材料性能及其加工第15章测量方法.ppt

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本章知识点
先导案例
第一节 测量方法的分类
第二节 常用量具及仪器
知识扩展
第三节 测量误差及其处理
第四节 形位误差测量方法
先导案例解决
本章小结
思考题
第15章 测量方法
01
掌握测量的基本方法和常用量具及仪器的使用。
掌握测量误差及其处理的方法。
了解形位误差测量的方法。
02
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本章知识点
先导案例
有一根直径为货车轮胎一样的钢管，无法用常规的工具进行测量钢管直径，请问有什么办法测量？如何做到测量误差尽量小？
在机械制造中，加工后的零件，其几何参数（尺寸、形位公差及表面粗糙度等）需要测量，以确定它们是否符合技术要求和实现其互换性。
测量是指为确定被测量的量值而进行的实验过程，其实质是将被测几何量L与复现计量单位E的标准量进行比较，从而确定比值q的过程，即L／E=q，或L=q E。
一个完整的测量过程应包括以下四个要素。
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先导案例
（1）测量对象，本课程涉及的测量对象是几何量。包括长度、角度、表面粗糙度、形状和位置误差等。
（2）计量单位，在机械制造中常用的单位为mm。
（3）测量方法，是指测量时所采用的测量原理、计量器具以及测量条件的总和。
（4）测量精确度，是指测量结果与真值的一致程度。
测量是互换性生产过程中的重要组成部分，是保证各种公差与配合标准贯彻实施的重要手段，也是实现互换性生产的重要前提之一。为了实现测量的目的，必须使用统一的标准量，采用一定的测量方法和运用适当的测量工具，而且要达到必要的测量精确度，以确保零件的互换性。
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第一节 测量方法的分类
按照不同的出发点，测量方法有各种不同的分类。
1．直接测量和间接测量
直接测量是指直接从计量器具获得被测量的量值的测量方法。如用游标卡尺、千分尺或比较仪测量轴径。
间接测量是指测量与被测量有一定函数关系的量，然后通过函数关系算出被测量的测量方法。如测量大尺寸圆柱形零件直径D时，先测出其周长L，然后再按公式D=L/π求得零件的直径D。
为减少测量误差，一般都采用直接测量，必要时才采用间接测量。
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第一节 测量方法的分类
2．绝对测量和相对测量
绝对测量是指被测量的全值从计量器具的读数装置直接读出。如用测长仪测量零件，尺寸由刻度尺上直接读出。
相对测量是指计量器具的示值仅表示被测量对已知标准量的偏差，而被测量的量值为计量器具的示值与标准量的代数和。如用比较仪测量时，先用量块调整仪器零位，然后测量被测量，所获得的示值就是被测量相对于量块尺寸的偏差。
一般说来，相对测量的测量精度比绝对测量的测量精度高。
3．单项测量和综合测量
单项测量是指分别测量工件的各个参数的测量。如分别测量螺纹的中径、螺距和牙型半角。
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第一节 测量方法的分类
综合测量是指同时测量工件上某些相关的几何量的综合结果，以判断综合结果是否合格。如用螺纹通规检验螺纹的单一中径、螺距和牙型半角实际值的综合结果，即作用中径。
单项测量的效率比综合测量低，但单项测量结果便于工艺分析。
4．接触测量和非接触测量
接触测量是指计量器具在测量时，其测头与被测表面直接接触的测量。如用卡尺、千分尺测量工件。
非接触测量是指计量器具的测头与被测表面不接触的测量。如用气动量仪测量孔径和用显微镜测量工件的表面粗糙度。
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第一节 测量方法的分类
接触测量有测量力，会引起被测表面和计量器具有关部分产生弹性变形，因而影响测量精度，非接触测量则无此影响。
5．在线测量和离线测量
在线测量是指在加工过程中对工件的测量。其测量结果用来控制工件的加工过程，决定是否需要继续加工或调整机床，可及时防止废品的产生。
离线测量是指在加工后对工件进行的测量。主要用来发现并剔除废品。
在线测量使检测与加工过程紧密结合，以保证产品质量。因而是检测技术的发展方向。
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第一节 测量方法的分类
6．等精度测量和不等精度测量
等精度测量是指决定测量精度的全部因素或条件都不变的测量。如由同一人员，使用同一台仪器，在同样的条件下，以同样的方法和测量次数，同样仔细地测量同一个量的测量。
不等精度测量是指在测量过程中，决定测量精度的全部因素或条件可能完全改变或部分改变的测量。如上述的测量当改变其中之一或几个甚至全部条件或因素的测量。
一般情况下都采用等精度测量。不等精度测量的数据处理比较麻烦，只运用于重要的科研实验中的高精度测量。
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第二节 常用量具及仪器
一、计量器具的分类
计量器具可按用途、结构和工作原理分类。
1．按用途分类
（1）标准计量器具。是指测量时体现标准量的测量器具。通常用来校对和调整其他计量器具，或作为标准量与被测几何量进行比较。如线纹尺、量块、多面棱体等。
（2）通用计量器具。指通用性大、可用来测量某一范围内各种尺寸（或其他几何量），并能获得具体读数值的计量器具。如千分尺、千分表、测长仪等。
（3）专用计量器具。是指用于专门测量某种或某个特定几何量的计量器具。如量规、圆度仪、基节仪等。
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