项目一零件外圆和长度的测量.ppt

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1、公差配合与测量技术,主 讲：裴 小 英,2012年9月广东交通职业技术学院机电系,裴 小 英,知识目标：,1、熟悉尺寸、偏差相关术语；,2、能读懂图纸中的尺寸和偏差；,3、掌握基本偏差数值表的使用方法；,4、掌握游标卡尺、外径千分尺的使用方法并能进行正确的操作；,5、掌握机械式比较仪测量原理及操作方法；,6、掌握零件外圆和长度测量的测量方法。,能力目标：,任何机械零件都有一定的尺寸要求，随着技术的发展，对零件形状和精度的要求越来越高，要加工出合格的零件首先需要读懂图纸。,如图所示齿轮轴加工图纸，该零件标注中,的含义是什么？,任务导入：,图中尺寸标注,1、基本尺寸：,的含义是：,2、最大极限尺寸

2、：,3、最小极限尺寸：,4、基本偏差：,公差带代号为js，公差带相对于零线呈对称分布，其基本偏差可以为上偏差，也可以为下偏差,图中尺寸标注,的含义是：,5、上偏差：,6、下偏差：,7、公差等级：,为IT6级，其标准公差值为,8、该轴的公差为：,零件图中尺寸较多，并且每个尺寸并不是由单一的数据组成。图中的每个数字和字母都有其特殊的含义。,任务分析：,任务1.1 认识尺寸、偏差,1.认识尺寸,（2）基本尺寸,（1）尺寸,（3）实际尺寸,（4）极限尺寸,（5）最大实体尺寸,（6）最小实体尺寸,第二章 光滑圆柱体结合的公差与配合,（1）尺寸（size）：,尺寸有线性尺寸和角度尺寸。,线性尺寸是指长度，

3、包括直径、半径、宽度、深度、高度和中心距等，在机械制图中图样上的线性尺寸的特定单位为mm，常省略。如直径40、半径R20，宽度12，高度120，中心距60等。,角度尺寸表示角度值，单位为度、分、秒。,用特定单位表示长度值的数字。,(2）基本尺寸（basic size）：又称为公称尺寸，设计给定的尺寸，用D和d（L或l）表示（大写字母表示孔的有关代号，小写字母表示轴的有关代号）。,它是在设计中根据运动、强度、刚度、结构等要求，计算、化整或通过实验而确定的。,基本尺寸一般要求符合标准的尺寸系列。,它是尺寸精度设计中用来确定极限尺寸和偏差的一个基准（起始尺寸），应标注在图样上。但它不是实际加工要求得

4、到的尺寸。,图中轴的基本尺寸为20mm。可表示为：,(3)实际尺寸（actual size）：又称为提取组成要素的局部尺寸。通过测量所得的尺寸，用孔Da、轴da表示。,由于加工误差的存在，即使在同一表面不同部位的实际尺寸往往也不相同；况且还存在测量误差，所以实际尺寸并非尺寸的真值。,(4)极限尺寸（limits of size）：允许尺寸变化的两个极限值。,对于孔和轴：最大极限尺寸（上极限尺寸），Dmax、dmax最小极限尺寸（下极限尺寸）Dmin、dmin,极限尺寸是在设计中确定公称尺寸的同时，考虑加工经济性并满足某种使用要求而确定的，其目的是为了限制加工零件的尺寸变动范围。,问：合格零件的

5、实际尺寸与极限尺寸的关系？,图中轴的极限尺寸可表示为：,公称尺寸（基本尺寸）与极限尺寸,第二章 光滑圆柱体结合的公差与配合,(5)最大实体状态（MMC）和最大实体尺寸（MMS）最大实体状态指孔或轴在尺寸公差范围内，具有材料量最多时的状态。在此状态下的尺寸称为最大实体尺寸。,即：轴的上极限尺寸dmax；孔的下极限尺寸Dmin。,第二章 光滑圆柱体结合的公差与配合,(6)最小实体状态（LMC）和最小实体尺寸（LMS）最小实体状态指孔或轴在尺寸公差范围内，具有材料量最少时的状态。在此状态下的尺寸称为最小实体尺寸。,即：轴的最小极限尺寸dmin；孔的最大极限尺寸Dmax。,合格零件的实际尺寸应该是：,

6、第二章 光滑圆柱体结合的公差与配合,注意：基本尺寸（公称尺寸）、极限尺寸、实体尺寸是由设计给定的尺寸；实际尺寸是零件上实际存在的尺寸。,第二章 光滑圆柱体结合的公差与配合,怎样用尺寸来判断零件是否合格？,2.认识偏差,偏差,实际偏差,极限偏差,上偏差,下偏差,实际偏差：实际尺寸减其公称尺寸的代数差。孔用Ea、轴用ea表示。,上极限偏差总大于下极限偏差，上、下极限偏差统称为极限偏差。,(1)尺寸偏差（偏差）偏差：某一尺寸减其公称尺寸所得的代数差。,上极限偏差：最大极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差，符号（ES、es）；ES=Dmax-D es=dmax-d,下极限偏差：最小极限尺寸减其公称尺寸所得

7、的代数差，符号（EI、ei）；EI=Dmin-D ei=dmin-d,注意：偏差可为正值、负值或零；在标注时，除零外的值必须带有正负号。,(2)尺寸公差（Tolerance）（公差）公差：允许尺寸的变动量。,公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值；也等于上偏差与下偏差的代数差的绝对值。,孔、轴的公差分别用TD和Td表示。,TD=Dmax-Dmin=ES-EI,Td=dmax-dmin=es-ei,公差与偏差是两个不同的概念。1、首先，他们都是设计时给定的。2、但在数值上，极限偏差是代数值，正、负或零都是有意义的，而公差是实际尺寸允许的变动范围，是一个没有符号的绝对值，不能取零值。,

8、问题：比较公差与偏差,3、从作用上看，公差表示制造精度的要求，用于控制一批零件实际尺寸的差异程度，公差是用来控制误差的。偏差表示与基本尺寸远离程度，极限偏差控制实际偏差，是判断零件尺寸是否合格的根据；它表示公差带的位置，影响配合的松紧程度。,问题：比较公差与偏差,4、工艺方面：公差大小反映的是加工难易程度，极限偏差是调整机床时决定切削工具与零件相对位置的依据。特别地：由于公差是上、下偏差差值的绝对值，所以确定了两极限偏差也就确定了公差。,问题：比较公差与偏差,(3)偏差与公差的一些公式 对于孔：ES=Dmax-D EI=Dmin-D TD=Dmax-Dmin=ES-EI,对于轴：es=dmax

9、-d ei=dmin-d Td=dmax-dmin=es-ei,(4)零线与公差带,零线：表示公称尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差，零线以上为正，以下为负。,尺寸公差带：由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。公差带有两个基本参数，即公差带大小与位置。大小由标准公差确定，位置由基本偏差确定。,公差带图,(5)基本偏差,基本偏差：用以确定公差带相对于零线位置的上极限偏差或下极限偏差。一般为靠近零线的那个极限偏差。,(有个别公差带例外)。,当公差带位置在零线以上时，其基本偏差为下偏差；当公差带位置在零线以下时，其基本偏差为上偏差。,基本偏差是确定公差带的位置参数，原则上与公差等级无关，

10、只有少数基本偏差（j、js、k）例外，其数量将决定配合种类的数量。,基本偏差是确保公差带位置标准化的唯一指标。,基本偏差,3、有关“配合”的术语和定义,(1)配合（fit）：基本尺寸相同、相互结合的孔和轴公差带之间的关系。,根据孔、轴公差带位置的不同，配合可分为三种类型：,三种关系,间隙配合轴小孔大的配合；过盈配合轴大孔小的配合；过渡配合可能为间隙或过盈配合。,基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。,基孔制中的孔为基准孔，其下偏差为零。基准孔的代号为“H”。,基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。,

11、基轴制中的轴为基准轴，其上偏差为零。基准轴的代号为“h”。,基本偏差系列图,(2)间隙配合（Clearance fit）孔与轴配合中，孔的尺寸减去相配合轴的尺寸，其差值为正时是间隙。,最大间隙(Xmax)是孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得的代数差；,最大间隙：Xmax=Dmax-dmin=ES-ei,最小间隙：Xmin=Dmin-dmax=EI-es,最小间隙(Xmin)是孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得的代数差。,平均间隙：Xav=1/2（Xmax+Xmin）,配合公差：允许间隙的变动量。,配合公差=|XmaxX min|=孔公差+轴公差。,间隙配合：孔的公差带在轴的公差带之上。

12、,间隙配合示意图,(3)过盈配合（Interference fit）孔与轴配合中，孔的尺寸减去相配合轴的尺寸，其差值为负时是过盈。,最大过盈(Ymax)是孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得的代数差；,最小过盈(Ymin)是孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得的代数差。,最大过盈：Ymax=Dmin-dmax=EI-es,最小过盈：Ymin=Dmax-dmin=ES-ei,平均过盈：Yav=1/2（Ymin+Ymax）,配合公差：允许过盈的变动量。,配合公差=|Ymin-Ymax|=孔公差+轴公差。,过盈配合：孔的公差带完全在轴的公差带之下。,过盈配合示意图,(4)过渡配合（Transit

13、ion fit）过渡配合：孔与轴配合中，孔与轴的公差带相互交迭，任取其中一对孔和轴相配，可能具有间隙，也可能具有过盈的配合。,过渡配合的极限情况是最大间隙(Xmax)与最大过盈(Ymax)。,配合公差=|Xmax-Ymax|=孔公差+轴公差。,Xav(Yav)=1/2（Xmax+Ymax）为正时，是平均间隙；为负时，是平均过盈。,过渡配合,过渡配合示意图,用拉丁字母表示，大写字母代表孔，小写字母代表轴。,4、基本偏差代号及其规律,在26个字母中，去掉易与其他含义混淆的I、L、O、Q、W(i、l、o、q、w)余下的21个字母，,再加上7个双写字母CD、EF、FG、ZA、ZB、ZC、Js、(cd、

14、ef、fg、za，zb、zc、js)，,共28个，作为基本偏差代号。,其中JS和js在各个公差等级中完全对称,其基本偏差可为上偏差(十IT2)，也可为下偏差(1T2)。,从图中可以看出：,（1）公差带的一端是封闭的，它表示基本偏差;,另一端是开口的，它的位置将取决于标准公差等级（公差带的大小）。,从图中还可以看出：,（2）基本偏差系列分为两部分，上半部是基轴制中孔的28种基本偏差;,下半部是基孔制中轴的28种基本偏差。,例1：的孔与 的轴相配合的基孔制配合实例。,基本尺寸、最大（小）极限尺寸、上（下）偏差、标准公差、最大（小）间隙、配合公差。,课堂练习,求下列三种孔、轴配合的极限间隙或过盈、配

15、合公差，并绘制公差带图,通常有两种基准制配合：基孔制和基轴制,基孔制：基准孔H与非基准件（azc）轴形成各种配合的一种制度。,间隙配合：H/ah 过渡配合：H/jn；过盈配合：H/pzc,基轴制：基准轴h与非基准件（AZC）孔 形成各种配合的一种制度。,间隙配合：AH/h过渡配合：JN/h过盈配合：PZC/h,5、轴的基本偏差,（1）轴基本偏差的确定：,轴的基本偏差是在基孔制配合的基础上制订的。,根据设计要求、生产经验、科学试验，并经数理统计分析，整理出一系列经验公式见下表及教材P10轴的基本偏差表1-1。,它的大小决定着孔、轴配合的性质，体现了设计、使用方面的要求。,公称尺寸小于500mm的

16、基本偏差公式,（2）轴基本偏差的特点：,ah的基本偏差为上极限偏差es；es 0,分别与基准孔配合，得到间隙配合，其最小间隙量等于基本偏差的绝对值。,d、e、f主要用于旋转运动，保证良好的液体摩擦；,g主要用于滑动和半液体摩擦或用于定位配合，间隙小。,cd、ef、fg适用于尺寸的旋转运动。,其中a、b、c用于大间隙或热动配合，考虑发热膨胀的影响；,jn的基本偏差为下极限偏差ei；,其中js为对称分布，基本偏差为IT/2；,j只有IT5、IT6、IT7、IT8四个公差等级；,k、m、n主要用于过渡配合，所得间隙和过盈均不很大。,pzc的基本偏差为下偏差偏差ei；,主要用于过盈配合，保证孔、轴结合

17、时具有足够的强度、正常的传递转矩。,在求取基本偏差的基础上，根据下两式可求得轴的另一个极限偏差。,对于轴：ei=es-Ts es=ei+Ts,6、孔的基本偏差,(1)根据：基本尺寸500mm时，孔的基本偏差是从轴的基本偏差换算而来的。,(2)前提：在孔、轴为同一公差等级或孔比轴低一级配合的条件下，当基轴制中孔的基本偏差代号与基孔制中轴的基本偏差代号相同（30F8/h8中F对应于30H8/f8中f)时，其基本偏差的对应关系，应保证按基轴制形成的配合(30F7/h6)与按基孔制形成的配合(30H7/f6)相同，即它们所形成的配合性质相同或说极限间隙或过盈量相等。,(3)孔的基本偏差换算规则：,（1

18、）通用规则,用同一字母表示的孔、轴基本偏差的绝对值相等，而符号相反。,也就是孔的基本编差是轴的基本偏差相对于零线的倒影。,通用规则的适用范围：对所有公差等级的AH：EI=-es；对标准公差大于IT8的K、M、N和大于IT7的PZC：ES=-ei。,(3)孔的基本偏差换算规则：,（2）特殊规则,对标准公差IT8的J、K、M、N和IT7的PZC，孔、轴的基本偏差代号字母相同时，孔的基本偏差ES和轴的基本偏差ei符号相反,而绝对值相差一个值，,这是由于在较高公差等级中，孔比同级的轴加工困难，采用孔比轴低一级相配，并要求在两种基准制中所形成的配合相同。,基孔制时最小过盈：,基轴制时最小过盈：,因为,由

19、此得出孔的基本偏差：,孔的另一个偏差可根据孔的基本偏差和标准公差进行计算：,EI=ES-ITES=EI+IT,EI=-es（AH）ES=-ei(JN IT8 PZC7)ES=ei+，=ITn ITn-1(JN IT 8 PZC 7),基本偏差系列结论：,例3 确定25H8/p8、25P8/h8孔与轴的极限偏差。,解：IT8=ai=251.3133m轴p的基本偏差为下偏差，查表24得：ei=+22m,轴p8的上偏差为：es=ei+IT8=+22+33=+55m,孔H8的下偏差为0，上偏差为+33m孔P8的基本偏差为上偏差，查表25得：ES=-22m,孔P8的下偏差：EI=ES-IT8=-22-3

20、3=-55m轴h8的上偏差为0，下偏差为-33m由此可得：,例4 确定25H7/p6、25P7/h6孔与轴的极限偏差。,解：轴p的基本偏差为下偏差，ei=+22mp6的上偏差为：es=ei+IT6=+22+13=+35m,孔P7的基本偏差为上偏差ES，应按特殊规则计算：=IT7-IT6=21-13=8m,所以 ES=-ei+=-22+8=-14m孔P7的下偏差：EI=ES-IT7=-14-21=-35m,轴h6的上偏差为0，下偏差为-13m,由此可得：,第二章 光滑圆柱体结合的公差与配合,第二章 光滑圆柱体结合的公差与配合,(6)标准公差标准公差：国家标准规定的用以确定公差带大小的任一公差。,

21、配合公差动画,任务1.2 认识尺寸公差,教学目标：熟悉与尺寸公差相关的术语；读懂图纸中尺寸公差并熟悉标准公差的 符号和含义。掌握公差、基本偏差的查表方法以及极限偏差的确定方法和步骤。,1、尺寸公差（Tolerance）（公差）公差：允许尺寸的变动量。,公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值；也等于上偏差与下偏差的代数差的绝对值。,孔、轴的公差分别用TD和Td表示。,TD=Dmax-Dmin=ES-EI,Td=dmax-dmin=es-ei,公差是用来控制误差的。,标准公差（T）：国标规定的用以确定公差带大小的任一公差值。,1、公差单位i(公差因子)公差单位是计算标准公差的基本单位，

22、也是制订标准公差系列表格的基础。,公差单位反映了加工误差和基本尺寸对公差等级的影响。,a是公差等级系数,i是公差单位（公差因子）,P16表1-5,当尺寸500时：,第一项反映加工误差；,当直径很小时，第二所占比例很小，当直径较大时，第二项所占比例随直径增加而加快，公差单位的值也相应增大。,第二项补偿与直径成线性关系的误差（主要是测量时偏离标准温度引起的误差）。,当尺寸在5003150时：,结论：公差单位取决于公称尺寸的大小。,2、公差等级 公差等级指确定尺寸精度的等级。,标准公差：,在公称尺寸一定的情况下，公差等级系数是决定标准公差大小的唯一参数。,标准公差分为20级：IT01、IT0、IT1

23、、IT18。等级依次降低，而公差值依次增大。,其中IT表示标准公差，即国际标准公差（ISO Tolerance）的缩写代号；阿拉伯数字表示公差等级代号。,第二章 圆柱公差与配合,注意：对所有基本尺寸，同一公差等级的一组公差被认为具有同等的精确程度。,第二章 圆柱公差与配合,当尺寸D500mm时，各级标准公差按教材P15页表1-3计算。,表1-3公称尺寸D500mm时各级标准公差计算公式。,表1-3可以看出：,从IT6IT18级，公差等级系数值按R5优先数系增加；,表1-3可以看出：,（2）高公差等级IT01、IT0、IT1，其公差计算式采用线性关系式；,表1-3可以看出：,（3）IT2IT4的

24、公差值则大致在IT1IT5的公差值之间按几何级数分布。,由表1-3可得规律：,（4）在标准公差之间，在R5数系中插入R10等数系，可使公差等级向高、低等级方向延伸。例如：IT6.5=12.5i,另外：,当公称尺寸D在5003150的大尺寸范围内，国家标准也同样规定了20个公差等级。,3.公称尺寸分段及标准公差表,根据标准公差计算公式：,每有一个公称尺寸就应该有一个相应的公差值。由于基本尺寸很多，这样就会形成一个极为庞大的公差数值表。为减少公差数目、统一公差值，国家标准对基本尺寸进行了分段。,表1-5公称尺寸D500mm时标准公差数值表,3.公称尺寸分段及标准公差表,尺寸分段后，对同一尺寸分段内

25、的所有基本尺寸，在公差等级相同的情况下，规定相同的标准公差。这一标准公差是按相应尺寸分段内，首、尾两个尺寸的几何平均值来计算的。,(1)分段规则：见教材P16表1-4。,(2)计算直径:每个尺寸段只有一个计算直径，其值为该尺寸段首末两尺寸的几何平均值。,例如5080 mm基本尺寸分段的计算直径为,只要是用这一尺寸分段内的基本尺寸，其标准公差一律按D63.25mm进行计算。,例2：基本尺寸30mm，求IT6和IT7等于多少?,解：30属于(18，30)，计算尺寸：,公差单位：,IT6=10i=101.31=13.113m 与表1-4相符IT7=16i=161.31=20.9621m 与表1-4相

26、符。按上例计算的公差值，必须按国标规定的尾数化整规则进行圆整，再编出公差数值表。,查表1-3可：,公称尺寸D500mm时标准公差数值表,4、线性尺寸的一般公差,一般公差是指在车间一般加工条件下可以保证的公差，是机床设备在正常维护和操作情况下能达到的经济加工精度。,国家标准GB/T 1804-2000规定了线性尺寸的一般公差等级和极限偏差。,一般公差等级分为四级，分别是精密级f、中等级m、粗糙级c、最粗级v。,极限偏差全部采用对称偏差值，对适用尺寸也采用了较大的分段，具体数值见P17表1-6。,注意：1、线性尺寸一般公差主要用于较低精度的非配合尺寸；2、采用一般公差的尺寸不标极限偏差；3、当要素

27、功能要求比一般公差值更大，且该公差比一般公差更为经济时，则极限偏差数值直接在基本尺寸后标注出来；4、当零件采用一般公差时，在图样上不标极限偏差，只标注基本尺寸，而在图样技术要注或有关技术文件中做出说明。,任务实施,1.根据已学知识，解答图1.1尺寸标注中 的问题。,计算基本尺寸，,计算,公差等级为IT6级的标准公差数值；,的公差值，并求极限偏差，画出公差带图。,一、现有国家标准二、测量技术基础,任务1.3 测量零件的外圆和长度,一、现有国家标准GB/T 31771997光滑工件尺寸检验GB/T 19572006光滑极限量规技术条件GB/T 63221986 光滑极限量规型式与尺寸GB/T 60

28、93-2001几何量技术规范（GPS）长度标准量块JJG 1462003 中华人民共和国国家检定规程 量块JJF 10011998 中华人民共和国国家计量技术规范通用计量术语及定义,二、测量技术基础,“测量”就是将被测的量与具有计量单位的标准量进行比较，从而确定被测量量值的过程。,检测是测量与检验的总称。,检验是判断零件是否合格，不需要测出具体数值。,测量技术：主要是研究对零件的几何量进行测量和检验的一门技术。在机械制造业中，测量技术是对加工完成的零件是否符合设计要求进行判断与确定的一种手段。,国家标准是实现互换性的基础 测量技术是实现互换性的保证,一、长度基准,1.基准的建立：为了保证工业生

29、产中长度测量的准确度，首先要建立统一、可靠的长度基准。,国际单位制（法定单位）,机械制造（制造单位）,精密测量,超精密测量,换算关系为：,常见的长度基准：,米（m）、毫米（mm）、微米(m)、纳米（nm）,测量单位,1m=103mm 1mm=103m 1m=103 nm,国际单位基准“米”也经历了三个不同的阶段 1）以地球子午线通过巴黎的四千万分之一作为基本的长度单位米，国际米原器。2）采用光波波长作为长度单位基准。3）米等于光在真空中，在1/299792458秒的时间间隔内的行程长度,2.长度量值传递系统 为了保证长度基准的量值能准确地传递到工业生产中去，就必须建立从光波基准到生产中使用的各

30、种测量器具和工件的尺寸传递系统。,3、常用长度计量器具,（1）.游标类,（2）.螺旋测微类,（3）.机械量仪,（4）.光学量仪,被测得量转换成可以直接观察得指示值。,机械式如：百分表、千分表等,如电动轮廓仪、万能测量仪,台式投影仪,卧式测长仪,测量的内容,被测对象,计量单位,测量方法,测量精度,长度、角度粗糙度等,m、mm、m,测量原理、器具、条件等,测量结果和真值的接近程度,量块,量块是机械制造中精密长度计量应用最广泛的一种实体标准，,它是没有刻度的平面平行端面量具，是以两相互平行的测量面之间的距离来决定其长度的一种高精度的单值量具。,形状：矩形截面的长方体、圆形截面的圆柱体,（1）量块的工

31、作尺寸,量块有两个平行的测量面和四个非测量面。,量块测量面上中心点的量块长度为该量块的中心长度。,量块长度：指量块上测量面的任意一点到下测量面间的垂直距离。,量块的尺寸：通常用量块的中心长度尺寸代表工作尺寸，用符号L来表示。,量块的工作尺寸标注在量块上（称为名义尺寸或标称长度）。,尺寸6mm的量块，尺寸刻在上测量面上；尺寸6mm的量块，尺寸刻在一个非测量面上，而且该表面的左右侧面分别为上测量面和下测量面。,（2）量块的组合,利用量块的粘合性，就可以把各种尺寸不同的量块组合成量块组，得到所需要的各种尺寸。,我国成套生产的量块共17种套别。每套块数为91、83、46、12、10、8、6、5等。,在

32、使用量块时，应尽量减少量块组合的块数。,为了组成各种尺寸，量块是按一定的尺寸系列成套生产的。,P89表5.1 成套量块尺寸表,量块的组合方法及原则,1）量块块数尽可能少，一般不超过35块，一般不超过4块。选用量块时，应从所需组合尺寸的最后一位数开始，每选一块至少应减去所需尺寸的一位尾数。2）必须从同一套量块中选取，绝不能在两套或两套以上的量块中混选。3）组合时，不能将测量面与非测量面相研合。4）组合时，下测量面一律朝下。,（3）量块的精度等级,1）量块的分级,量块按制造精度分为6级，即00、0、1、2、3和K级，其中00级精度最高，3级精度最低，K级为校准级。,各级量块的数度指标（摘自GB60

33、93-2009）,2）量块的分等,量块按其检定精度，可分为1、2、3、4、5、6六等，其中1等最高，6等最低。,各级量块的数度指标（摘自GB6093-2009）,一套量块有两种使用方法：按“级”和按“等”使用。,按“级”使用：根据刻在量块上的名义尺寸，忽略其制造误差。,按“等”使用：根据量块的实际尺寸，忽略检定时的测量误差。,按“等”测量比按“级”测量的精度高。,28.935-1.00527.93-1.4326.5-6.5 20-20 0,例：要组成28.935mm的尺寸，采用83块一套的量块,28.935-1.005第一块量块尺寸为1.005mm27.93-1.43 第二块量块尺寸为1.43

34、mm26.5-6.5第三块量块尺寸为6.5mm 20-20 第四块量块尺寸为20mm 0 以上四块量块粘合后的整体尺寸为28.935mm,测量被测量和具有计量单位的标准量进行比较，从而确定被测量的值。,检验为确定几何被测量是否在规定极限范围内，从而判 断是否合格。,测量技术基本要求：合理选用计量器具与测量方法，保证一定的测量精度，通过测量分析零件的加工工艺，积极采取预防措施，以免废品产生。,二、测量方法,1、测量方法：是指进行测量时所采用的测量原理、测量器具和测量条件的总和。,测量方法是根据测量对象的特点来选择和确定的。,特点：主要是指测量对象的尺寸大小、精度要求、形状特点、材料性质以及数量等

35、,2、测量方法分类,直接测量,间接测量,1、按能否直接得出数据,相对测量测量出的值和标准值比较，得出偏差的方法。如量块。,绝对测量测量值直接从量具上读出。如：游标、千分尺等。,测量出的量值，通过函数计算所得。如：正弦规。,例如：在测量一个截面为圆的劣弧的几何量所在圆的直径D。由于无法直接测量，可以间接测量圆的直径,1.测出该劣弧的弦长b以及相应的弦高h2.通过公式D=h+b2/4h计算出其直径D,2、按被测参数多少,分别测量零件的各个参数。如：螺纹的螺距、中径等,单项测量,综合测量,测出的量值是几个项目的综合反映，如：塞规,3、测量头和工件有否接触,接触测量如：游标、千分尺等,非接触测量如：光

36、栅、工具显微镜不存在机械测量力,4、按工艺过程,在加工过程中测量。可以控制产品的质量，以防废品产生。,在零件加工后进行的测量事后检验“三检制,主动测量,被动测量,5、测量中相对状态,被测表面与测量头处于相对静止状态,被测表面与测量头处于工作（或模拟）过程中的相对运动状态,静态测量,动态测量,三、测量器具,1.分类：按其测量原理、结构特点及用途分为五类（1）基准量具和量仪；（2）通用量具和量仪：固定刻线量具、游标量具、螺旋测微量具、机械式量仪、光学量仪、气动量仪、电动量仪；（3）极限规；（4）检验量具；（5）主动测量装置。,测量器具的技术指标,1.刻度量具标尺上的刻线。,2.分度值每一刻线间距的

37、量值。0.01mm、0.02mm等。,3.测量范围所能测量的最 大与最小值的范围。,4.示值范围标尺或刻度盘内全部刻度所代表的最大与最小范围。,常用通用量具和量仪 游标卡尺,常用通用量具和量仪 螺旋测微器,机械比较仪,刻度间距（隔）C：简称刻度，标尺上相邻两刻线中心线之间的实际距离（或圆周弧长）。（12.5mm）分度值（刻度值、精度值）i：简称精度，它是指测量器具标尺上一个刻度间距所代表的测量数值。示值范围：测量器具标尺上全部刻度间隔所代表的测量数值。,度量指标：,量程：计量器具示值范围的上限值与下限值之差。灵敏度：能引起量仪指示数值变化的被测尺寸的最小变动量。示值误差：量具或量仪上的读数与被

38、测尺寸实际数值之差。,度量指标：,测量范围：测量器具所能测量出的最大和最小的尺寸范围。一般地，将测量器具安装在表座上，包括：1）标尺的示值范围 2）表座上安装仪表的悬臂能够上下移动的最大和最小的尺寸范围。,度量指标：,测量力：在测量过程中量具或量仪的测量头与被测表面之间的接触力。放大比（传动比）K：指量仪指针的直线位移（或角位移）与引起这个位移的原因（即被测量尺寸变化）之比。这个比等于刻度间距与分度值之比，即K=C/i。,度量指标：,四、测量条件：,测量误差及其处理,一、测量误差 被测量的实际测得值与被测量的真值之间的差异=XQ,用来判定相同被测几何量的测量精确度,用来判定不同大小的同类几何量

39、的测量精确度,例如：有两个被测量的实际测得值X1=100mm，X2=10mm，1=2=0.01mm，则其相对误差为：1=1/X1100%=0.01/100100%=0.01%2=2/X2100%=0.01/10100%=0.1%上例可以看出，两个不同大小的被测量，虽然具有相同大小的绝对误差，其相对误差是不同的，显然，12，表示前者的精确度比后者高。,二、测量误差产生的原因,1、计量器具误差计量器具误差是指由于计量器具本身存在的误差而引起的测量误差。具体地说是由于计量器具本身的设计、制造以及装配、调整不准确而引起的误差，一般表现在计量器具的示值误差和重复精度上。,2、基准件误差所有的基准件或基准

40、量具，虽然制作的非常精确，但是都不可避免的存在误差。基准件误差就是指作为标准量的基准件本身存在的误差。基准件的误差应不超过总测量误差的1/31/5,3、方法误差方法误差是指选择的测量方法和定位方法不完善所引起的误差。,4、环境误差,5、人员误差及读数误差,环境误差是指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。影响测量结果的环境因素有温度、湿度、振动和灰尘等。,人员误差是指由于人的主观和客观原因所引起的测量误差。,6、测量力引起的变形误差使用计量器具进行接触测量时，测量力使零件与测量头接触的部分发生微小变形而产生测量误差。,三、测量误差分类,1、系统误差系统误差是指在同一条件下，对同一

41、被测几何量进行多次重复测量时，误差的数值大小和符号均保持不变；或按某一确定规律变化的误差，称为系统误差。,定值系统误差,变值系统误差,2、随机误差 指在同一条件下，对同一被测几何量进行多次重复测量时，绝对值和符号以不可预定的方式变化着的误差称为随机误差。从表面看，随机误差没有任何规律，表现为纯粹的偶然性，因此也讲其称为偶然误差。,多次重复测量，误差的变化服从统计规律，所以，可利用统计原理和概率论对它进行处理。,3、粗大误差（也叫过失误差）是指超出了在一定条件下可能出现的误差。它的产生是由于测量时疏忽大意（如读数错误、计算错误等）或环境条件的突变（冲击、振动等）而造成的某些较大的误差。在处理数据

42、时，必须按一定的准则从测量数据中剔除。,四、测量精度分类 测量精度是指几何量的测得值与其真值的接近程度。,a）精密度高 b）正确度高 c）准确度高 d）准确度低,1、精密度 在同一条件下对同一几何量进行多次测量时，该几何量各次测量结果的一致程度。它表示测量结果受随机误差的影响程度。若随机误差小，则精密度高。,2、正确度 在同一条件下对同一几何量进行多次测量时，该几何量测量结果与其真值的符合程度。它表示测量结果受系统误差的影响程度。若系统误差小，则正确度高。,3、准确度（或称精确度）表示对同一几何量进行连续多次测量所得到的测得值与真值的一致程度。它表示测量结果受系统误差和随机误差的综合影响程度。

43、若系统误差和随机误差都小，则准确度高。,三、测量误差及其处理,5.随机误差的特性与处理,实验：对某一零件用相同的方法进行150次重复测量，可得150个测得值，然后将测得的尺寸进行分组。从7.131、7.1327.141mm，每隔0.001mm为一组，分十一组，各测得值及出现次数如表所示：,随机误差的特性,频率直方图,将上述实验的测量总次数N无限增大（N），而分组间隔x无限减小(x0)，且用横坐标表示随机误差，纵坐标表示对应的随机误差的概率密度，则可以得到如图所示的光滑曲线，即随机误差的正态分布曲线，也称高斯曲线。,1.量具的认识与使用,游标卡尺,使用方法,测量前,测量时,测量注意事项,2.外径

44、千分尺,千分尺,使用方法：,(1)根据所测尺寸的大小选好相应测量范围的千分尺，并把工件的被测部位以及千分尺的两侧砧揩试干净。(2)把工件放在顶尖架上或干净的工作台上，然后左手拿住尺架上的隔热板部位，右手旋动测力装置，使微分筒和活动测杆移动，直到两测砧与工件的被测部位接触，这时如果听见测力装置发出棘轮跳动的咔咔声，则应停止旋动，进行读数。,读数方法,使用注意事项：,(1)外径千分尺属于精密量具之一，使用时应避免其受到打击和碰撞，因此需小心谨慎。(2)外径千分尺的尺架上装有隔热装置，以防手温引起尺架膨胀造成测量误差。(3)外径千分尺使用完毕，应用布擦干净，在固定测头和活动测头的测量面间留出空隙，放

45、入盒中。,3.机械比较仪,测量头的选择工作台的调整按被测零件的基本尺寸组合所需量块尺寸仪器标尺零件的调整将被测工件置于工作台上，对所指定位置进行测量测量位置，对同一点多次重复测量取平均值。,仪器的使用与调整,任务实施,1、采用千分尺或者游标卡尺测量工件直径与长度,2、采用机械式比较仪精确测量工件外圆直径与长度,项目小结,1、加工误差是加工过程中零件实际几何参数与理想几何参数之间产生的差异。公差是允许参数变化的变动量，公差值无正负含义，它表示尺寸变动范围的大小。2、基本尺寸是设计时给定的尺寸。3、极限偏差是极限尺寸减去基本尺寸所得到的代数值。4、游标卡尺、千分尺等测量工具的使用方法及测量步骤。,正确度、准确度、精确度,