第05章 測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)

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1、第05章 測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) 1． 測(cè)量的實(shí)質(zhì)是什么？測(cè)量和檢驗(yàn)各有何特點(diǎn)？ 答：所謂測(cè)量就是將被測(cè)量（如長(zhǎng)度、角度等）和作為標(biāo)準(zhǔn)的反映計(jì)量單位的同類量進(jìn)行比較，以確定其量值的過(guò)程，測(cè)量需測(cè)得被測(cè)量的實(shí)際數(shù)值。 檢驗(yàn)的特點(diǎn)是不能測(cè)得被測(cè)量的實(shí)際數(shù)值，只能確定被測(cè)量是否合格。 2．測(cè)量誤差按性質(zhì)可分類哪三類？各有何特征？用什么方法消除或減少測(cè)量誤差，提高其精度？ 答：測(cè)量誤差按性質(zhì)可分為系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差；特點(diǎn)：系統(tǒng)誤差是在相同條件下多次重復(fù)測(cè)量時(shí)，其絕對(duì)值和符號(hào)保持不變或按一定規(guī)律變化的誤差，使用標(biāo)準(zhǔn)的量塊或精密合格的儀器可減小誤差。 隨機(jī)誤差是在相同條件下多次重復(fù)測(cè)量時(shí)

2、，其絕對(duì)值和符號(hào)保持以不可預(yù)定的方式變化的誤差，是不可避免的，在相對(duì)穩(wěn)定的條件下才可進(jìn)行。粗大誤差是由于測(cè)量者主觀上的疏忽大意、客觀條件的劇變或使用有缺陷的計(jì)量器所造成的。粗大誤差的結(jié)果是明顯歪曲的，應(yīng)剔除這些粗大誤差測(cè)量值。 3．試用83塊成套量塊組成下列尺寸（mm）。 28．785 58．375 16．258 49．254 答： 28.785：1.005一塊，1.28一塊，7.5一塊，20一塊； 58.375：1.005一塊，1.37一塊，7一塊，50一塊； 用91塊一套的量塊： 16．258：1.008一塊, 1.25一塊,4.0一塊,10一塊; 49．254

3、：1.004一塊,1.25一塊,7一塊,40一塊. 原則是一般選三塊，最多選四塊。 4．某軸的尺寸為Φ20h6，試確定驗(yàn)收極限并選擇計(jì)量器具。 答：該軸的極限尺寸為Φ20.0～Φ19.987，IT=0.013mm, 查表得：A=0.001mm,μ1=0.0009mm, 選擇分度值為0.0005的比較儀能滿足要求，其不確定度為0.0005mm。 驗(yàn)收極限為： 上驗(yàn)收極限=20-0.001=19.999mm 下驗(yàn)收極限=19.987+0.001=19.988mm 5．某孔的尺寸為Φ100H10，試確定驗(yàn)收極限并選擇計(jì)量器具。 答：該軸的極限尺寸為Φ100.0～Φ100.14

4、，IT=0.14mm, 查表得：A=0.01mm,μ1=0.009mm, 選擇分度值為0.01的內(nèi)徑千分尺能滿足要求，其不確定度為0.008mm。 驗(yàn)收極限為： 上驗(yàn)收極限=100.14-0.01=100.13mm 下驗(yàn)收極限=100+0.001=100.01mm 6．光滑極限量規(guī)有何特點(diǎn)？如何判斷工件的合格性？ 答：光滑極限量規(guī)的外形與被檢測(cè)對(duì)象相反，檢驗(yàn)孔的量規(guī)稱為塞規(guī)，檢驗(yàn)軸的量規(guī)稱為卡規(guī)（或環(huán)規(guī)）。 光滑極限量規(guī)一般是通規(guī)和止規(guī)成對(duì)使用，通規(guī)是檢驗(yàn)工件最大實(shí)體尺寸的量規(guī)，止規(guī)是檢驗(yàn)最小實(shí)體尺寸的量規(guī)。 檢驗(yàn)時(shí)如果通規(guī)能通過(guò)工件而止規(guī)不能通過(guò)，則認(rèn)為工件是合格的，否

5、則工件就不合格。 7．量規(guī)除了規(guī)定制造公差外，為什么還要規(guī)定磨損極限？ 答：考慮到通規(guī)在使用過(guò)程中，因經(jīng)常要通過(guò)工件會(huì)逐漸磨損，為了使通規(guī)具有一定的使用壽命，除規(guī)定制造量規(guī)的尺寸誤差外，還規(guī)定允許的最小磨損量，使通規(guī)誤差帶從最大實(shí)體尺寸向工件公差帶內(nèi)縮一個(gè)距離。 8．光滑極限量規(guī)按用途可分為工作量規(guī)、驗(yàn)收量規(guī)和校對(duì)量規(guī)三種，各有何特點(diǎn)？ 答：工作量規(guī)是在零件制造過(guò)程中，操作者對(duì)零件進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)所使用的量規(guī)。操作著應(yīng)該使用新的或磨損較小的通規(guī)。 驗(yàn)收量規(guī)：檢驗(yàn)部門(mén)或用戶代表在驗(yàn)收零件時(shí)所使用的量規(guī)。驗(yàn)收量規(guī)一般不專門(mén)制造，它是從磨損較多但又未超過(guò)磨損極限的舊工作量規(guī)中挑選出來(lái)的。這樣

6、，由操作者自檢合格的零件，檢驗(yàn)人員檢收時(shí)也一定合格。 校對(duì)量規(guī)：用以檢驗(yàn)工作量規(guī)的量規(guī)。孔用工作量規(guī)使用通用計(jì)量器具測(cè)量很方便，不需要校對(duì)量規(guī)。故只有軸用工作量規(guī)才使用校對(duì)量規(guī)。 9．什么是最小條件？什么是最小區(qū)域法？說(shuō)明如何應(yīng)用最小區(qū)域法評(píng)定形狀誤差？ 答：最小條件是指被測(cè)實(shí)際要素對(duì)其理想要素的最大變動(dòng)量為最小。最小條件是評(píng)定形狀誤差的基本原則。最小區(qū)域法實(shí)質(zhì)上是最小條件的具體體現(xiàn)；最小區(qū)域法是在具體評(píng)價(jià)形狀誤差時(shí)，往往按最小區(qū)域評(píng)定誤差值的方法稱為最小區(qū)域法。 如圖1a所示，評(píng)定直線度誤差時(shí)理想要素AB與被測(cè)實(shí)際要素相接觸，h1、h2、h3、……是相應(yīng)于理想要素處于不同位置

7、A1B1、A2B2、A3B3……所得到的各個(gè)最大變動(dòng)量，其中h1為各個(gè)最大變動(dòng)量中的最小值，即h1＜h2＜……，即h1就是其直線度誤差值。因此，評(píng)定形狀誤差時(shí)，理想要素的位置應(yīng)符合最小條件，以便得到唯一的最小的誤差值。 如圖1b所示，評(píng)定圓度誤差時(shí)用兩同心圓包容被測(cè)實(shí)際要素，圖中畫(huà)出了C1和C2兩組，其中C1組同心圓包容區(qū)域的半徑Δr1 小于任何一組同心圓包容區(qū)域的半徑。這時(shí)，認(rèn)為C1組的位置符合最小條件，其區(qū)域?yàn)樽钚^(qū)域，則區(qū)域?qū)挾圈1為該實(shí)際圓的圓度誤差值。 10．什么是基準(zhǔn)？什么是模擬基準(zhǔn)？說(shuō)一說(shuō)實(shí)驗(yàn)室哪些測(cè)量工具可作為模擬基準(zhǔn)？ 答：基準(zhǔn)是即是理想要素，在位置公差中對(duì)被

8、測(cè)要素起著定向或定位的作用，也是確定位置公差的依據(jù)。模擬基準(zhǔn)是指采用模擬法來(lái)體現(xiàn)的基準(zhǔn)。如實(shí)驗(yàn)室中的測(cè)量平臺(tái)等。 11． 用框式水平儀按節(jié)距法測(cè)量導(dǎo)軌直線度誤差、橋板跨距為200mm，水平儀為0.02/1000，測(cè)得結(jié)果如下表所示。試作誤差曲線，并求出其直線度誤差值。 答：水平儀分度值為0.02/1000,在200mm長(zhǎng)度上相對(duì)高度為： 200×0.2/1000=0.004mm,將誤差值列出表1進(jìn)行計(jì)算后，再按比例作圖2所示，橫坐標(biāo)為分段距離，縱坐標(biāo)為被測(cè)導(dǎo)軌高度誤差值，連接各點(diǎn)，即得經(jīng)過(guò)縮放后的導(dǎo)軌輪廓線。 表1 節(jié)距法測(cè)量平導(dǎo)軌數(shù)據(jù)分析表 分 段 距 離 0～200

9、 200～400 400～600 600～800 800～1000 氣泡相對(duì)于其零線的格數(shù) +1 +1 -2 -2 +1 累 積 格 數(shù) +1 +2 0 -2 -1 高 度 誤 差 值 （μｍ） +4 +8 0 -8 -4 圖2 導(dǎo)軌誤差曲線圖 由圖2用

10、最小區(qū)域法評(píng)定其直線度誤差,可得導(dǎo)軌的直線度誤差為:f=0.012mm. 12．分別說(shuō)明圓跳動(dòng)和全跳動(dòng)，端面對(duì)軸線的垂直度和端對(duì)軸線的端面全跳動(dòng)各有何區(qū)別？ 答：圓跳動(dòng)是以某一軸線的某一圓的跳動(dòng)誤差而全跳動(dòng)則是以某一軸線的某一圓柱面或平面的跳動(dòng)誤差。端面對(duì)軸線的垂直度是以線為基準(zhǔn)的，而面對(duì)軸線的端面全跳動(dòng)則是以面為基準(zhǔn)的整個(gè)面的垂直度。 13．齒輪傳動(dòng)的使用要求有哪些？影響各使用要求的誤差主要有哪幾個(gè)項(xiàng)目？ 答：齒輪傳動(dòng)的使用要求有傳遞運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，載荷分布均勻性以及齒側(cè)間隙。影響各使用要求的誤差主要有：齒圈徑向跳動(dòng)誤差、齒厚偏差、公法線長(zhǎng)度變動(dòng)誤差及公法線平均長(zhǎng)度偏差。

11、 14．在齒輪的誤差項(xiàng)目中，△Fw和△Fwm有何異同之外？ 答：△Fw是公法線長(zhǎng)度變動(dòng)誤差而△Fwm是公法線平均長(zhǎng)度偏差?！鱂w是實(shí)際公法線長(zhǎng)度最大值與最小值而△Fwm是指在齒輪一周公法線長(zhǎng)度均值與公稱值之差。 15．齒輪誤差的單項(xiàng)綜合檢測(cè)有何區(qū)別？ 答：齒輪的單項(xiàng)測(cè)量是指對(duì)被測(cè)齒輪的單個(gè)參數(shù)項(xiàng)目進(jìn)行的測(cè)量，單項(xiàng)測(cè)量除了用于驗(yàn)收外，也常用于工藝過(guò)程是否正常找出加工誤差產(chǎn)生的原因必要時(shí)對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行調(diào)整。 齒輪綜合測(cè)量是將被測(cè)齒輪與測(cè)量元件按單面或雙面嚙合作連續(xù)嚙合運(yùn)動(dòng)，沿嚙合線方向或徑向測(cè)出齒輪的綜合誤差，綜合測(cè)量是連續(xù)性測(cè)量，效率高，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，自動(dòng)化測(cè)量，適用于大批生產(chǎn)齒

12、輪的測(cè)量。 16．根據(jù)齒輪工作圖，試說(shuō)明在尺寸、形位、表面粗糙度及齒輪制造精度等到方面有哪些檢測(cè)項(xiàng)目？分別使用什么檢測(cè)方法和測(cè)量器具？ 答：需要檢測(cè)的尺寸有：齒頂圓直徑、內(nèi)孔直徑及槽寬，使用單項(xiàng)檢測(cè)可以用內(nèi)徑千分尺、游標(biāo)卡尺。形位公差有齒輪兩端面對(duì)內(nèi)孔軸線的跳動(dòng)公差、鍵槽兩端面對(duì)內(nèi)孔軸線的對(duì)稱度公差。使用單項(xiàng)檢測(cè)，可以用模擬心軸，用千分表測(cè)量齒輪兩端面對(duì)內(nèi)孔軸線的全跳動(dòng)，用量塊及千分表測(cè)量齒輪鍵槽兩端面對(duì)內(nèi)孔軸線的全跳動(dòng)。表面粗糙度有內(nèi)孔面，槽兩端面，使用單項(xiàng)檢測(cè)，可以用粗糙度比較儀等。齒圈徑向跳動(dòng)誤差：用齒圈徑向跳動(dòng)檢查儀；齒厚偏差：用齒厚游標(biāo)卡尺測(cè)量；公法線長(zhǎng)度變動(dòng)量：用公法線長(zhǎng)度千分尺測(cè)量；