《公差配合与技术测量》教案

《公差配合与技术测量》课程教案

[教学单元]

第一章绪言

[教学目标]

1.知识目标：

（1）了解互换性的概念、种类、好处、实现互换性生产的条件；

（2）了解技术标准的作用及本课程的性质、任务与要求。

2.技能目标：初步认识实现互换性的方法。

3.德育目标：通过教学激发学生学习此门课程知识的主动性。[重点难点]

1.教学重点：互换性、标准化与优先数系的概念

2.教学难点：零件互换性的基本概念

[教学方法]

讲授法＋任务驱动法

[教学手段]

多媒体课件＋课堂讨论

[教学时数]

2课时

[教学内容]

一、互换性概述

1、互换性及其重要意义

举例：①日常用品

②机器零件

③电器元件

说明：同种类、同规格的零件才可以更换。

互换性定义：同一规格的零（部）件，不需任何挑选、调整或修配装配好就能符合性能要求使用。

互换性的应用：

制造方面：大批量生产时，机器可分拆为多个零件，分别由多家工厂生产，再集中一个工厂组装或总装。

设计方面：设计时，可从计算机的存储中调出标准零件的图样及参数进行设计。

使用方面：使用中，机器的某个零件损坏了，只需取出备件更换已损坏的零件，机器又可以使用了。

2、互换性的种类

零件的几何参数、机械性能、电气性能一致，才可以互换。

几何参数：尺寸大小、形状异同、相互位置；

机械性能：材料的强度、硬度、塑性和韧性；

电气性能：元件的电阻、电容、耐压等。

本课程主要是研究几何参数的互换性。

完全互换：不需附加的选择、调整或修配（同一规格，随意选取）。应用于标准件及精度较低的零件（如通用件）。

不完全互换：可以挑选、调整，但不能修配（同规格零件按尺寸分组，组内可以互换，组外不可以互换）。应用于精度较高的零件（如滚动轴承的钢球、内、外圈的配合）。

不具有互换性：修配后，才能安装使用（孔、轴的配对生产件）。应用于要求密封性好，配合尺寸要求高的配合件。如柴油发动机的油泵柱塞、喷油嘴的针阀，冷冲模配作法制造的凸、凹模。

3、如何实现互换性生产

误差：生产中，实际几何参数对理想几何参数的变动量。

实际几何参数——测量而所得的几何参数；

理想几何参数——标准值（是具体的、唯一的值）。

变动量——实际几何参数对理想几何参数相差量的绝对值。

例如：

理想尺寸20mm，

加工后测得尺寸20.02mm，

则误差△=20.02-20.00=0.02mm；

若加工后测得尺寸19.996mm，

则误差△=19.996-20.00=－0.004mm（小）

实际生产中，误差是不可避免的，也就是永远存在的。按照误差产生的原因来分，可分为加工误差（含安装误差、加工系统误差等）和测量误差两大类。

精度：实际几何参数相对理想几何参数的相似程度。相似程度越高，误差就越小，精度也就越高。

公差：误差是不可避免的，应允许其在一定的范围内，这个允许的范围称为公差。

允许尺寸的变动量。其作用，限制实际几何参数的误差。

公差→标准规定→查GB表而得；

误差→实际存在→检测而得。

公差大，允许误差也就大，精度就低，加工就容易；反之，公差小，允许误差也就小，精度就高，加工就难。

标准与代号：公差配合的概念、名词和标准等都由国家或个别行业规定而得。

例：国家标准GB/T1904—92…；

行业标准（机械）JB/Z181—82。

互换性生产

①按标准化生产。将零件控制在规定的公差范围内生产；

②计量单位要统一，量具、量仪要准确可靠。

二、互换性生产发展简史

原始——刀耕火种、石块做刀具；

古代——按需生产，配作生产；

近代——产品交流，需要互换性，国际成立标准化组织ISO；

近期——我国成立国家标准计量总局，加入了国际标准化组织ISO，依照国际标准，重新制定国家标准。

三、本课程的性质、任务与要求

性质：机械类专业的技术基础课；是“公差配合”（标准）与“技术测量”（计量学）的有机结合在一起的实践性很强的学科。

任务：解决公差与误差的问题。

要求：①掌握概念等基本知识；

②懂得应用和查取标准的公差值，，既有选用公差配合的初步能力；

③能正确选用量具进行技术测量工作。

[自学指导与训练方案]

1、课堂讨论：举例说明机械制造中互换性生产的优越性。

实现互换性生产的基本条件。

2、点评。

《公差配合与技术测量》课程教案

[教学单元]

第二章尺寸公差与配合

[教学目标]

1.知识目标：

（1）理解有关尺寸、公差、偏差、配合等方面的术语、定义；

（2）掌握公差带的概念和公差带图的画法。

2.技能目标：正确使用相关国标，绘制公差带图。

3.德育目标：通过教学引导学生学习知识的自觉性。

[重点难点]

1.教学重点：尺寸精度及配合的选用；孔、轴公差与配合在图样上的标注

2.教学难点：基准制、配合制选用

[教学方法]

讲授法＋任务驱动法

[教学手段]

多媒体课件＋课堂练习

[教学时数]

4课时（第一节2课时，第二、三节2课时）

[教学内容]

第一节基本术语和定义

一、孔和轴（机械零件的配合形式多为孔和轴）

1、孔：圆柱的内表面，包容面，加工中尺寸不断扩大。孔以D来表示。

2、轴：圆柱的外表面，被包容面，加工中尺寸不断缩小。轴以d来表示。

3、长度：当尺寸不能确定为孔或轴，即尺寸可能增大也可能减小，应定义

为长度尺寸，以L来表示。

二、尺寸

1、尺寸

一般指线性尺寸（包括：长度、角度、弧度等）。

长度单位mm，在图纸中不用标出，但在计算的答案中要标出。

2、基本尺寸

设计给定的尺寸。是通过设计、试验或类比法而得。孔→D，轴→d，长度→L。

标准尺寸：基本尺寸应该从国标规定的标准尺寸数系中选取。目的：减少定值的刀、量具。

标准尺寸的选取原则：先疏后密。即按R5、R10、R20、R40的优先顺序选取；如果需要圆整标准尺寸也可按Ra5、Ra10、Ra20、Ra40的优先顺序选取。

3、实际尺寸

由测量而得的尺寸。是在实际孔或轴中通过测量而得的。

局部实际尺寸：由于存在加工误差和测量误差，每一次的测量尺寸往往都不同，结果有：d1、d2、…d n等，称为局部实际尺寸，简称实际尺寸。孔的实际尺寸以D a来表示；轴的实际尺寸以d a来表示。

4、极限尺寸

零件允许尺寸变化的两个极端值。最大的值称为最大极限尺寸；最小的值称为最小极限尺寸。

孔的最大极限尺寸以D max来表示；孔的最小极限尺寸以D min来表示。

轴的最大极限尺寸以d max来表示；轴的最小极限尺寸以d min来表示。

实际尺寸在两个极限尺寸内，合格。

三、偏差、公差和公差带

1、偏差

某尺寸与基本尺寸的代数差（某尺寸可以是实际尺寸和极限尺寸）。是某参数对参考点（基准）的代数差，有正负之分。

实际偏差：实际尺寸对基本尺寸的代数差。计算结果前要带“＋、－”。

孔：E a= D a－D＞＝＜0 轴：e a=d a－d＞＝＜0

当实际尺寸＞基本尺寸时，实际偏差＞0；

当实际尺寸=基本尺寸时，实际偏差=0；

当实际尺寸＜基本尺寸时，实际偏差＜0。

极限偏差：极限尺寸对基本尺寸的代数差。计算结果前要带“＋、－”。

最大极限尺寸对基本尺寸之差为上偏差；最小极限尺寸对基本尺寸之差为下偏差；

孔的上偏差：ES= D max －D＞＝＜0 孔的下偏差：EI= D min －D＞＝＜0 轴的上偏差：es= d max －d＞＝＜0 轴的下偏差：ei = d min －d＞＝＜0 极限尺寸＞基本尺寸，极限偏差＞0；

极限尺寸=基本尺寸，极限偏差=0；

极限尺寸＜基本尺寸，极限偏差＜0；

2、公差

最大极限尺寸对减最小极限尺寸之差。上偏差与下偏差之差。允许尺寸的变化范围。

孔公差：T D=D max－D min=（D＋ES）－（D＋EI）=ES－EI

轴公差：T d=d max－d min=（d＋es）－（d＋ei）=es－ei

在上式中可以看出：

∵最大－最小或上偏差－下偏差，

∴T＞0，加工误差不可避免，≠≮0。计算结果前不带“＋、－”。

3、公差带图及公差带

零线代表基本尺寸，零线上为正，下为负；

以上、下偏差到零线的距离为偏差值，偏差在零线上方＞0，与零线重合=0，在零线下方＜0；

孔（或轴）上、下偏差构成孔（或轴）的公差带，上偏差－下偏差为公差值。

公差带的要素：

大小→公差值（由上、下偏差来决定）；

位置→基本偏差（由距离零线最近的偏差来决定）。

四、配合

大都以孔、轴的配合而组成其机器的特性。

1、配合：是孔、轴以基本尺寸相等（D=d）的结合，体现松紧程度不一的配合。

公差带图可以很直观、很清晰的体现孔、轴配合的情况。

2、间隙或过盈

基本尺寸相等的实际孔与实际轴的配合。

实际孔＞实际轴，孔、轴之间出现松动的间隙，简称实际间隙，以X表示。

有：X a =D a－d a（= E a－e a）＞0

实际孔＜实际轴，孔、轴之间出现过量的材料，简称实际过盈，以Y表示。

有：Y a=D a－d a（= E a－e a）＜0

这种实际配合的间隙或过盈的值都是唯一的。

当生产一批按一定范围尺寸加工的孔、轴零件，这个范围就是极限尺寸。也就是说，孔、轴分别按各自的极限尺寸进行加工，那么这批尺寸不同的孔、轴配合就会有不同的松紧程度。这个松紧程度可分为三类：

3、间隙配合：孔公差带在轴公差带的上方，以X来表示间隙配合。

存在：X m ax = D max－d min（=ES－ei）＞0

X m in = D min－d max（=EI－es）≥0

X m= (X m ax+ X m in) /2 ＞0 (X m表示平均间隙）

总有D min≥ d max，或EI≥es，即X m ax、X m in≥0时，必然是间隙配合。

4、过盈配合：孔公差带在轴公差带的下方。Y来表示过盈配合。

存在：Y m in = D max－d min（=ES－ei）≤0

Y m ax = D min－d max（=EI－es）＜0

Y m = (Y m ax+ Y m in) /2＜0（Y m表示平均过盈）

总有D max≤d min，或ES≤ei，即Y m in、Y m ax≤0时，必然是过盈配合。

5、过渡配合：孔公差带与轴公差带有交叠。以X～Y表示过渡配合。

存在：X m ax = D max－d min（=ES－ei）＞0；

Y m ax = D min－d max（=EI－es）＜0，

(X m ax+ Y m ax) /2 ＞0时，取X m；＜0时，取Y m。

有D max＞d min，ES＞ei，即X m ax＞0；

或有D min＜d max，EI＜es，即Y m ax＜0。

必然存在可能是X，或可能是Y的过渡配合。

6、配合公差：在一批孔、轴的配合中，当最大的孔与最小的轴配合，产生X m ax（D max＞d min)或Y m in (D max＜d min)；当最小的孔与最大的轴配合，产生X m in (D min ＞d max)或Y m ax(D min＜d min)。那么允许间隙X或过盈Y的变动量就为配合公差，以T f来表示。

五、配合制

为了利于标准化和互换性，必须减少孔轴配合的种类，GB规定了两种以标准公差带为基础的配合制度。

基孔制：孔为基准孔。孔的公差带（基本偏差）取EI=0，代号为H；ES＞0，ES值随公差等级不同而不同。以基准孔与各种不同公差带的轴配合而成不同松紧程度的配合制度，称为基孔制。

基轴制：轴为基准轴。轴的公差带（基本偏差）取es=0，代号为h；ei＜0，ei值随公差等级不同而不同。以基准轴与各种不同公差带的孔配合而成不同松紧程度的配合制度，称为基轴制。

不同基准制的孔、轴配合(非基准制配合)：孔为非基准孔与轴为非基准轴的配合。

第二节常用尺寸公差与配合

为了简化配合，减少配合的种类，使公差带标准化，因此，必须将公差带两要素（大小和位置）标准化。

GB规定标准公差（公差带的大小）系列和基本偏差（公差带的位置）系列。

一、标准公差系列

标准公差等级

GB规定以符号“IT”表示标准公差。

标准公差由公差等级和基本尺寸确定的。标准公差可查表2-2(P200-附表2) 公差等级是确定尺寸精确程度的等级。公差等级有IT01、IT0、IT1…IT18共20个级别。

同一等级（精度等级相同），尺寸段越大，公差值也大（不能简单认为公差值大，精度就低）。

同一尺寸段，公差等级越高，标准公差值越小，反之标准公差值越大。

二、基本偏差系列

基本偏差决定公差带的位置。国标规定一般以靠近零线的偏差为基本偏差。

当公差带在零线上方时，规定以下偏差（EI或ei都≥0）为基本偏差；当公差带在零线下方时，规定以上偏差（ES或es都≤0）为基本偏差。

轴的基本偏差可查表2-3，孔的基本偏差可查表2-4。另一基本偏差可由计算得出：

由T D =IT=ES－EI得：ES=IT－EI或：EI=ES－IT

由T d =IT=es－ei 得：es=IT－ei或：ei=es－IT。

1、基本偏差代号及系列图

代号与系列图：

大写拉丁字母为孔的基本偏差，小写拉丁字母为轴的基本偏差。26个字母中去掉I（i）、L（l）、O（o）、Q（q）、W（w）五个，加上CD（cd）、EF（ef）、FG（fg）、ZA（za）、ZB（zb）、ZC（zc）等七个，共28个基本偏差代号。

特点：①孔的基本偏差代号与零线自上而下相交，A～H在零线上方，基本偏差EI≥0（其中H的EI=0，其他的EI＞0）；J～ZC在零线下方，基本偏差ES≤0（部分精度等级的J、K、M等除外）；JS完全对称于零线。

②轴的基本偏差代号与零线自下而上相交，a～h在零线下方，基本偏差es≤0（其中H的es=0，其他es＞0）；j～zc在零线下方，基本偏差ei≥0（部分精度等级的j、k、m等除外）；js完全对称于零线。

③大部分的基本偏差均与公差等级无关，JS和js除外，J、K、M、N 和j、k随公差等级不同有不同的基本偏差值。

2、公差带与配合的表示

1）公差带

公差带的位置是由基本偏差确定的；公差带的大小是由标准公差确定的。所以，孔、轴公差带用基本公差带代号和公差等级的数字表示。例如：H8、G8、f7、m6等.

2）公差带的表示Φ15H7 Φ30g8

3）配合的表示Φ40H8/f7 Φ60M8/f7

三、标准温度

GB给定的标准公差和基本偏差是以20℃时给出的。因此，精密测量应在20℃的恒温环境下进行。

四、常用尺寸孔、轴公差带与配合

根据国标规定的公差等级有20个，基本偏差代号28个，组成的公差带有560种。也就是说孔、轴各有560种公差带。若以不同的孔、轴配合，则配合的种类更多。所以，应对公差带加以限制。

五、未注公差尺寸的极限偏差

未注公差：图上只标基本尺寸，不标公差的型式。

应用于：①非配合尺寸；②工艺方法可以能保证尺寸精度；③一些精度要求不高的尺寸；

实际上，未注公差并非没有公差限制，而是采用一般公差，即一般的加工条件下可以保证尺寸的公差，工艺人员可以自行控制，不需检验。

GB规定的未注公差的公差值见表2-7（P216，附表6），适用于非配合尺寸。

第三节公差与配合的选用

孔、轴的基本尺寸是由极限设计的力学计算而确定的。除此之外，孔、轴还需要进行精度(公差)设计来进行配合及根据使用要求确定配合的种类。

确定方法：1）计算法；（较科学，但较烦锁）

2）类比法；（简单、多采用）

3）试验法；（合理、可靠、但成本高）

公差与配合的选用包括：配合制、公差等级、配合种类的选用。

一、配合制的选用：

1、优先选用基孔制。此法可以减少孔用定值刀、量具的规格和数量。

2、选用基轴制的条件：

①轴的精度要求不高，可以选用冷拉钢材（冷拉钢材的公差等级达IT8～IT12）。

②一根轴与多个孔的配合。

③轴为基准件（轴承外圈与座孔配合时）。

3、选用任一公差带配合。

二、公差等级的选用

公差等级的高低直接影响产品的使用性能和经济性。公差等级过低，不能满

足使用要求，过高将使成本成倍增加。

选用公差带的基本原则：在满足使用要求的前提下，尽可能选用较低的公差

等级。

确定公差等级的方法——类比法。公差等级的应用范围见表2-8，IT01～IT1

用于量块，IT1～IT7用于量规，IT5～IT12用于配合尺寸，IT11～IT12用于不重要的配合，IT12～IT18用于非配合尺寸。

三、配合的选用

1、配合类别（种类）的选用：

配合的应用主要有三个方面：

①维持孔、轴的相对运动（间隙配合）；

②保证孔、轴的相对位置（过渡配合）；

③保证传递扭矩或载荷（不可拆——过盈配合）

（要拆——过渡、间隙配合+固定）。

2、基本偏差的选用：

配合类别确定后，就要确定配合的松紧的程度了。由于配合多采用基孔制或

基轴制，所以只需确定孔、轴的基本偏差就可以了。

[自学指导与训练方案]

一、课堂练习：

判断：

1、具有互换性的零件，其几何参数必须制成绝对精确。（ ）

2、公差是允许零件尺寸的最大偏差。（ ）

3、优先数系是由一些十进制等差数列构成的。（ ）

4、公差值可以为零。（ ）

5、过渡配合可能具有间隙，也可能具有过盈。因此，过渡配合可能是间隙

配合，也可能是过盈配合。（ ）

6、图样标注033.0030+φmm 的孔，该孔为基孔制的孔。（ ）

7、公差值越小，说明零件的精度越高。（ ）

8、配合H7/g6比 H7/s6要紧。（ ）

9、基轴制过渡配合的孔，其下偏差必小于零。（ ）

10、有相对运动的配合选用间隙配合，无相对运动的配合选用过盈配合。（ ）

11、配合公差的大小等于相配合的孔轴公差之和。（ ）

12、孔的基本尺寸一定要大于轴的基本尺寸才能配合。（ ）

选择：

1、下列配合代号标注不正确的是（ ）。

A 、5630k H φ

B 、6730p H φ

C 、8730

D h φ D 、7830h H φ

2、公差带大小是由（ ）决定的。

A 、标准公差

B 、基本偏差

C 、配合公差

D 、基本尺寸

3、下述论述中正确的有（ ）。

A 、820g φ比720h φ的精度高。

B 、013.0050+φmm 比013.0025+φmm 精度高。

C 、国家标准规定不允许孔、轴公差带组成非基准制配合

D 、零件的尺寸精度高，则其配合间隙小

4、以下各种情况中，应选用间隙配合的有（ ）。

A 、要求定心精度高

B 、工作时无相对运动

C 、不可拆卸

D 、转动、移动或复合运动

5、下列有关公差等级的论述中，正确的有（ ）。

A 、公差等级高，则公差带宽

B 、在满足要求的前提下，应尽量选用高的公差等级

C 、公差等级的高低，影响公差带的大小，决定配合的精度

D 、孔、轴相配合，均为同级配合

二、作业：

1、设基本尺寸为30mm 的N7孔和m6的轴相配合，试计算极限间隙或过盈

及配合公差。

2、某孔、轴配合，已知轴的尺寸为810h φ，X max = +0.007mm ，Y max = -0.037mm ，

试计算孔的尺寸并说明该配合是什么基准制，什么配合类别。

3、设孔、轴配合，基本尺寸为60φmm ，要求X max = 50μm ，Y max = -32μm ，

试确定配合公差带代号。

《公差配合与技术测量》课程教案

[教学单元]

第三章技术测量基础

[教学目标]

1.知识目标：

（1）理解测量的基本概念及其四要素；

（2）理解测量方法分类、特点，计量器具分类及常用的度量指标。

2.技能目标：正确使用量具、量仪，处理测量结果。

3.德育目标：通过教学培养学生动手能力，认真严谨的学习态度。[重点难点]

1.教学重点：量块的基本知识及应用

2.教学难点：测量方法

[教学方法]

讲授法＋直观演示法＋任务驱动法

[教学手段]

多媒体课件＋课堂直观演示＋视频＋课堂练习

[教学时数]

4课时（第一、二、三节2课时，第四、五、七、八节2课时）[教学内容]

第一节技术测量的基本概念

一、概述

1、技术测量

测量——将被测量和计量单位比较，确定其大小；

检验——既判断零件合格，而不需确定尺寸的大小。

2、测量的四要素：

被测对象——被测量的零件；

计量单位——标准值的单位；

测量方法——采用的测量原理、器具和条件；

测量精度——测量值对真值的近似程度。

二、长度基准及尺寸传递系统

我国法定计量单位是以米（m）作为基本长度单位。使用波长为0.633μm的稳频氦氖激光辐射线波长作为国家长度基准。

第二节量块

又称块规，由耐磨材料（CrWMn钢）制成的端面量具。

作用：①标准尺寸的传递；

②检定、校准及调整量具、量仪；

③直接检测零件。

形状：块形—用作标准尺寸的量块；圆形—用作检定千分尺的零位。

1、量块参数

中心长度L：一个测量面的中心点到另一测量面之间的垂直距离。

任意点长度L i：一个测量面的任意点到另一测量面之间的垂直距离。

长度变动量△L= L max－L min

2、量块的研合性与组合

量块的研合性使量块可以组合使用。组合量块的原则是数目尽可能少；选用方法是首先选择能去除最后一位小数的量块，然后逐级递减选取。

3、量块的级和等

量块按照制造精度分为：00、0、1、2、3共五级，00级精度最高，3级最低。级是以量块的中心长度的基本尺寸为标准尺寸，其标准尺寸的误差应在表的范围内。

量块按照检定精度分为：1、2、3、4、5、6共六等，1级最高，6级最低。

量块按级使用时，以量块的标称尺寸为工作尺寸。按等使用时，以检定尺寸为工作尺寸。

第三节测量方法的分类

测量方法：指测量原理、计量方法和测量条件的总和。实际是指获取测量结果的方法。

按是否直接测量被测参数分类：

①直接测量：被测参数可以直接获取；

②间接测量：被测参数需通过测量其他参数，再经过计算才能获取。

按计量器具的读数值是否直接表示被测尺寸分类：

①绝对测量：计量器具的读数值可以直接表示被测参数值

②相对测量（比较测量）：计量器具的读数只表示被测尺寸相对标准尺寸的变动量。

相对测量较绝对测量精度高，但较麻烦。

按计量器具的测头与被测表面是否接触分类：

①接触测量：测量时，测头与被测表面有直接接触。存在测量力，测量力的大小会影响测量的结果。

②不接触测量：测量时，测头与被测表面不接触。不存在测量力。如光学仪器等测量。

按同时测量参数的多少分类：

①单项测量：在每次测量中，只能测出一个参数。

②综合测量：在每次测量中，可以测出多个参数。常在大批生产中，用综合量规检验。

按测量在加工过程中所起的作用分类：

①被动测量：零件加工完成后进行测量，判断零件是否合格。

②主动测量：在加工过程中进行测量。用测量结果控制加工过程，防止废品产生。加工中的试刀、自动检测仪监控等都是主动测量。

按被测量件在测量过程中所处的状态分类：

①静态测量：测量时被测表面相对测头是静止的。

②动态测量：被测表面与测头模拟工作状态做相对运动测量。

第四节计量器具的分类和主要度量指标

一、计量器具的分类

按使用场所分：

①量具：结构简单，主要是在车间使用的量具。

②量仪：结构复杂、测量精度高，多在计量室使用。

按用途分：

①标准计量器具：体现标准尺寸的量具，如：量块。

②通用计量器具：具有通用性，可测量一定范围内各种尺寸。

③专用计量器具：专用于测量特定零件的器具，是专用仪器。

按自动化程度分：

①手动②半自动③自动

二、计量器具的主要度量指标

选用计量器具的依据

刻度间距：相邻两刻线中心线之间的实际距离。

分度值：每一刻度所代表的被测量值。

示值范围：计量器具所显示或指示的最低值至最高值的范围。

测量范围：计量器具所能测量的被测量的范围。

示值误差：计量器具的示值与真值之差。有正负之分，实际中常用专用量块标准尺寸代替真值。

回程误差：在相同条件下，计量器具沿正、反行程在同一测量点上所指示的最大差值。

示值变动性：在相同条件下，对同一被测量点进行多次重复测量时，计量器具所指示的最大差值。

灵敏限：引起计量器具示值变化的被测量的最小变动量。

灵敏度：对被测量变化的反应能力。对针式量具而言—放大比，对光学量仪而言—放大倍数。

测量力：测头与被测表面间的接触力。

不确定度：计量器具的本身系统存在误差的影响，使测量结果不能确定的误差范围。包括计量器具示值误差、校正零位用的标准件的误差。

第五节常用的量具和量仪

一、游标量具

游标卡尺的读数方法

整数：游标尺0线对主尺左部的数值。每条刻线1mm，主尺上

每隔10条线记作1、2…应读作10mm、20mm…。

小数：游标尺上某条线与主尺上某线对齐，读取游标尺上读数。

若游标卡尺第1条线对齐，则游尺0与主尺0向右相差0.02mm；

… 2 … 0.04mm；

… 5 … 0.10mm

… 10 … 0.20mm

… 50 … 1.00mm。

有时，很难判断游标尺上某条线与主尺上某线对齐，则可采用左、右逼近（排除）法。

游标卡尺的读数=（整数+小数）左=（整数-小数）右

二、测微量具

种类：外径千分尺、内径千分尺、深度千分尺、专用千分尺。

测微螺杆的螺距为0.5 mm，微分筒转动1圈，测微螺杆移动0.5mm。若微分筒在圆周上等分50等分，微分筒有每转动1格，测微螺杆就移动0.01mm。

读数方法：

整数：固定套上的刻线为整数。上下每条刻线间距为0.5mm。所以，固定套上被套筒遮盖而露出的数值为整数。

小数：固定套上的纵向线对着微分筒上某线对齐，则读取微分筒上的数为小数。零上的数为正，零下的数为负。

若固定套上的纵向线对着微分筒上某线对不齐，可根据所占的比例，估读小数后的第三位数。

读数=整数+小数

操作使用：

使用前校定示值误差。左测面要贴紧被测表面，向上拧动测力装置使测微螺杆在正确位置上贴紧另一被测表面，直到嘚嘚响。可以直接读取示值，就直接读取，不可以时，可摆动锁紧机构，取出千分尺在读。取出千分尺，应先向下反向拧动微分筒，使测微螺杆松开，再取出千分尺。

三、机械量仪

指示表

测量几何参数（尺寸、形状及位置）变化，获取误差；

相对法测量（与标准尺寸配合使用），获取实际几何参数。

外部结构：

①带刻度的表盘：表盘可以旋转对零；

②大指针：每转动1小格为0.01mm或0.001mm，转1圈为1mm；

③小指针：每转动1小格为1mm，行程有3、5、10mm等；

④套筒：夹持部位；

⑤测杆：齿距为1mm的齿条，带动小齿轮；

⑥测头：用螺纹安装在测杆上。

内部结构：

①齿条（测杆）：齿距为1mm的齿条，带动小齿轮；

②同轴小齿轮Z2、大齿轮Z3一起转动，转角相同转动弧长不同；

③连接大指针的小齿轮Z1，转动弧长与大齿轮Z3转动弧长相等；

④游丝和右侧大齿轮（消除齿侧间隙）。

工作原理：

测杆向上带动同轴大、小齿轮顺时针转动，使大指针小齿轮逆时针转动，游丝大齿轮作顺时针转动，使游丝转紧，在游丝的作用下，游丝大齿轮的反向作用力消除转动机构的间隙。

齿条（测杆）向上移动1mm，大齿轮转过的弧长等于大指针小齿轮转动的周长，大指针转1周。表盘在圆周上等分100份，有齿条（测杆）向上移动0.01mm，大指针转动1小格。

读数原理：

大指针转1小格为0.01mm，工件尺寸变化为0.01mm；大指针转100小格（1圈）为1mm，此时小指针转1小格。

内径表

工作原理：

孔直径尺寸的变化，推动活动量杆，经等臂杠杆等量推动推杆，推杆推动百分表。

内径表的安装：

①安装百分表：百分表与推杆有接触（大指针有转动），即可拧紧锁紧螺帽；

②安装固定量杆：选择合适的固定量杆，比测量尺寸大约1mm，并锁紧。

内径表的使用：

①只测量尺寸的变动量：各处尺寸的最大值与最小值之差；

②测量实际尺寸：千分尺开至所需的标准尺寸，内径量表在千分尺中取标准尺寸，百分表在标准尺寸状态下，转动表盘使大指针对零，并记下小指针的读数。此时小指针的读数的位置和大指针指向零为标准尺寸。

在测量中：大指针顺时针转过的格数为实际尺寸偏离标准尺寸的负差值，有L a=L－△；大指针逆时针转过的格数为实际尺寸偏离标准尺寸的正差值，有L a=L+△。

第七节测量误差

误差概念：

制造误差—零件的实际参数对理想参数（理想值）的差值；此误差不超要求，即为合格。

测量误差—零件测量参数对实际参数（真值）的差值；此误差要求尽量小，否则会造成“误收”或“误废”。

测量误差=测得值－真值＞或＜0，以算术平均值作为近似值。

误差在制造和测量中不可避免，永远存在。在测量中应尽量采用可靠的原理、方法、量具进行测量，尽量减少误差。

一、测量误差的来源

器具误差：计量器具本身的误差；

方法误差：测量方法不完善；

环境误差：温度、湿度、振动等引起；

人员误差：由人的主观因素引起的误差。如操作技术不熟练、视觉误差等。

二、测量误差的分类

系统误差

定值系统误差：测量误差大小、方向不变，因量具的基准件或测量的基准等原因引起；