几何量测量技术基础及数据处理
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几何问题的数据分析与处理
几何问题的数据分析与处理在我们的日常生活和学术研究中，几何问题无处不在。
从建筑设计中的空间布局，到计算机图形学中的图像渲染，再到物理学中的物体运动轨迹，几何都扮演着至关重要的角色。
而对几何问题进行有效的数据分析与处理，则是解决这些实际问题的关键。
首先，我们来谈谈什么是几何问题的数据分析。
简单来说，就是对与几何形状、大小、位置等相关的数据进行收集、整理和分析。
比如说，在测量一块土地的面积时，我们需要获取土地边界的长度、角度等数据，这就是几何数据的收集。
然后，对这些数据进行整理，例如将不规则的边界分段测量，转化为可计算的几何图形。
最后，通过运用特定的数学公式和方法，对整理后的数据进行分析，得出土地的面积。
在几何问题的数据分析中，数据的准确性至关重要。
哪怕是一个微小的测量误差，都可能在后续的计算和分析中被放大，导致最终结果的偏差。
因此，在数据收集阶段，我们需要使用精确的测量工具和方法，并且尽可能减少人为误差。
那么，如何处理这些几何数据呢？这就涉及到一系列的数学方法和技术。
常见的有几何变换、投影、相似性计算等。
几何变换是一种非常有用的处理方法。
它包括平移、旋转、缩放等操作。
通过这些变换，我们可以将复杂的几何图形转换为更易于处理和分析的形式。
例如，将一个倾斜的图形通过旋转和平移，使其与坐标轴对齐，从而方便计算其面积或周长。
投影也是一种常见的处理手段。
在三维空间中，我们常常需要将物体投影到二维平面上进行分析。
比如，在建筑设计中，通过将建筑物的三维模型投影到平面图纸上，以便工程师和施工人员能够清晰地了解其结构和尺寸。
相似性计算在几何处理中也有着广泛的应用。
当我们比较两个几何图形的相似程度时，就需要进行相似性计算。
这在模式识别、图像匹配等领域中非常重要。
在实际应用中，几何问题的数据分析与处理有着广泛的场景。
在制造业中，对零件的几何尺寸进行精确测量和分析，能够保证产品的质量和一致性。
在地理信息系统（GIS）中，对地形、地貌等地理几何数据的处理和分析，可以帮助我们进行资源规划、城市发展规划等。
技术测量基础知识
❖ 具。按工作原理和结构特征，量仪可分为机械式、电动式、光学式、气 动式，以及它们的组合形式—光机电一体的现代量仪。
❖ 4. 计量装置 ❖ 计量装置是一种专用检验工具，可以迅速地检验更多或更复杂的参数，
从而有助于实现自动测量和自动控制。如自动分选机、检验夹具、主动 测量装置等。
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5.2 计量器具与测量方法
第5章 技术测量基础知识
❖ 5.1 技术测量概述 ❖ 5.2 计量器具与测量方法 ❖ 5.3 测量误差及数据处理 ❖ 5.4 光滑工件尺寸的检验 ❖ 5.5 光滑极限量规设计
5.1 技术测量概述
❖ 5.1.1测量的概念
❖ 所谓测量，就是把被测量与标准量进行比较，从而确定两者比值的过程。
零件的几何量需要通过测量或检验，才能判断其合格与否。设被测量为
L，所采用的计量单位为E，则它们的比值为q=L/E。因此，被测量的
量值为：
L qE
(5-1)
❖ 式（5-1）表明，任何几何量的量值都由两部分组成：Байду номын сангаас征几何量的数 值和几何量的计量单位。例如，某一被测长度为L，与标准量E(mm)进 行比较后，得到比值为q=50，则被测长度 L qE 50mm 。
❖ 为了读数方便，可在游标卡尺的副尺尺框上安装测微表头，这就是带表 游标卡尺。带表游标卡尺的外形如图5-5所示，它通过机械传动装置，将 两测量爪的相对移动转变为指示表表针的回转运动，并借助尺身上的刻 度和指示表，对两测量爪工作面之间的距离进行读数。
❖ 如图5-6所示为电子数显卡尺，它具有非接触性电容式测量系统，由液晶 显示器直接显示被测对象的读数，测量时十分方便可靠。
❖ 立式光学计的外形结构如图5-10所示。测量时，先将量块置于于工作台 上，调整仪器使反射镜与主光轴垂直，然后换上被测工件，由于工件与 量块尺寸的差异而使测杆产生位移!测量时测头与被测件相接触，通过目 镜读数。测头有球形、平面形和刀口形三种，根据被测零件表面的几何 形状来选择，使被测件与测头表面尽量满足点接触，所以测量平面或圆 柱面工件时，选用球形测头；测量球形工件时，选用平面形测头；‘测 量小于10mm的圆柱面工件时，选用刀口形测头。
❖ 4. 计量装置 ❖ 计量装置是一种专用检验工具，可以迅速地检验更多或更复杂的参数，
从而有助于实现自动测量和自动控制。如自动分选机、检验夹具、主动 测量装置等。
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5.2 计量器具与测量方法
第5章 技术测量基础知识
❖ 5.1 技术测量概述 ❖ 5.2 计量器具与测量方法 ❖ 5.3 测量误差及数据处理 ❖ 5.4 光滑工件尺寸的检验 ❖ 5.5 光滑极限量规设计
5.1 技术测量概述
❖ 5.1.1测量的概念
❖ 所谓测量，就是把被测量与标准量进行比较，从而确定两者比值的过程。
零件的几何量需要通过测量或检验，才能判断其合格与否。设被测量为
L，所采用的计量单位为E，则它们的比值为q=L/E。因此，被测量的
量值为：
L qE
(5-1)
❖ 式（5-1）表明，任何几何量的量值都由两部分组成：Байду номын сангаас征几何量的数 值和几何量的计量单位。例如，某一被测长度为L，与标准量E(mm)进 行比较后，得到比值为q=50，则被测长度 L qE 50mm 。
❖ 为了读数方便，可在游标卡尺的副尺尺框上安装测微表头，这就是带表 游标卡尺。带表游标卡尺的外形如图5-5所示，它通过机械传动装置，将 两测量爪的相对移动转变为指示表表针的回转运动，并借助尺身上的刻 度和指示表，对两测量爪工作面之间的距离进行读数。
❖ 如图5-6所示为电子数显卡尺，它具有非接触性电容式测量系统，由液晶 显示器直接显示被测对象的读数，测量时十分方便可靠。
❖ 立式光学计的外形结构如图5-10所示。测量时，先将量块置于于工作台 上，调整仪器使反射镜与主光轴垂直，然后换上被测工件，由于工件与 量块尺寸的差异而使测杆产生位移!测量时测头与被测件相接触，通过目 镜读数。测头有球形、平面形和刀口形三种，根据被测零件表面的几何 形状来选择，使被测件与测头表面尽量满足点接触，所以测量平面或圆 柱面工件时，选用球形测头；测量球形工件时，选用平面形测头；‘测 量小于10mm的圆柱面工件时，选用刀口形测头。
第3章 测量技术基础
第3章 测量技术基础
◆概述：测量的定义、测量的四个要素、检验和检定； ★测量基准和尺寸传递系统：长度基准、长度量值传递系统、 量块； ◆测量器具和测量方法的分类：测量器具的分类、度量指标、 测量方法的分类； ◆测量误差及数据处理：测量误差的含义及其表示方法、产 生原因、分类、测量精度、随机误差的特性与处理
法
工艺中的作用
直接测量 间接测量 单项测量 综合测量 接触测量 非接触测量 主动测量 被动测量
游标卡尺 立式光学计 分别测量 综合测量 齿圈径跳 双管显微镜 过程测量 成品测量
§3-4 测量误差
3.4.1 测量误差的含义及其表示方法 （1）测量误差的含义
测量误差——受计量器具和测量条件的限制，所得实测量值 与被测几何量的真值近似程度的数值表现，即是测量误差。
（3）极限规 螺纹塞规
（4）检验夹具 铸造毛坯外观检验用夹具
（5）主动测量装置
工件在加工过程中实时测量的一种装置。它一般由传感器、数据处理单元 以及数据显示装置等组成。目前，被广泛用于数控加工中心和数控机床上。
磨加工连续表面主动测量仪
★计量器具的分类
1. 量具 以固定形式复现量值的计量器具。分为单值量具和多值量 具两种。
10 0 1000- 0..3636 AΣ
AA22
A 500
1
A
1
=
5
0
0 -0
.17
0.17
A2
A1
EI( A ) EI(A1) ES(A2 ) 0.17 ES(A2 ) 0.36mm
ES ( A2 ) 0.19mm
经上述计算可知，所求工序尺寸A2为：
A2
40
0.19 0
mm
2. 按示值是否为被测几何量的量值分类
◆概述：测量的定义、测量的四个要素、检验和检定； ★测量基准和尺寸传递系统：长度基准、长度量值传递系统、 量块； ◆测量器具和测量方法的分类：测量器具的分类、度量指标、 测量方法的分类； ◆测量误差及数据处理：测量误差的含义及其表示方法、产 生原因、分类、测量精度、随机误差的特性与处理
法
工艺中的作用
直接测量 间接测量 单项测量 综合测量 接触测量 非接触测量 主动测量 被动测量
游标卡尺 立式光学计 分别测量 综合测量 齿圈径跳 双管显微镜 过程测量 成品测量
§3-4 测量误差
3.4.1 测量误差的含义及其表示方法 （1）测量误差的含义
测量误差——受计量器具和测量条件的限制，所得实测量值 与被测几何量的真值近似程度的数值表现，即是测量误差。
（3）极限规 螺纹塞规
（4）检验夹具 铸造毛坯外观检验用夹具
（5）主动测量装置
工件在加工过程中实时测量的一种装置。它一般由传感器、数据处理单元 以及数据显示装置等组成。目前，被广泛用于数控加工中心和数控机床上。
磨加工连续表面主动测量仪
★计量器具的分类
1. 量具 以固定形式复现量值的计量器具。分为单值量具和多值量 具两种。
10 0 1000- 0..3636 AΣ
AA22
A 500
1
A
1
=
5
0
0 -0
.17
0.17
A2
A1
EI( A ) EI(A1) ES(A2 ) 0.17 ES(A2 ) 0.36mm
ES ( A2 ) 0.19mm
经上述计算可知，所求工序尺寸A2为：
A2
40
0.19 0
mm
2. 按示值是否为被测几何量的量值分类
精品文档-互换性与技术测量(第二版)(杨好学)-第3章
米的定义的复现主要采用稳频激光,我国采用碘吸收稳定 的0.633μm氦氖激光辐射作为波长基准。
第3章 测量技术基础
2.长度量值传递系统 用光波波长作为长度基准,虽然能够达到足够的准确性,但 却不便在生产中直接应用。为了保证量值统一,必须建立各种 不同精度的标准器,通过逐级比较,把长度基准量值应用到生产 一线所使用的计量器具中,用这些计量器具去测量工件,就可以 把基准单位量值与机械产品的几何量联系起来。这种系统称为 长度量值传递系统,如图3－2所示。
第3章 测量技术基础
随着光速测量精度的提高,在1983年召开的第十七届国际 计量大会上审议并批准了又一个米的新定义:“米等于光在真 空中在1/299 792 458秒的时间间隔内的行程长度。”米的 新定义带有根本性变革,它仍然属于自然基准范畴,但建立在一 个重要的基本物理常数(真空中的光速)的基础上,其稳定性和 复现性是原定义的100倍以上,实现了质的飞跃。
量块的组合方法及原则如下: (1)选择量块时,无论是按“级”测量还是按“等”测量, 都应按照量块的标称尺寸进行选取。若为按“级”测量,则测 量结果即为按“级”测量的测得值;若为按“等”测量,则可将 测出的结果加上量块检定表中所列各量块的实际偏差,即为按 “等”测量的测得值。 (2)选取量块时,应从所给尺寸的最后一位小数开始考虑, 每选一块量块应使尺寸至少消去一位小数。 (3)使量块块数尽可能少,以减小积累误差,一般不超过 3~5块。 (4)必须从同一套量块中选取,决不能在两套或两套以上 的量块中混选。 (5)量块组合时,不能将测量面与非测量面相研合。
第3章 测量技术基础 图3－2 长度量值传递系统
第3章 测量技术基础
3.1.4 量块 量块是机械制造中精密长度计量应用最广泛的一种实体标
第3章 测量技术基础
2.长度量值传递系统 用光波波长作为长度基准,虽然能够达到足够的准确性,但 却不便在生产中直接应用。为了保证量值统一,必须建立各种 不同精度的标准器,通过逐级比较,把长度基准量值应用到生产 一线所使用的计量器具中,用这些计量器具去测量工件,就可以 把基准单位量值与机械产品的几何量联系起来。这种系统称为 长度量值传递系统,如图3－2所示。
第3章 测量技术基础
随着光速测量精度的提高,在1983年召开的第十七届国际 计量大会上审议并批准了又一个米的新定义:“米等于光在真 空中在1/299 792 458秒的时间间隔内的行程长度。”米的 新定义带有根本性变革,它仍然属于自然基准范畴,但建立在一 个重要的基本物理常数(真空中的光速)的基础上,其稳定性和 复现性是原定义的100倍以上,实现了质的飞跃。
量块的组合方法及原则如下: (1)选择量块时,无论是按“级”测量还是按“等”测量, 都应按照量块的标称尺寸进行选取。若为按“级”测量,则测 量结果即为按“级”测量的测得值;若为按“等”测量,则可将 测出的结果加上量块检定表中所列各量块的实际偏差,即为按 “等”测量的测得值。 (2)选取量块时,应从所给尺寸的最后一位小数开始考虑, 每选一块量块应使尺寸至少消去一位小数。 (3)使量块块数尽可能少,以减小积累误差,一般不超过 3~5块。 (4)必须从同一套量块中选取,决不能在两套或两套以上 的量块中混选。 (5)量块组合时,不能将测量面与非测量面相研合。
第3章 测量技术基础 图3－2 长度量值传递系统
第3章 测量技术基础
3.1.4 量块 量块是机械制造中精密长度计量应用最广泛的一种实体标
第五章 测量技术基础
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§5. 2 计量器具与测量方法
(3)分辨力—计量器具指示装置所能显示的最末一位数所代表的
量值。对于读数采用非标尺或非分度盘显示的量仪(如数字式量仪)，
无法用分度值的概念，而称分辨力。例如，国产JC19型数显式万能 工具显微镜的分辨力为0. 5μm。
(4)测量范围—在允许的误差限度内计量器具所能测出的被测量
的块数分别为91, 83, 46, 12, 10, 8, 6,5等。 选用量块时，应从消去所需尺寸最小尾数开始，逐一选取。
例如从83块量块中选取51. 995mm的量块组的过程，如图53所示。
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§5. 2 计量器具与测量方法
一、计量器具分类
计量器具是量具、量规、量仪和其他用于测量日的的测量装置的总称。
⑤光学机械式量仪光学计、测长仪、投影仪、干涉仪等; ⑥气动式量仪压力式、流量计式等;上一页 下一页源自§5. 2 计量器具与测量方法
⑦电动式量仪电接触式、电感式、电容式等;
⑧光电式量仪光电显微镜、光纤传感器、激光干涉仪等。 度量指标是选择和使用计量器具的重要依据，是表征测量仪器的
性能和功能的指标。基本度量指标主要有以下几项:
了将基准的量值传递到实体计量器具上，就需要有一个统一的量
值传递系统，即将米的定义长度一级一级地传递到生产中使用的 各种计量器具上，再用其测量工件尺寸，从而保证量值的准确一
致。我国长度量值传递系统由两个并行的传递系统组成，一个是
端面量具(量块)系统，一个是刻线量具(线纹尺)系统，如图5-1 所示。
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以上测量方法分类是从不同角度考虑的。对于一个具体的测量过
程，可能兼有几种测量方法的特征。
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§5. 2 计量器具与测量方法
(3)分辨力—计量器具指示装置所能显示的最末一位数所代表的
量值。对于读数采用非标尺或非分度盘显示的量仪(如数字式量仪)，
无法用分度值的概念，而称分辨力。例如，国产JC19型数显式万能 工具显微镜的分辨力为0. 5μm。
(4)测量范围—在允许的误差限度内计量器具所能测出的被测量
的块数分别为91, 83, 46, 12, 10, 8, 6,5等。 选用量块时，应从消去所需尺寸最小尾数开始，逐一选取。
例如从83块量块中选取51. 995mm的量块组的过程，如图53所示。
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§5. 2 计量器具与测量方法
一、计量器具分类
计量器具是量具、量规、量仪和其他用于测量日的的测量装置的总称。
⑤光学机械式量仪光学计、测长仪、投影仪、干涉仪等; ⑥气动式量仪压力式、流量计式等;上一页 下一页源自§5. 2 计量器具与测量方法
⑦电动式量仪电接触式、电感式、电容式等;
⑧光电式量仪光电显微镜、光纤传感器、激光干涉仪等。 度量指标是选择和使用计量器具的重要依据，是表征测量仪器的
性能和功能的指标。基本度量指标主要有以下几项:
了将基准的量值传递到实体计量器具上，就需要有一个统一的量
值传递系统，即将米的定义长度一级一级地传递到生产中使用的 各种计量器具上，再用其测量工件尺寸，从而保证量值的准确一
致。我国长度量值传递系统由两个并行的传递系统组成，一个是
端面量具(量块)系统，一个是刻线量具(线纹尺)系统，如图5-1 所示。
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以上测量方法分类是从不同角度考虑的。对于一个具体的测量过
程，可能兼有几种测量方法的特征。
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如何进行三角测量与数据处理
如何进行三角测量与数据处理三角测量是测量学中一种重要的测量方法，广泛应用于地理测量、工程测量、航空摄影测量等各个领域。
它主要借助三角形的几何性质以及三角函数的计算，实现对不可直接测量的距离、角度等信息的计算和确定。
在实际应用中，三角测量通常需要结合仪器设备和数据处理软件进行，本文将介绍如何进行三角测量与数据处理。
首先，进行三角测量前需要选择适当的仪器设备。
常用的测量仪器包括经纬仪、全站仪、电子经纬仪等。
这些仪器具有高精度、自动化程度高的特点，能够满足测量的需要。
在选择仪器时，需要考虑测量的精度要求、工作环境、测量对象等因素，并根据实际情况进行选择。
其次，进行三角测量时需要具备一定的测量基础知识。
三角测量涉及到角度、距离、高程等概念，了解它们的定义和关系是进行测量的基础。
同时，熟悉三角函数的运用也是必要的，如正弦定理、余弦定理等。
这些知识的掌握对于进行后续的数据处理至关重要。
在进行实际测量时，需要确定测量的基点和目标点。
基点是起始点，通常选择具有明确地理位置或坐标的点作为基点。
目标点是需要测量的点，其位置或坐标需要通过实际测量来确定。
对于目标点的选择，要尽量选择位置相对固定、易于观测的点，以提高测量的精度。
在三角测量过程中，一般采用交会测量的方法。
交会测量是通过同时测量同一目标点的多个角度，再利用三角学原理计算目标点的位置。
这样可以消除个别观测误差，提高测量结果的可靠性。
同时，为了增加测量的精度，通常还需要进行多次观测，然后取平均值。
进行三角测量后，需要进行数据处理与计算。
数据处理包括观测数据的整理和计算结果的校核。
观测数据的整理主要是对观测角度、观测距离等数据进行分类和整理，以便后续的计算。
计算结果的校核是为了验证测量的准确性，可以通过计算重心运算、闭合差运算等来检验数据的合理性。
在数据计算中，需要运用三角函数的计算方法。
其中，正弦定理和余弦定理是常用的计算公式。
正弦定理用于计算未知边或未知角的值，而余弦定理则多用于计算已知边和已知角间的关系。
测量技术的基础知识
系统误差：在一定测量条件下，多次测量同一量值，误差的绝对值和符号不 变，或在条件改变时按某一确定的规律变化的误差。如千分尺的零位不正确 引起的误差或刻度盘偏心引起的角度测量误差（按正弦规律变化）等。 系统误差大部分能通过修正值或找出其变化规律后加以消除或减少。
粗大误差：指由于主观疏忽大意或客观条件突然发生变化而产生的误差。如 由于测量者的看错、读错、记错以及突然的冲击振动而引起的误差。 在进行误差分析时，主要分析系统误差和随机误差，并应剔除粗大误差。
第三章 测量技术的基础知识
一、测量的基本概念 二、量块 三、计量器具与测量方法 四、测量误差与数据处理 五、光滑工件尺寸的检测
一、测量的基本概念
1、测量：就是将被测的量与作为单位或标准的量，在量值 上进行比较，从而确定二者比值的实验过程。 2、测量公式：若被测量为L，标准量（计量单位）为E，那 么测量就是确定L是E的多少倍。即确定比值q = L / E，最后 获得被测量L的量值，即 L = qE。
二、 量块
（6）量块的选用：
量块在使用时，常常用几个量块组合使用。国家标准共规定了17种系 列的成套量块。其每套数目分别为91，83，46，38，10，8，6，5等。
二、 量块
组合量块时，为减少量块组合的累积误差，应尽量减少 量块的组合块数，一般不超过4 块。选用量块时，应从所 需组合尺寸的最后一位数开始，每选一块至少应减去所需 尺寸的一位尾数。
(3)量块的用途 用于尺寸传递；体现测量单位、检定和校准计量器具；比
较测量中，用于调整仪器零位；也可直接用于精密测量、精密 划线和精密机床的调整。 (4)量块的精度
相关精度指标术语： ➢量块长度Li：量块一个测量面 上任意点到其相对的另一个测量 面相研合面之间的垂直距离； ➢量块中心长度L：一个测量面 中心点到另一个测量面研合面的 垂直距离；
粗大误差：指由于主观疏忽大意或客观条件突然发生变化而产生的误差。如 由于测量者的看错、读错、记错以及突然的冲击振动而引起的误差。 在进行误差分析时，主要分析系统误差和随机误差，并应剔除粗大误差。
第三章 测量技术的基础知识
一、测量的基本概念 二、量块 三、计量器具与测量方法 四、测量误差与数据处理 五、光滑工件尺寸的检测
一、测量的基本概念
1、测量：就是将被测的量与作为单位或标准的量，在量值 上进行比较，从而确定二者比值的实验过程。 2、测量公式：若被测量为L，标准量（计量单位）为E，那 么测量就是确定L是E的多少倍。即确定比值q = L / E，最后 获得被测量L的量值，即 L = qE。
二、 量块
（6）量块的选用：
量块在使用时，常常用几个量块组合使用。国家标准共规定了17种系 列的成套量块。其每套数目分别为91，83，46，38，10，8，6，5等。
二、 量块
组合量块时，为减少量块组合的累积误差，应尽量减少 量块的组合块数，一般不超过4 块。选用量块时，应从所 需组合尺寸的最后一位数开始，每选一块至少应减去所需 尺寸的一位尾数。
(3)量块的用途 用于尺寸传递；体现测量单位、检定和校准计量器具；比
较测量中，用于调整仪器零位；也可直接用于精密测量、精密 划线和精密机床的调整。 (4)量块的精度
相关精度指标术语： ➢量块长度Li：量块一个测量面 上任意点到其相对的另一个测量 面相研合面之间的垂直距离； ➢量块中心长度L：一个测量面 中心点到另一个测量面研合面的 垂直距离；
课题二 测量技术基础
2.3 测量误差及数据处理 2.3.1 测量误差的概念
在测量过程中， 在测量过程中，由于计量器具本身的误差以及 测量方法和测量条件的限制， 测量方法和测量条件的限制，任何一次测量的测得 值都不可能是被测几何量的真值，两者存在着差异。 值都不可能是被测几何量的真值，两者存在着差异。 这种差异在数值上则表现为测量误差。 这种差异在数值上则表现为测量误差。 测量误差有下列两种形式: 测量误差有下列两种形式: 1.绝对误差 1.绝对误差 2.相对误差 2.相对误差
课题二
测量技术基础
2.1 2.2 2.3
概述 计量器具与测量 测量误差及数据处理
2.1 概述 2.1.1 测量技术的概念
1.测量 1.测量 是指为确定被测量值而进行的一组操作过程， 是指为确定被测量值而进行的一组操作过程，其实质 是将被测的量L与具有计量单位的标准量E进行比较， 是将被测的量L与具有计量单位的标准量E进行比较，从而 的过程， 确定比值q的过程，即q=L/E。 一个完整的测量过程应包括以下四个要素： 一个完整的测量过程应包括以下四个要素：
2.2.3 测量方法的分类
测量方法可以从不同角度进行各种不同的分类。 测量方法可以从不同角度进行各种不同的分类。 1. 直接测量和间接测量。 直接测量和间接测量。 绝对测量和相对测量。 2. 绝对测量和相对测量。 接触测量和非接触测量。 3. 接触测量和非接触测量。 单项测量和综合测量。 4. 单项测量和综合测量。 主动测量和被动测量。 5. 主动测量和被动测量。 静态测量和动态测量。 6. 静态测量和动态测量。 等精度测量和不等精度测量。 7. 等精度测量和不等精度测量。
2.1.2 长度基准与尺寸传递
1.长度基准 1.长度基准 为了进行长度的测量， 为了进行长度的测量，必须建立统一可靠的 长度单位基准。 长度单位基准。目前世界各国所使用的长度单位 有米制和英制两种。
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所需尺寸
67 . 385
1 . 005
第一块量块尺寸
66 . 380
1 . 38
第二块量块尺寸
65 . 000
5 .0 60
第三块量块尺寸
第四块量块尺寸
67.385＝1.005＋1.38＋5＋60 四块量块粘合而成。
几何量测量技术基础和数据处理
例2：从83块一套的量块中组合成66.765mm尺寸。
几何量测量技术基 础和数据处理
几何量测量技术基础和数据处理
§2.1 测量与检验的概念 §2.2 长度基准与量值传递 §2.3 计量仪器和测量方法分类 §2.4 测量误差 §2.5 各类测量误差的处理 §2.6 等精度测量列的数据处理
几何量测量技术基础和数据处理
▪ 主要内容和要求
➢ 了解测量及尺寸传递的基本概念。 ➢ 掌握尺寸传递中的重要媒介之一—量块的基本知识。 ➢ 理解测量方法的分类及其特点。 ➢ 了解测量误差的基本概念、来源及分类。 ➢ 理解随机误差的分布及其特点、评定指标及极限值。 ➢ 掌握直接和间接测量的数据处理方法。
▪ 难点
➢ 量块的基本知识。 ➢ 直接和间接测量的数据处理方法。
▪ 重点
➢ 量块的基本知识。 ➢ 直接和间接测量的数据处理方法。
几何量测量技术基础和数据处理
问题的提出：完工后的零件是否符合图样要求？
几何量测量技术基础和数据处理
第一节 测量与检验的概念
◆ 完工后的零件是否符合图样要求，要通过检测加以判断。 ◆ 检测包含检验与测量。
● 量块的一个测量面与另一 量块的测量面或另一经精密 加工的类似的平面，通过分 子吸力作用而粘合的性能。 ●量块的工作面是经过超精 研磨制造的。测量表面留有 一层极薄的油膜（约 0.02μm），切向推合力作 用，牢固联接。
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2.3.3 量块的刻字
• 标称长度≤5.5mm的量块， 标称长度刻在上测量面上；
1.1 检验—是确定零件的几何参数是否在规定的极限范围内，
并判断其是否合格，可用计量器具也可用量规、样板等专用 定值量具，而不必得出被测量的具体数值。
光滑极限量规
卡规
焊接质量好 塞规
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塞卡规
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塞规工作情况：
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卡规工作情况：
★ 形状 长方六面体，有2个相互平行 的极为光滑平整的测量面和4个非测量 面，两测量面之间具有精确的工作尺 寸（如图中的l ）。
★量块中心长度 对应于量块未研合测 量面中心点的量块长度（如图中的 l c）。 ★ 标称长度 两相互平行的测量面之 间的距离
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2.3.2 量块的研合性
作用： 尺寸传递系统中的中间标准量具; 在相对法测量时作为标准件调整仪器的零位; 直接测量零件。 特性：稳定性、耐磨性、准确性、研合性（两个量块测量面相 互接触，贴附在一起的性质）。
使用：量块是定尺寸量具，利用研合性成组使用。
GB/T 6093-2001规定：我国成套生产的量块共有17种套别， 每套的块数为91、83、46、12、10、8、6、5等。
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1.2 测量
一个完整的测量过程应包含:
1．测量对象： 几何量：长度、角度、表面粗糙度、几何形状和相互位置等。
2．计量单位： 长度单位：米、毫米、微米、纳米 角度单位：弧度、度、分、秒
3．测量方法： 测量时所采用的测量原理、测量器具、测量条件的总和。
4．测量精度： 测量结果与真值的一致程度。与之相对的概念即测量误差。
66 . 765 所需尺寸 1 . 005 第一块量块尺寸
65 . 760 1 . 26 第二块量块尺寸
64 . 50
4 . 5 第三块量块尺寸
60
第四块量块尺寸
66.765＝1.005＋1.26＋4.5＋60 四块量块粘合而成。
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以83块一套为例
长度量块尺寸组合选用方法： 1）首先去除尾数（从最后一位数字开始选择量块, 每选一块至少应减去所需尺寸的一位尾数 ） 2）总块数力求不超过4块，以减少测量误差。
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例1：从83块一套的量块中组合成67.385mm尺寸。 方法如下：
• 标称长度＞5.5mm的量块， 标称长度刻在上测量面的左 侧平面上。
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2.3.3 量块的截面尺寸
• 标称长度到10mm的量块，其截面尺寸为30mm×9mm ； • 标称长度大于10mm到1000mm的量块，其截面尺寸为
35mm×9mm。
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2.3.4 量块的作用、特性及使用
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2.2 量值传递
显然长度基准无法直接用于
实际生产中的尺寸测量，为
了保证量值的准确和统一，
因此，为使量值统一就需要
有一个统一的量值传递系统。
即将米的定义一级一级的传
递到计量器具上，从而保证
量值的准确一致。
我国长度量值传递系统如右
图所示。从最高基准谱线向
下传递，即端面量具（量块）
系统和刻线量具（线纹尺）
系统。其中尤以量块传递系
统应用最广。
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2.3 块（又名块规）
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2.3.1 量块的构成
1）量块的材质：铬锰钢等特殊合金或 线膨胀系数小、耐磨及不易变形的其 他材料制成。 2）量块的形状：长方体和圆柱体两种 ★ 特点 无刻度
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1.2 测量—是以确定量值为目的的全部操作。
主要指几何参数的测量，包括长度、角度、表面粗糙度和形位误 差的测量。
焊接质量好
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测量过程实际上就是一个比较过程，也就是将被测量与标 准的单位量进行比较，确定其比值的过程。
测量值
L q=
u
被测量值 计量单位
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第二节 长度基准与量值传递
引入： ● 实际生产和科学研究中，用各种计量器具进行测量 ● 为了保证零件在国内外具有互换性，必须保证量值的统一
2.1 长度基准
常见的长度基准：
国际单位制机械制造 精密测超量精密测量
米（m）、毫米（mm）、微米(μm)、纳米（nm） 长度的基本单位是米(m)：“米是光在真空中 1/299792 458s 的时间间隔内所经过的路程的长度”。