课题五测量技术基础 精度测量的基本概念
课题五 测量技术基础 精度测量的基本概念
基本内容 概述:检测的意义、测量的基本要素、检测的 般步骤 计量单位与量值传递:长度单位及其基准 量块、长度的量值传递 ■测量器具与测量方法:测量器具的分类 测量器具的技术性能指标、测量方法分类 测量误差:测量误差及表达式、误差的分类 误差的来源及减小其影响的措施、测量不确定 度、测量数据的处理
基本内容 ◼ 概述：检测的意义、测量的基本要素、检测的 一般步骤 ◼ 计量单位与量值传递 ：长度单位及其基准 、 量块、长度的量值传递 ◼ 测量器具与测量方法 ： 测量器具的分类、 测量器具的技术性能指标 、 测量方法分类 ◼ 测量误差 ：测量误差及表达式 、误差的分类 、 误差的来源及减小其影响的措施、测量不确定 度、 测量数据的处理
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
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
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=gu ■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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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 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
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
检测的一般步骤(续) ■检测前准备清理检测环境并检査是否满足检 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
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