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第二章 几何量测量基础 学 习 指 导 本章学习目的是掌握测量的基本概念；量块基本知识；掌握计量器具和测量方法的分类等有关内容；掌握测量误差和测量数据的处理。 第一节 概 述 为了保证机械零件的互换性，需要对完工零件的几何量进行检测，以判断是否符合设计要求。 一、几何量测量的定义 几何量测量是指为确定被测几何量的量值而进行的实验过程。 本质是将被测几何量与作为计量单位的标准量进行比较，从而确定两者比值的过程。 若被测量为X ，标准量为E，那么测量就是确定X是E的多少倍。即确定比值q = X / E，最后获得被测量X的量值，即 q=x/E,即x=qE 二.测量过程四要素 1. 被测对象 本课程被测对象是几何量，包括长度、几何误差、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(m)，常用单位毫米(mm)和微米(μm)。 3. 测量方法 测量时所采用的测量原理、计量器具和测量条件的综合。 4. 测量精度 测量结果与真值相一致的程度。由于在测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。 第二节 长度、角度量值传递系统 一、长度 国际单位制及我国法定计量单位制长度的基本单位是米（m）。 ◆1983年第17届国际计量大会上通过的米定义是：“1米是光在真空中于1/299792458秒时间间隔内所经路径的长度”。 ◆ 米的定义主要采用稳频激光来复现。因稳频激光的波长作为长度基准具有极好的稳定性和复现性。 二.量块 用特殊合金钢制成，其线膨胀系数小、性能稳定、不易变形且耐磨性好。测量面与玻璃或石英平面之间具有相互研合的能力。 量块使用注意事项 量块必须在使用有效期内，否则应及时送专业门 检定。 2. 使用环境良好，防止各种腐蚀性物质及灰尘对测量面的损伤，影响其粘合性。 3. 分清量块的“级”与“等”，注意使用规则。 4. 所选量块应用航空汽油清洗、洁净软布擦干，待量块温度与环境温度相同后方可使用。 5. 轻拿、轻放量块，杜绝磕碰、跌落等情况的发生。 6. 不得用手直接接触量块，以免造成汗液对量块的腐蚀及手温对测量精确度的影响。 7. 使用完毕，应用航空汽油清洗所用量块，并擦干后涂上防锈脂存于干燥处。 第三节 计量器具和测量方法 一.计量器具 1.量具：以固定形式复现量值的计量器具。 2.量规：没有刻度的专用计量器具。 3.计量仪器:将被测几何量的量值通过一定原理转换成可直接观察的指示值。 4.计量装置：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体。 注： 量仪的主要生产厂家 成量，哈量，上量，上光，北京现代等 课外作业 1、复习绪论§2-1~2-3 ，预习§2-4~2-6 2、完成补充作业：什么叫互换性？它在机械制造中有何重要意义？ 第四节 测量误差 一.测量误差 error of measurement 1.绝对误差:被测几何量的量值与真值之差(适用于大小相同的几何量) δ= x-x0 例:轴Φ 16.94 实测得x=16.91 则得δ= 16.91-16.94=-0.03 x0=x+|δ| 利用上式可估算真值所在的范围 2.相对误差：绝对误差与真值之比(适用于大小不同的几何量测量精度比较) f= |δ|/x0≈ |δ|/x 如:两孔直径大小分别为50.86和20.97.若它们的绝对误差分别为+0.02mm和+0.01mm则谁的测量精度高呢? f1=0.02/50.86 ≈0.0393% f2=0.01/20.97 ≈0.0477% f1 f2,所以前者测量精度高. 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 2、误差来源及消除办法 (1)系统误差:由测量仪器的误差或测量方法、原理等误差而产生的测量误差，可以用实验对比的方法确定，用修正值从测量结果中予以消除。 (a)定值系统误差:比较法测量中量块的误差将导致定值系统误差. (b)变值系统误差:量仪的分度盘与指针回转轴偏心所产生的示值误差. (2)随机误差:由测量过程中一些偶然性的或不确定因素引起的测量误差，可