尺的“0”刻线与主尺的“0”刻线是否重合（对齐
39、），游标尺的“尾”刻线与主尺的相应刻线也是否重合？如果游标尺的“0”刻线和“尾”刻线分别与主尺的“0”刻线和相应刻线重合，则说明卡尺的零位正确。如图1-18（4）用紧固螺钉固定尺框时，卡尺的读数不应发生变化。不能满足以上要求的卡尺，不得使用，而应交付修理或作处理。,五、游标卡尺,图1-18 正确的零位,五、游标卡尺,2.测量时的注意事项：（1）正确选用量爪 卡尺测外尺寸的外量爪测量面有刀口形和平面形两种。测圆柱形件和平端面宜用平面形量爪；测沟槽和凹形弧面宜用刀口形量爪。内量爪有刀口形和圆弧形两种，用以测量各种内尺寸。,五、游标卡尺,（2）找准测量位置 测量时，当两量爪与被测工件接触后，应稍微游
40、动一下量爪，测外尺寸时找最小尺寸位置，见图1-19（a）；测内尺寸沿径向找最大尺寸，沿轴向找最小尺寸，见图1-19（b）和（c）。用测深尺测深度时，要使卡尺端面与被测件上的基准平面贴合，同时深度尺要与该平面垂直，见图1-19（d）。,五、游标卡尺,图1-19,五、游标卡尺,（3）防止量爪磨损 量爪特别是刀口形量爪容易磨损，磨损后将直接影响使用质量和测量精度。量爪进入工件的测量部件时，测外尺寸两量爪的距离要先大于被测尺寸；测内尺寸要小于被测尺寸。先让固定量爪接触工件，再让与尺框相连的活动量爪接触工件并进行测量。测量完毕后，一定要先移动尺框，使量爪与工件脱离接触并离开一定距离后，再拿开卡尺。决不可
41、从工件上猛力抽下卡尺。,五、游标卡尺,绝对不能用卡尺去测量运动中的工件，这样不但会严重磨损量爪，还易发生安全事故。卡尺不应与车间杂物混放在一起，以免碰损。（4）适当控制测力 卡尺没有控制测量力的机构，测力主要靠测量者的手感来掌握。如用力过大，会使尺框倾斜而产生测量误差。,五、游标卡尺,（5）正确读取读数 游标卡尺刻线密集，读数时一定要仔细，特别要注意尺身刻线与游标刻线的对齐情况，必要时可借助放大镜来观察，以免发生错误。对游标刻线棱边有一定厚度的卡尺，读数时视线一定要垂直正视刻线。,五、游标卡尺,（6）测深尺 测量时先将尺身上拉，让尺框的测量面与工件被测深度的顶面（测量基准面）贴合好之后，再将尺
42、身下推，直到尺身测量面与被测深度部位手感接触，此时即可读数，也可用紧固螺钉固定尺框，取出深度尺再进行读数。尺身下方的测量面很小，要注意避免磨损及碰伤。,五、游标卡尺,3.卡尺的存放 卡尺用完后，应平放入木盒内。如较长时间不使用，应用汽油擦洗干净，并涂一层薄的防锈油。卡尺不能放在磁场附近，以免磁化，影响正常使用。,五、游标卡尺,六、外径千分尺,1.认识外径千分尺的结构和测量原理外径千分尺属于微动螺旋类量具，是利用螺旋副进行测量的一种量具。微动螺旋类量具除了最常见的外径千分尺之外，还有内径千分尺、深度千分尺等。其特点:以精密螺纹作标准量，结构也比较简单，原理误差小，精度比游标类量具高，应用：主要用
43、于车间现场作一般精度的测量。,外径千分尺的外形和具体结构如图1-20所示。,六、外径千分尺,l尺架；2固定测头(测砧)；3测微螺杆；4螺纹轴套；5固定套管；6微分筒；7调节螺母；8弹簧套；9垫圈；10测力装置；11锁紧手柄；12隔热垫板；13锁紧销。外径千分尺的外形和具体结构,六、外径千分尺,螺旋副原理是将测微螺杆的旋转运动变成直线位移，测微螺杆在轴心线方向上移动的距离与螺杆的转角成正比：L=(mm)式中：L为测杆直线位移的距离(mm)；P为测杆的螺距(mm)；为测杆的转角(rad)；,六、外径千分尺,为了能准确地读出测杆的轴向位移量，在微分筒的斜面上刻有50个等分刻度线。公制千分尺的测微螺杆
44、的螺距P0.5mm，故微分筒每转一周（360），测杆就直线前进或后退0.5mm。当微分筒转过一个刻度时，测杆移动的距离为(mm)i就是千分尺的分度值。,六、外径千分尺,2 校对千分尺的零位 零位、压线、离线 当微分筒的“0”刻度线与固定套管的纵刻线对准时，微分筒的锥面的端面与固定套管的“0”刻线右边缘恰好相切，这时称为零位，见图(a)当微分筒的“0”刻线已与固定套管的纵刻线对齐时，而微分筒锥面的端面已压住，甚至完全盖位固定套管的“0”刻线，称为压线，见图1-21(b)。,六、外径千分尺,当微分筒的“0”刻线与固定套管的纵刻线对齐时，若微分筒锥面的端面不是与固定套筒的“0”刻线右边缘恰恰相切，而
45、是远离“0”刻线右边缘称为离线，见图1-21(c)。,六、外径千分尺,校对千分尺零位的方法：以0mm25mm的千分尺校对“0”位为例加以说明。校对的方法是：擦净千分尺的两个测量面，左手拿住千分尺的隔热垫板，右手的拇指、食指和中指旋转微分筒，当两个测量面快要接触时，改为轻轻旋转测力装置(棘轮)，使两个测量面轻轻地接触，当发出“咔咔”的响声后即可进行读数。如果微分筒上的“0”刻线与固定套筒的纵刻线重合，而且微分筒锥面的端面与固定套筒的“0”刻线的右边缘恰好相切，则说明“0”位正确。如果“0”位不正确，允许压线不大于005mm，离线不大于0.10mm。,六、外径千分尺,如果压线或离线值超过上述要求，
46、则不要使用，应将千分尺送到计量室检定和调整“0”位后再使用。测量范围大于25mm的千分尺，则用校对量杆或量块校对“0”位。,六、外径千分尺,3 正确使用千分尺1)正确选择千分尺 要从两方面考虑：一是根据被测尺寸的公差大小选择千分尺，如果上述介绍过的千分尺保证不了测量精度，即满足不了被测工件的公差要求，可选用杠杆千分尺进行比较测量；二是根据被测工件尺寸的大小选择千分尺的测量范围(规格)。,六、外径千分尺,千分尺的规格测量范围mm 025，2550，5075，75100，100125，125150，150175，175200，200225，225250，250275，275300，300325，3
47、25350，350375，375400，400425，425450，450475，475500，500600，600700，700800，800900，9001000,六、外径千分尺,2)检查千分尺的外观质量和各部位的相互作用。选择千分尺后，不管是从工具室领来的，或者是借工友的千分尺，拿到后都应检查千分尺及其校对量杆，它们不应有碰伤、锈蚀、带磁或其他缺陷，刻线应均匀、清晰；微分筒转动和测微螺杆的移动应平稳、无卡住现象。手拿住尺架，右手食指和拇指捏住测杆作轴向拉推以检查测杆的轴向串动量(不大于0.01mm)；向前后左右推动测杆，以检查测杆的摆动量(不大于0.01mm)。这两项是凭手感和经验来检查
48、。,六、外径千分尺,经上述检查合格后，再检查是否有周期检定合格证(有的厂是将检定到期日期标识在尺架上)，有合格证，且在检定周期内，才能使用，坚决不要用超检定周期和未经检定合格的量具，不然，是很危险的。3)校对千分尺的零位4)正确操作千分尺要正确使用微分筒和测力装置，当千分尺的两个测量面与被测表面快接触时，就不要旋转微分筒，而要旋转测力装置，使两测量面与被测面接触，等到发出“咔咔”响声后，再进行读数。,六、外径千分尺,旋转测力装置要轻而且要慢，不允许猛力转动测力装置，否则测量面靠惯性作用猛烈冲向被测表面，测力超过测力装置限定的测力，测量结果不仅不准确，而且有可能把测微螺杆的螺纹牙型挤坏。退尺时，
49、要旋转微分筒，不要旋转测力装置，以防把测力装置拧松，影响千分尺的“0”位。测量小型工件时，可采用单手操作或双手操作千分尺进行测量。,六、外径千分尺,千分尺的正确操作,六、外径千分尺,单手操作千分尺的方法：左手拿住被测工件，右手的小指和无名指夹住尺架，食指和拇指慢慢旋转微分筒：待两测量面与被测面快接触时，再旋转测力装置使两测量面轻轻与被测面接触，当发出“咔咔”声后，即可读数。也可以用右手的小指和无名指把尺架压向掌心，食指和拇指旋转微分筒进行测量。这种方法，由于食指和拇指够不着测力装置，所以不旋转测力装置。由于不能使用测力装置进行测量，测力的大小凭手指的感觉来控制，如图1-22(a)和(b)所示。
50、,六、外径千分尺,上述两种单手操作千分尺的方法没有操作经验的人会感到困难，而且手的温度会传到尺架，使尺架变形，所以不宜长时间把千分尺拿在手上。较好的方法是用橡皮等软质的东西垫住尺架，把它轻轻夹在虎钳口或其他夹持架中，待夹牢固后，左手拿住被测工件，右手的食指和拇指旋转千分尺的微分筒，然后旋转测力装置进行测量，如图(c)所示。比较大的工件，可将它放在V形铁上进行测量，如图(d)所示。,六、外径千分尺,双手操作千分尺的方法：左手拿住千分尺的隔热板，右手操作微分筒和测力装置进行测量。这种方法用于测量大型工件。但无论测量大型工件或小型工件，都必须把工件放置稳固后再测量，以防发生工伤事故。读数前要调整好千
