项目 ：孔轴测量方法与测量器具

测量器具

教学要求：掌握测量技术

教学重点：测量方法与测量器具

教学难点：测量方法

教学用具：课本、绘图工具、 PPT 课件、 Flash 课件

学生用具：作业本、绘图铅笔、三角尺一副、橡皮、小刀、原子笔等。

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任务一：概述1 、测量对象：长度、角度、直径。

测量单位：长度： m( 米 ) 、 mm( 毫米 ) 、 um( 微米 ) 、纳米 (nm). 测量方法 : 测量器具、测量原理、检测条件。 测量精度：指测量结果与真值的一致程度。

合理选择测量器具、正确估计测量误差，认保

证测量结果具有较高的置信度。

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任务一：概述2 、长度基准

国际基准：米是光在真空中 1/299792458 秒的时间内所经过的距离。

因为光速是一个不存在误差的精确值，用光速来定义长度基准，精度上不受任何条件的限制。

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任务一：概述3 、量块 --- 是无刻度的量具。

(1) 长度量块

　单值端面量块，为长方体，有二个平行的极为光滑的的测量面

，用铬锰合金钢制成，膨胀系数小，不易变形，且耐磨性好，具有研合性。

研合性：量块测量平面留有一层极薄的油膜（ 0.02um ） , 两块量块的平面可以紧密接触，粘合在一起。这样就可以将不同的量块组合成各种尺寸。

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任务一：概述(2) 、量块的分级－－按制造精度分 6 级： 00 、 0 、 1 、 2 、 3和 K 级。

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任务一：概述(3) 量块的分等－－按检定精度分为 1 、 2 、 3 、4 、 5 、 6 等。其中 1 等精度最高， 6 等精度最低。

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任务一：概述(4) 、量块的组合方法和原则。

量块是成套使用的。如 83 块套的量块，买回来就是装在一个木箱里。

量块的使用视频

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任务一：概述(4) 、量块的组合方法和原则。

先从最后一位小数开始考虑，每一块则至少要消去一位小数。

在同一套量块中选取等等。

例如：要组成 41.625 的尺寸，在 83 套里如何选取？① 先消去 0.005. 只有 1.005 那块适合。余 41.625-1.005=40.62;

② 要消去 0.02, 可选 1.12. 余 40.62-1.12=39.5;

③ 没有 39.5 整块的，要先消去 0.5, 取 9.5 。 余 39.5-9.5=30;

④ 第四块刚好可以为 30 。

1.005+1.12+9.5+30=41.625

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1.00520

1.286.5

28.785

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任务一：概述请同学上来选量块。

(1) 72.245

(2) 19.783

(3) 38.168

(4) 67.257

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(5)用光滑极限量规检验工件

通

孔公差

孔最小极限尺寸

轴公差

轴用卡规或环规 孔用塞规

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0.08 0.08

25+0.0033

+0.0067

25+0.0296+0.033

“T”25H8 “Z”

量规工作图

图 3-23 工作量规工作尺寸的标注

通规 止规

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1 、基准量具：－－量块、角度量块等。任务二：测量器具

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任务二：测量器具2 、通用量具直（有刻度的）－钢板尺、卷尺、游标卡尺、外径千分尺等。

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3 、极限量规： -- 无刻度的专用量具。它只检验零件能否合格，而不读出其具体尺寸。

任务二：测量器具

如塞规、卡规、环规、螺纹塞规等。

一些测量器具的测量视频

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任务：测量误差及其处理

1 、测量误差的概念（ 1 ）绝对误差： ---- 指测量值与真值之差的绝对值

&=|x-x0|

(2)相对误差： ---- 指绝对误差与真值之比。 f = |&|/x0≈|&|/x

x – 测量值， x0 – 真值

注：相对误差更能说明测量的精确程度。如测量 20mm和 200mm 的尺寸时 ,绝对误差同为 0.02mm 时，它们的相对误差分别为 f1=0.02/20=0.1%, f2=0.02/200=0.01%.明显，后者的相对误差更小，测量更精确。

一、测量误差

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2 、测量误差产生的原因：(1) 、计量器具的误差

比如游标卡尺

内外测量爪和深度尺在测量中会有磨损，特别是不正确使用时。

主尺身与活动的游标尺之间的配合可能会有松动。

所以，游标卡尺是要每年送检一次的 ( 计量单位要对其进行检测、校正 ) 。

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2 、基准件的误差 (1) 量块的制造误差。 (2) 量块的

使用误差。

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3 、方法误差测量方法不完善造成的。（包括计算公式不准确，测量方法选择不当，工件安装、定位不准确等）如用游标卡尺这类接触测量时，若用力过度或不足，使被测零件和测量工具产生变形，或卡尺与测量面接触不好，从而产生的测量误差。

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4 、环境误差若环境温度不在标准温度的 20 度时，材料都有热胀冷缩的现象，从而产生测量误差。

5 、读数误差

　如由于人的视力分辨能力，或当指针刚好在相邻两刻线之间时，就需要进行估计等形成的测量误差。

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二、测量误差的处理1 、随机误差的特性

对同一零件的同一尺寸，用相同的方法进行 150次重复测量，得 150 个测量值；分组，其测量值和出现次数如下表

尺寸分组区间 / mm 组号

区间中心值/ mm

每组出现的次数（频数 n i ）

频率（ n i / n ）

19.990～ 19.99219.992～ 19.99419.994～ 19.99619.996～ 19.99819.998～ 20.00020.000～ 20.00220.002～ 20.00420.004～ 20.00620.006～ 20.00820.008～ 20.01020.010～ 20.012

123456789

1011

19.99119.99319.99519.99719.99920.00120.00320.00520.00720.00920.011

24

1024374539231231

0.010.020.050.12

0.1850.2250.1950.1150.06

0.0150.005

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y

O

正态分布曲线

δμ

19.991 20.007

0.225

0.12

0.01

x = 20.0

ni/n 实际分布曲线

正态分布图

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2 、随机误差的处理经 10(常 5~15)次的测量，得右图表格数据。解 : (1)算术平均值 x=1/n∑xi=50.475

(2)求残余误差 ∑ vi=0 , ∑vi2=38

(3) 单次测量的标准偏差 σ

　

110

38

σ =

=

≈2.05

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65.0/05.2σσ 10 nx

mmumx

002.095.13σ

(4)求算术平均值的标准偏差

(5)处理最后结果：

尺寸＝ x±3 =50.457±0.002 mm x

σ

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点名课堂上做题 ( 可找同学帮忙一起上来做 )

第一节至此为止 !

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参考答案

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参考答案

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习题拓展：