測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)概要
測(cè)量技術(shù)是一門(mén)具有自身專業(yè)體系、涵蓋多種學(xué)科、理論性和實(shí)踐性都非常強(qiáng)的前沿科學(xué)。而熟知測(cè)量技術(shù)方面的基本知識(shí),則是掌握測(cè)量技能,獨(dú)立完成對(duì)機(jī)械產(chǎn)品幾何參數(shù)測(cè)量的基礎(chǔ)。
1.1 測(cè)量的定義
一件制造完成后的產(chǎn)品是否滿足設(shè)計(jì)的幾何精度要求,通常有以下幾種判斷方式。
測(cè)量:是以確定被測(cè)對(duì)象的量值為目的的全部操作。在這一操作過(guò)程中,將被測(cè)對(duì)象與復(fù)現(xiàn)測(cè)量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較,并以被測(cè)量與單位量的比值及其準(zhǔn)確度表達(dá)測(cè)量結(jié)果。例如用游標(biāo)卡尺對(duì)一軸徑的測(cè)量,就是將被對(duì)象(軸的直徑)用特定測(cè)量方法(用游標(biāo)卡尺測(cè)量)與長(zhǎng)度單位(毫米)相比較。若其比值為30.52,準(zhǔn)確度為±0.03mm,則測(cè)量結(jié)果可表達(dá)為(30.52±0.03)mm。
任何測(cè)量過(guò)程都包含:測(cè)量對(duì)象、計(jì)量單位、測(cè)量方法和測(cè)量誤差等四個(gè)要素。
測(cè)試:是指具有試驗(yàn)性質(zhì)的測(cè)量。也可理解為試驗(yàn)和測(cè)量的全過(guò)程。
檢驗(yàn):是判斷被測(cè)物理量是否合格(在規(guī)定范圍內(nèi))的過(guò)程,一般來(lái)說(shuō)就是確定產(chǎn)品是否滿足設(shè)計(jì)要求的過(guò)程,即判斷產(chǎn)品合格性的過(guò)程,通常不一定要求測(cè)出具體值。因此檢驗(yàn)也可理解為不要求知道具體值的測(cè)量。
計(jì)量:為實(shí)現(xiàn)測(cè)量單位的統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確可靠的測(cè)量。
1.2 測(cè)量基準(zhǔn)
測(cè)量基準(zhǔn)是復(fù)現(xiàn)和保存計(jì)量單位并具有規(guī)定計(jì)量單位特性的計(jì)量器具。
在幾何量計(jì)量領(lǐng)域內(nèi),測(cè)量基準(zhǔn)可分為長(zhǎng)度基準(zhǔn)和角度基準(zhǔn)兩類。
長(zhǎng)度基準(zhǔn):1983年第十七屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)根據(jù)國(guó)際計(jì)量委員會(huì)的報(bào)告,批準(zhǔn)了米的新定義:即“一米是光在真空中在1/299 792 458秒時(shí)間間隔內(nèi)的行程長(zhǎng)度”。根據(jù)米的定義建立的國(guó)家基準(zhǔn)、副基準(zhǔn)和工作基準(zhǔn),一般都不能在生產(chǎn)中直接用于對(duì)零件進(jìn)行測(cè)量。為了確保量值的合理和統(tǒng)一,必須按《國(guó)家計(jì)量檢定系統(tǒng)》的規(guī)定,將具有最高計(jì)量特性的國(guó)家基準(zhǔn)逐級(jí)進(jìn)行傳遞,直至用于對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)量的各種測(cè)量器具。圖1-1為長(zhǎng)度(端度)計(jì)量檢定系統(tǒng)表(簡(jiǎn)化)。
圖1-1 長(zhǎng)度計(jì)量檢定系統(tǒng)表(簡(jiǎn)化)
1.3 量塊
量塊是一種平行平面端度量具,又稱塊規(guī)。它是保證長(zhǎng)度量值統(tǒng)一的重要常用實(shí)物量具。除了作為工作基準(zhǔn)之外,量塊還可以用來(lái)調(diào)整儀器、機(jī)床或直接測(cè)量零件。
一般特性:量塊是以其兩端面之間的距離作為長(zhǎng)度的實(shí)物基準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)),是一種單值量具,其材料與熱處理工藝應(yīng)滿足量塊的尺寸穩(wěn)定、硬度高、耐磨性好的要求。通常都用鉻錳鋼、鉻鋼和軸承鋼制成。其線脹系數(shù)與普通鋼材相同,即為(11.5±1)×10-6 /℃,尺穩(wěn)定性約為年變化量不超出±0.5~1μm/m。
結(jié)構(gòu):絕大多數(shù)量塊制成直角平行六面體,如圖1-2所示;也有制成φ20的圓柱體。每塊量塊都有兩個(gè)表面非常光潔、平面度精度很高的平行平面,稱為量塊的測(cè)量面(或稱工作面)。量塊長(zhǎng)度(尺寸)是指量塊的一個(gè)測(cè)量面上的一點(diǎn)至與量塊相研合的輔助體(材質(zhì)與量塊相同)表面(亦稱輔助表面)之間的距離。為了消除量塊測(cè)量面的平面度誤差和兩測(cè)量面間的平行度誤差對(duì)量塊長(zhǎng)度的影響,將量塊的工作尺寸定義為量塊的中心長(zhǎng)度,即兩個(gè)測(cè)量面的中心點(diǎn)的長(zhǎng)度。 精度:量塊按其制造精度分為五個(gè)“級(jí)”:00、0、1、2和3級(jí)。00級(jí)精度最高,3級(jí)最低。分級(jí)的依據(jù)是量塊長(zhǎng)度的極限偏差和長(zhǎng)度變動(dòng)量允許值。量塊生產(chǎn)企業(yè)大都按“級(jí)”向市場(chǎng)銷(xiāo)售量塊,此時(shí)用戶只能按量塊的標(biāo)稱尺寸使用量塊,這樣必然受到量塊中心長(zhǎng)度實(shí)際偏差的影響,將反制造誤差帶入測(cè)量結(jié)果。
評(píng)論