阿贝原理(即级数原理)
被测件的测量轴与标准量的测量轴重合或在其延长线上,称为阿贝原理。
*注:使用阿贝测量仪时,被测工件应尽量靠近主尺移动,以减小两轴间的距离L,从而减小测量误差。
阿贝原理:1890年,德国人恩斯特·阿贝提出,被测物体和标准尺应沿测量轴线排成一条直线,这就是阿贝原理。
阿贝误差:在检定和测试中,由于违反阿贝原理而产生的一种测量误差称为阿贝误差。
1)阿贝原理引起的误差是二次误差,即使测量时导轨的直线度有误差,这个误差也完全可以忽略。
2)不符合阿贝原理的误差就是误差。标准尺(或主尺)与被测件之间的距离L越大,误差越大,这是一个不容忽视的误差。
请思考:
以下哪种测量工具符合阿贝原理?哪些不符合?测量不符合时应注意什么?
卡尺,千分尺,高度规,量规,投影仪,CMM,推拉力规,万能角度规。
采用阿贝原则的意义:
1)避免仪器导轨误差引起的一次测量误差。
A.在测量仪的设计中,可以提高仪器导轨的精度,从而提高测量精度。
B.在测量中,可以提高测量精度。
2)使用不符合阿贝原理的测量仪器时,应尽可能减小测量的一次误差,提高仪器的精度。
比如用卡尺测量工件时,尽量缩短主尺与被测件之间的距离。
最小变形原理
为了使测量结果准确可靠,应尽量减小各种原因引起的变形,这就是测量中的最小变形原则。
工件变形的原因:接触变形、自重变形和热变形。
A.减少变形的方法:
1)接触变形:根据接触体的材料和形状,正确选择测量力、接触形式和合适的测量方法。
测量力:被测工件的尺寸可以根据其尺寸公差和材料来规定。
接触形式:点接触、线接触和面接触。
测量方法:如用相对测量或两次读数来减少或抵消变形的影响。
2)自重变形:
被测工件的重量变形与零件的支撑方式和支点位置有关,因此在测量中可以选择合适的支撑点位置,以减少被测工件的重量变形对测量结果的影响。
长度为l (l >: 100mm)的均匀材料(圆棒材料、矩形材料),有以下几种变形最小的支撑点:
A.贝塞尔点支持贝塞尔点
两个支撑点距离两端面0.2203L或总长度的0.559倍,支撑杆的长度变化最小。
应用:测量工件长度和尺寸。
B.艾里点支持艾里点
1)两个支撑点分别离两端面0.2113L或4/19L,支撑杆两端面的平行度变化到最小。
2)两个支撑点支撑在总长度的0.557倍处——杆两端面的平行度变为最小,
3)适用范围:大型量块及其他器具和工件两端面平行度的测量。
C.两个支撑点分别离两个端面0.2386L或6/25L。支撑杆的中间弯曲度为零。应用范围:长工件中心部位的比较和测量。
D.在离两端面0.2232L或2/9L处有两个支撑点的支撑杆,其中间和两端的变形相等,杆的弯曲变形最小。
应用:测量长工件的直线度和平整度。
3)热变形:材料不均匀、受热不均匀引起的热变形主要影响直线度和平面度的测量。注意等温测量,避免局部发热。
最短测量链原理
在测量系统中,为了保证所有转换器(转换单元)按顺序排列,称为测量链。
测量链的环节:测量信息信号的每一次转换。
最短测量链原则:为避免因各测量环节增加而导致误差因素增加,测量链应具有最少的环节,即最短的测量链。
测量链的最短应用示例:
要求:用卡尺测量中心距。
封闭原则
从圆分度的封闭特性可以得出测量的封闭原理。如果在测量中可以满足闭合条件,则间隔误差之和将为零。
闭合原理是角度测量最基本的原理。
功能:累计总误差为零,可实现自身校验。
△1+△2+△3+△4+△5=0
△1-△5-角度误差1° ~ 5°
闭合原理的应用:角度测量,垂直度测量,直线度测量,平面度测量。
注意:尺寸标注不遵循封闭原则。
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