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河北首业恒洋机械制造有限公司 » 技术文档
- 首业通用量具及检具[2016-04-20]
- 在一些大中型机械加工企业中,对某些需要检测的零件尺寸,使用通用量具测量很不方便,甚至根本无法测量,设计专用量检具。但不少企业对专用量检具的管理不太重视,有的量具既不开合格证,又没有列入周期检定,往往使用一段时间后,已经不合格了却继续用于测量,影响产品质量。专用量具需要有必要的管理: 1. 专用量检具的设计、制造和检验 首先,企业应根据机械零件加工测量需要,由设计部门设计专用量检具。设计过程中,应进行设计审校、验证、设计确认等,然后按ISO9000 标准文件和管理方法管理。若设计图纸需要更改时,通过计量部门和制造部门。 根据设计图制作的专用量检具应由质检部采用全检法进行检验。检验合格者应用钢印刻上编号、检定号及有关的测量尺寸,开具合格证再送入量具库。 2. 专用量检具的领用和周检 使用部门从量具库领回新的专用量检具,应即时经计量室检验确认、登记、换卡、开具合格证后方能使用。在检测合格证上应注明检验日期、检定周期及有效期等,以便列入正常周检计划。检定周期长短应根据使用频率、使用环境、量具本身结构等确定。 3. 专用量检具的日常管理 对从计量室领回专用量检具,及时登记、入帐,并由专人管理,严格遵守借还制度。管理人员需按周检计划将专用量检具送检,换取新的合格证。 在使用中若发现某量检具出现异常或不能确认,应及时送计量室检测确认。使用者平时要负责对量检具的日常维护、保养。有关部门也应进行监督和考核。 4. 专用量检具的报废、回收、利用 专用量检具的报废,须由计量室认可并收回,防止流入生产现场。 对于某些专用检具因设计复杂、制造麻烦或成本较高,而仅因几个零部件不符合要求而报废者,或有的经修磨便可重新使用者,为减少浪费,企业可由 技术人员专门处理。如可再利用经计量室检测认可并开具合格证。 实践证明,对自制专用量检具如注意严格管理,将能有效地保证产品质量
- 三坐标与测量平台使用方法[2016-04-20]
- 三坐标测量仪使用方法 三坐标测量机(CMM)的测量方式通常可分为接触式测量、配套三坐标测量平台、测量平台非接触式测量和接触与非接触并用式测量。 其中,接触测量方式常用于机加工产品、压制成型产品、金属膜等的测量。为了分析工件加工数据,或为逆向工程提供工件原始信息,经常需要用三坐标测量机对被测工件表面进行数据点扫描。本文以三坐标的FOUNCTION-PRO型三坐标测量机为例,介绍三坐标测量机的几种常用扫描方法及其操作步骤。 三坐标测量机的扫描操作是应用PC DMIS程序在被测物体表面的特定区域内进行数据点采集,该区域可以是一条线、一个面片、零件的一个截面、零件的曲线或距边缘一定距离的周线等。扫描类型与测量模式、测头类型以及是否有CAD文件等有关,控制屏幕上的“扫描”(Scan)选项由状态按钮(手动/DCC)决定。若采用DCC方式测量,又有CAD文件,则可供选用的扫描方式有“开线”(Open Linear)、“闭线”(Closed Linear)、“面片”(Patch)、“截面”(Section)和“周线”(Perimeter)扫描;若采用DCC方式测量,而只有线框型CAD文件,则可选用“开线”(Open Linear)、“闭线”(Closed Linear)和“面片”(Patch)扫描方式;若采用手动测量模式,则只能使用基本的“手动触发扫描”(Manul TTP Scan)方式;若采用手动测量方式并使用刚性测头,则可用选项为“固定间隔”(Fixed Delta)、“变化间隔”(Variable Delta)、“时间间隔”(Time Delta)和“主体轴向扫描”(Body Axis Scan)方式。 下面详细介绍在DCC状态下,进入“功能”(Utility)菜单选取“扫描”(Scan)选项后可供选择的五种扫描方式。 1、开线扫描(Open Linear Scan) 开线扫描是基本的扫描方式。测头从起始点开始,沿一定方向并按预定步长进行扫描,直至终止点。开线扫描可分为有、无CAD模型两种情况。 (1)无CAD模型 如被测工件无CAD模型,首先输入边界点(Boundary Points)的名义值。打开对话框中的“边界点”选项后,先点击“1”,输入扫描起始点数据;然后双击“D”,输入方向点(表示扫描方向的坐标点)的新的X、Y、Z坐标值;后双击“2”,输入扫描终点数据。 二项输入步长。在“扫描”对话框(Scan Dialog)中“方向1技术”(Direction 1 Tech)栏中的“大”(Max Inc)栏中输入一个新步长值。 后检查设定的方向矢量是否正确,该矢量定义了扫描开始后测量点表面的法矢、截面以及扫描结束前后一点的表面法矢。当所有数据输入完成后点击“创建”。 (2)有CAD模型 如被测工件有CAD模型,开始扫描时用鼠标左键点击CAD模型的相应表面,PC DMIS程序将在CAD模型上生成一点并加标志“1”表示为扫描起始点;然后点击下一点定义扫描方向;后点击终点(或边界点)并标志为“2”。在“1”和“2”之间连线。对于每一所选点,PC DMIS已在对话框中输入相应坐标值及矢量。确定步长及其它选项(如平面、单点等)后,点击“测量”,然后点击“创建”。 2、闭线扫描(Closed Linear Scan) 闭线扫描方式允许扫描内表面或外表面,它只需“起点”和“方向点”两个值(PC DMIS程序将起点也作为终点)。 (1)数据输入操作 双击边界点“1”,在编辑对话框中输入位置;双击方向点“D”,输入坐标值;选择扫描类型(“线性”或“变量”),输入步长,定义触测类型(“矢量”、“表面”或“边缘”);双击“初始矢量”,输入“1”点的矢量,检查截面矢量;键入其它选项后,点击“创建”。 也可使用坐标测量机操作盘触测被测工件表面的测点,然后触测方向点,PC DMIS程序将把测量值自动放入对话框,并自动计算初始矢量。选择扫描控制方式、测点类型及其它选项后,点击“创建”。 (2)有CAD模型的闭线扫描 如被测工件有CAD模型,测量前确认“闭线扫描”;首先点击表面起始点,在CAD模型上生成符号“1”(点击时表面和边界点被加亮,以便选择正确的表面);然后点击扫描方向点;PC DMIS将在对话框中给出所选位置点相应的坐标及矢量;选择扫描控制方式、步长及其它选项后,点击“创建”。 3、面片扫描(Patch Scan) 面片扫描方式允许扫描一个区域而不再是扫描线。应用该扫描方式至少需要四个边界点信息,即开始点、方向点、扫描长度和扫描宽度。PC DMIS可根据基本(或缺省)信息给出的边界点1、2、3确定三角形面片,扫描方向则由D的坐标值决定;若增加了四或五个边界点,则面片可以为四方形或五边形。 采用面片扫描方式时,在复选框中选择“闭线扫描”,表示扫描一个封闭元素(如圆柱、圆锥、槽等),然后输入起始点、终止点和方向点。终止点位置表示扫描被测元素时向上或向下移动的距离;用起始点、方向点和起始矢量可定义截平面矢量(通常该矢量平行于被测元素)。现以创建四边形面片为例,介绍面片扫描的几种定义方式: (1)键入坐标值方式 双击边界点“1”,输入起始点坐标值X、Y、Z;双击边界方向点“D”,输入扫描方向点坐标值;双击边界点“2”,输入确定方向的扫描宽度;双击边界点“3”,输入确定二方向的扫描宽度;点击“3”,然后按“添加”按钮,对话框给出四个边界点;双击边界点“4”,输入终止点坐标值;选择扫描所需的步长(各点间的步距)和大步长(1、2两点间的步长)值后,点击“创建”。 (2)触测方式 选定“面片扫描”方式,用坐标测量机草作盘在所需起始点位置触测点,该点坐标值将显示在“边界点”对话框的“#1”项内;然后触测二点,该点代表扫描方向的终止点,其坐标值将显示在对话框的“D”项内;然后触测三点,该点代表扫描面片宽度,其坐标值将显示在对话框的“#3”项内;点击“3”,选择“添加”,可在清单上添加四点;触测终止点,将关闭对话框。后定义扫描行距和步长两个方向数据;选择扫描触测类型及所需选项后,点击“创建”。 (3)CAD曲面模型方式 该扫描方式只适用于有CAD曲面模型的工件。首先选定“面片扫描”方式,左键点击CAD工作表面;加亮“边界点”对话框中的“1”,左键点击曲面上的扫描起始点;然后加亮“D”,点击曲面定义方向点;点击曲面定义扫描宽度(#2);点击曲面定义扫描上宽度(#3);点击“3”,选择“添加”,添加附加点“4”,加亮“4”,点击定义扫描终止点,关闭对话框。定义两个方向的步长及选择所需选项后,点击“创建”。 4、截面扫描(Section Scan) 截面扫描方式仅适用于有CAD曲面模型的工件,它允许对工件的某一截面进行扫描,扫描截面既可沿X、Y、Z轴方向,也可与坐标轴成一定角度。通过定义步长可进行多个截面扫描。可在对话框中设置截面扫描的边界点。按“剖切CAD”转换按钮,可在CAD曲面模型内寻找任何孔,并可采用与开线扫描类似方式定义其边界线,PCDMIS程序将使扫描路径自动避开CAD曲面模型中的孔。按用户定义表面剖切CAD的方法为:进入“边界点”选项;进入“CAD元素选择”框;选择表面;在不清除“CAD元素选择”框的情况下,选择“剖切CAD”选项。此时PC DMIS程序将切割所选表面寻找孔。若CAD曲面模型中无定义孔,就没有必要选“剖切CAD”选项,此时PC DMIS将按定义的起始、终止边界点进行扫描。对于有多个曲面的复杂CAD图形,可对不同曲面分组剖切,*#将剖切限制在局部CAD曲面模型上。 5、边界扫描(Perimeter Scan) 边界扫描方式仅适用于有CAD曲面模型的工件。该扫描方式采用CAD数学模型计算扫描路径,该路径与边界或外轮廓偏置一定距离(由用户选定)。创建边界扫描时,首先选定“边界扫描”选项;若为内边界扫描,则在对话框中选择“内边界扫描”;选择工作曲面时,启动“选择”复选框,每选一个曲面则加亮一个,选定所有期望曲面后,退出复选框;点击表面确定扫描起始点;在同一表面上点击确定扫描方向点;点击表面确定扫描终止点,若不给出终止点,则起始点即为终止点;在“扫描构造”编辑框内输入相应值(包括“增值”、“CAD公差”等);选择“计算边界”选项,计算扫描边界;确认偏差值正确后,按“产生测点”按钮,PC DMIS程序将自动计算执行扫描的理论值;点击“创建”。
- 铸铁平台误差基本知识及中误差计算公式[2016-04-06]
- 测量误差按其对测量结果影响的性质,可分为: 一.系统误差(system error) 1.定义:在相同观测条件下,对某量进行一系列观测,如误差出现符号和大小均相同或按一定的规律 变化,这种误差称为系统误差。 2.特点:具有积累性,对测量结果的影响大,但可通过一般的改正或用一定的观测方法加以消除。 二.偶然误差(accident error) 1.定义:在相同观测条件下,对某量进行一系列观测,如误差出现符号和大小均不一定,这种误差称 为偶然误差。但具有一定的统计规律。 2.特点: (1) 具有一定的范围。 (2) 值小的误差出现概率大。 (3) 值相等的正、负误差出现的概率相同。 (4) 数学期限望等于零。即: 误差概率分布曲线呈正态分布,偶然误差要通过的一定的数学方法(测量平差)来处理。 此外,在测量工作中还要注意避免粗差(gross error)(即:错误)的出现。 §2 衡量精度的指标 测量上常见的精度指标有:中误差、相对误差、限误差。 一.中误差 方差 ——某量的真误差,[]——求和符号。 规律:标准差 估值(中误差 m)值愈小,观测精度愈高。 在测量中,n 为有限值,计算中误差 m 的方法,有: 1.用真误差(true error)来确定中误差——适用于观测量真值已知时。 真误差Δ——观测值与其真值之差,有: 标准差 中误差(标准差估值) , n 为观测值个数。 2.用改正数来确定中误差(白塞尔公式)——适用于观测量真值未知时。 V——或是值与观测值之差。一般为算术平均值与观测值之差,即有: 二.相对误差 1.相对中误差= 测量误差按其对测量结果影响的性质,可分为: 一.系统误差(system error) 1.定义:在相同观测条件下,对某量进行一系列观测,如误差出现符号和大小均相同或按一定的规律 变化,这种误差称为系统误差。 2.特点:具有积累性,对测量结果的影响大,但可通过一般的改正或用一定的观测方法加以消除。 二.偶然误差(accident error) 1.定义:在相同观测条件下,对某量进行一系列观测,如误差出现符号和大小均不一定,这种误差称 为偶然误差。但具有一定的统计规律。 2.特点: (1) 具有一定的范围。 (2) 值小的误差出现概率大。 (3) 值相等的正、负误差出现的概率相同。 (4) 数学期限望等于零。即: 误差概率分布曲线呈正态分布,偶然误差要通过的一定的数学方法(测量平差)来处理。 此外,在测量工作中还要注意避免粗差(gross error)(即:错误)的出现。 §2 衡量精度的指标 测量上常见的精度指标有:中误差、相对误差、限误差。 一.中误差 方差 ——某量的真误差,[]——求和符号。 规律:标准差 估值(中误差 m)值愈小,观测精度愈高。 在测量中,n 为有限值,计算中误差 m 的方法,有: 1.用真误差(true error)来确定中误差——适用于观测量真值已知时。 真误差Δ——观测值与其真值之差,有: 标准差 中误差(标准差估值) , n 为观测值个数。 2.用改正数来确定中误差(白塞尔公式)——适用于观测量真值未知时。 V——或是值与观测值之差。一般为算术平均值与观测值之差,即有: 二.相对误差 1.相对中误差= 测量误差按其对测量结果影响的性质,可分为: 一.系统误差(system error) 1.定义:在相同观测条件下,对某量进行一系列观测,如误差出现符号和大小均相同或按一定的规律 变化,这种误差称为系统误差。 2.特点:具有积累性,对测量结果的影响大,但可通过一般的改正或用一定的观测方法加以消除。 二.偶然误差(accident error) 1.定义:在相同观测条件下,对某量进行一系列观测,如误差出现符号和大小均不一定,这种误差称 为偶然误差。但具有一定的统计规律。 2.特点: (1) 具有一定的范围。 (2) 值小的误差出现概率大。 (3) 值相等的正、负误差出现的概率相同。 (4) 数学期限望等于零。即: 误差概率分布曲线呈正态分布,偶然误差要通过的一定的数学方法(测量平差)来处理。 此外,在测量工作中还要注意避免粗差(gross error)(即:错误)的出现。 §2 衡量精度的指标 测量上常见的精度指标有:中误差、相对误差、限误差。 一.中误差 方差 ——某量的真误差,[]——求和符号。 规律:标准差 估值(中误差 m)值愈小,观测精度愈高。 在测量中,n 为有限值,计算中误差 m 的方法,有: 1.用真误差(true error)来确定中误差——适用于观测量真值已知时。 真误差Δ——观测值与其真值之差,有: 标准差 中误差(标准差估值) , n 为观测值个数。 2.用改正数来确定中误差(白塞尔公式)——适用于观测量真值未知时。 V——或是值与观测值之差。一般为算术平均值与观测值之差,即有: 二.相对误差 1.相对中误差= 测量误差按其对测量结果影响的性质,可分为: 一.系统误差(system error) 1.定义:在相同观测条件下,对某量进行一系列观测,如误差出现符号和大小均相同或按一定的规律 变化,这种误差称为系统误差。 2.特点:具有积累性,对测量结果的影响大,但可通过一般的改正或用一定的观测方法加以消除。 二.偶然误差(accident error) 1.定义:在相同观测条件下,对某量进行一系列观测,如误差出现符号和大小均不一定,这种误差称 为偶然误差。但具有一定的统计规律。 2.特点: (1) 具有一定的范围。 (2) 值小的误差出现概率大。 (3) 值相等的正、负误差出现的概率相同。 (4) 数学期限望等于零。即: ——某量的真误差,[]——求和符号。 规律:标准差 估值(中误差 m)值愈小,观测精度愈高。 在测量中,n 为有限值,计算中误差 m 的方法,有: 1.用真误差(true error)来确定中误差——适用于观测量真值已知时。 真误差Δ——观测值与其真值之差,有: 中误差(标准差估值) , V——或是值与观测值之差。一般为算术平均值与观测值之差 节 测量误差概述 §5-1 测量误差概述 5.1.1 测量误差及其来源 误差存在的现象:观测值与理论值不符,如高差闭合差fh。 测量误差:观测值与相应真值之差。 观测值: 测量所获得的数值。 真误差(△)关系式 真误差△=观测值L–真值X , 即△= L – X 或△= X – L (亦可) 观测误差来源:来源于以下三个方面: 观测者的视觉器官的鉴别能力和技术水平;仪器、工具的程度;观测时外界条件的好坏。 观测条件 观测条件:观测者的技术水平、仪器的精度和外界条件的变化这三个方面综合起来称为~ 。 观测条件与观测成果精度的关系: 若观测条件好,则测量误差小,测量的精度就高; 若观测条件不好,则测量误差大,精度就低; 若观测条件相同,则可认为观测精度相同。 等精度观测:在相同观测条件下进行的一系列观测 不等精度观测:在不同观测条件下进行的一系列观测 研究误差理论的目的 由于在测量的结果中有误差是不可避免的,研究误差理论 不是为了去消灭误差,而是要对误差的来源、性质及其产生 和传播的规律进行研究,以便解决测量工作中遇到的一些实 际问题。 研究误差理论所解决的问题: (1)在一系列的观测值中,确定观测量的可靠值; (2)如何来评定测量成果的精度,以及如何确定误差的限度等; (3)根据精度要求,确定测量方案(选用测量仪器和确定测量方法)。 5.1.2、 测量误差的分类 测量误差按其性质可分为 系统误差 偶然误差 1.系统误差 系统误差:在相同的观测条件下,对某一未知量进行一系列观测,若误差的大小和符号保持不变,或按照一定的规律变化,这种误差称为~ 。 系统误差产生的原因 : 仪器工具上的某些缺陷;观测者的某些习惯的影响;外界环境的影响。 系统误差的特点: 具有累积性,对测量结果影响较大,应尽量设法消除或减弱它对测量成果的影响。 例:水准测量中LL//CC产生的i角误差对尺读数的影响: 即 △= a′ – a = S tgi 随着S 的增长而加大----系统误差 系统误差对观测值的准确度(偏离真值的程度)影响很大,消除 。 系统误差消减方法 1、在观测方法和观测程序上采取一定的措施; 例:前后视距相等——水准测量中i角误差对h的影响、球气差对h的影响及调焦所产生的影响。 盘左盘右取均值——经纬仪的CC不垂直于HH;HH不垂直于 VV;度盘偏心差、竖盘指标差对测角的影响。 水准测量往返观测取均值——尺垫下沉对h的影响。 2、找出产生的原因和规律,对测量结果加改正数。 例:光电测距中的气象、加常数、乘常数与倾斜改正数等。 3、仔细检校仪器。 例:经纬仪的LL不垂直于VV对测角的影响 2.偶然误差 偶然误差:在相同的观测条件下,对某一未知量进行一系列观测,如果观测误差的大小和符号没有明显的规律性,即从表面上看,误差的大小和符号均呈现偶然性,这种误差称为 ~。 产生偶然误差的原因: 主要是由于仪器或人的感觉器官能力的限制,如观测者的估读误差、照准误差等,以及环境中不能控制的因素(如不断变化着的温度、风力等外界环境)所造成。 偶然误差的规律:偶然误差在测量过程中是不可避免的,从单个误差来看,其大小和符号没有一定的规律性,但对大量的偶然误差进行统计分析,就能发现在观测值内部却隐藏着统计规律。 即:偶然误差就单个而言具有随机性,但在总体上具有一定的统计规律,是服从于正态分布的随机变量。 错误 测量成果中除了系统误差和偶然误差以外,还可能出现错误(也称之为粗差)。 错误产生的原因:较多 可能由作业人员疏忽大意、失职而引起,如大数读错、读数被记录员记错、照错了目标等; 也可能是仪器自身或受外界干扰发生故障引起;还有可能是容许误差取值过小造成的。 错误对观测成果的影响:大,所以在测量成果中不允许有错误存在。 发现错误的方法:进行必要的重复观测,通过多余观测条件,进行检核验算;严格按照国家有关部门制定的各种测量规范进行作业等。 5.1.3 偶然误差的特性 偶然误差的特点具有随机性,所以它是一种随机误差。 偶然误差就单个而言具有随机性,但在总体上具有一定的统计规律,是服从于正态分布的随机变量。 偶然误差分布的表示方法 表格法 直方图法 误差概率分布曲线----正态分布曲线 1、 表格法 例如: 在相同观测条件下观测了217个三角形(见图5-J1)的内角,每一个三角形内角和的真误差为三内角观测值的和减去180°, 即真误差:Δ=α+β+γ-180°。 将所有三角形内角和的误差范围分成若干小的区间d△(如表5-1中的3″); 统计出每一个小区间出现的误差个数k及频率, 频率 = 个数k/总数n(n=217),得出统计表。 表5-1 三角形内角和真误差统计表 从表5-1中可以看出: 该组误差的分布表现出如下规律: 小误差出现的个数比大误差多; 值相等的正、负误差出现的个数和频率大致相等; 大误差不超过27″。 2、直方图法 横坐标—以偶然误差为横坐标, 纵坐标—以频率/d△(频率/组距)为纵坐标, 在每一个区间上根据相应的纵坐标值画出一矩形,各矩形的面积 = 误差出现在该区间的频率(K/n ) 所有区间的矩形构成了直方图,如图5-1所示 统计表和直方图是偶然误差的实际分布。 横坐标—以偶然误差为横坐标, 纵坐标—以频率/d△(频率/组距)为纵坐标, 各矩形的面积 = 误差出现在该区间的频率(K/n ) 有斜线的矩形面积:为误差出现在+6 ~ +9之间的频率(0.069) 图5-1 3、误差概率分布曲线----正态分布曲线 当直方图中: n →∞,d△各区间的频率也就趋于一 个完全确定的数值——概率. 若d△ → 0时,则直方图成为误差概率曲线——正态分布曲线。它服从于正态分布。 1)正态分布曲线的方程式为: 式中:△为偶然误差;σ(>0)称为标准差,是与观测条件有关的一个参数。它的大小可以 反映观测精度的高低。 标准差σ定义为: 2)误差概率曲线:叫作偶然误差的理论分布(见图5-2) 误差分布曲线到横坐标轴之间的面积恒等于1。 图5-2 的误差分布曲线是对应着某一观测条件的,当观测条件不同,其相应的误差分布曲线的形状也随之改变。 3)偶然误差的四个特性 特性一 有限性:在一定的观测条件下,偶然误差的值不会超过一定的限值; 特性二 集中性:即值较小的误差比值较大的误差出现的概率大; 特性三 对称性:值相等的正误差和负误差出现的概率相同; 特性四 抵偿性:当观测次数无限增多时,偶然误差的算术平均值趋近于零。即: 在数理统计中,(5-5)式也称偶然误差的数学期望为零,用公式表示: E(△)=0. 4)不同精度的误差分布曲线: 如图5-3:曲线Ⅰ、Ⅱ对应着不同观测条件得出的两组误差分布曲线。 v 曲线I 较陡峭,即分布比较集中,或称离散度较小,因而观 测精度较高。 v 曲线II较为平 缓,即离散度较 大,因而观测精度较低。 如图5-3中,曲线Ⅰ、Ⅱ对应着不同观测条件得出的两组误差分布曲线。 当△=0 时, 上式是两误差分布曲线的峰值。 其中曲线Ⅰ的峰值较曲线Ⅱ的高,即σ1<σ2 ,故Ⅰ组观测的小误差出现的概率较Ⅱ组的大。 由于误差分布曲线到横坐标轴之间的面积恒等于1,所以当小误差出现的概率较大时,大误差出现的概率必然要小。 曲线I表现为较陡峭,即分布比较集中,或称离散度较小,因而观测精度较高。 曲线II相对来说较为平缓,即离散度较大,因而观测精度较低。 误差理论研究的主要对象——偶然误差 在测量的成果中: 错误可以发现并剔除, 系统误差能够加以改正, 偶然误差是不可避免的,它在测量成果中占地位, 测量误差理论主要是处理偶然误差的影响。
- 铸铁平台误差基本知识及中误差计算公式[2016-04-06]
- 测量误差按其对测量结果影响的性质,可分为: 一.系统误差(system error) 1.定义:在相同观测条件下,对某量进行一系列观测,如误差出现符号和大小均相同或按一定的规律 变化,这种误差称为系统误差。 2.特点:具有积累性,对测量结果的影响大,但可通过一般的改正或用一定的观测方法加以消除。 二.偶然误差(accident error) 1.定义:在相同观测条件下,对某量进行一系列观测,如误差出现符号和大小均不一定,这种误差称 为偶然误差。但具有一定的统计规律。 2.特点: (1) 具有一定的范围。 (2) 值小的误差出现概率大。 (3) 值相等的正、负误差出现的概率相同。 (4) 数学期限望等于零。即: 误差概率分布曲线呈正态分布,偶然误差要通过的一定的数学方法(测量平差)来处理。 此外,在测量工作中还要注意避免粗差(gross error)(即:错误)的出现。 §2 衡量精度的指标 测量上常见的精度指标有:中误差、相对误差、限误差。 一.中误差 方差 ——某量的真误差,[]——求和符号。 规律:标准差 估值(中误差 m)值愈小,观测精度愈高。 在测量中,n 为有限值,计算中误差 m 的方法,有: 1.用真误差(true error)来确定中误差——适用于观测量真值已知时。 真误差Δ——观测值与其真值之差,有: 标准差 中误差(标准差估值) , n 为观测值个数。 2.用改正数来确定中误差(白塞尔公式)——适用于观测量真值未知时。 V——或是值与观测值之差。一般为算术平均值与观测值之差,即有: 二.相对误差 1.相对中误差= 测量误差按其对测量结果影响的性质,可分为: 一.系统误差(system error) 1.定义:在相同观测条件下,对某量进行一系列观测,如误差出现符号和大小均相同或按一定的规律 变化,这种误差称为系统误差。 2.特点:具有积累性,对测量结果的影响大,但可通过一般的改正或用一定的观测方法加以消除。 二.偶然误差(accident error) 1.定义:在相同观测条件下,对某量进行一系列观测,如误差出现符号和大小均不一定,这种误差称 为偶然误差。但具有一定的统计规律。 2.特点: (1) 具有一定的范围。 (2) 值小的误差出现概率大。 (3) 值相等的正、负误差出现的概率相同。 (4) 数学期限望等于零。即: 误差概率分布曲线呈正态分布,偶然误差要通过的一定的数学方法(测量平差)来处理。 此外,在测量工作中还要注意避免粗差(gross error)(即:错误)的出现。 §2 衡量精度的指标 测量上常见的精度指标有:中误差、相对误差、限误差。 一.中误差 方差 ——某量的真误差,[]——求和符号。 规律:标准差 估值(中误差 m)值愈小,观测精度愈高。 在测量中,n 为有限值,计算中误差 m 的方法,有: 1.用真误差(true error)来确定中误差——适用于观测量真值已知时。 真误差Δ——观测值与其真值之差,有: 标准差 中误差(标准差估值) , n 为观测值个数。 2.用改正数来确定中误差(白塞尔公式)——适用于观测量真值未知时。 V——或是值与观测值之差。一般为算术平均值与观测值之差,即有: 二.相对误差 1.相对中误差= 测量误差按其对测量结果影响的性质,可分为: 一.系统误差(system error) 1.定义:在相同观测条件下,对某量进行一系列观测,如误差出现符号和大小均相同或按一定的规律 变化,这种误差称为系统误差。 2.特点:具有积累性,对测量结果的影响大,但可通过一般的改正或用一定的观测方法加以消除。 二.偶然误差(accident error) 1.定义:在相同观测条件下,对某量进行一系列观测,如误差出现符号和大小均不一定,这种误差称 为偶然误差。但具有一定的统计规律。 2.特点: (1) 具有一定的范围。 (2) 值小的误差出现概率大。 (3) 值相等的正、负误差出现的概率相同。 (4) 数学期限望等于零。即: 误差概率分布曲线呈正态分布,偶然误差要通过的一定的数学方法(测量平差)来处理。 此外,在测量工作中还要注意避免粗差(gross error)(即:错误)的出现。 §2 衡量精度的指标 测量上常见的精度指标有:中误差、相对误差、限误差。 一.中误差 方差 ——某量的真误差,[]——求和符号。 规律:标准差 估值(中误差 m)值愈小,观测精度愈高。 在测量中,n 为有限值,计算中误差 m 的方法,有: 1.用真误差(true error)来确定中误差——适用于观测量真值已知时。 真误差Δ——观测值与其真值之差,有: 标准差 中误差(标准差估值) , n 为观测值个数。 2.用改正数来确定中误差(白塞尔公式)——适用于观测量真值未知时。 V——或是值与观测值之差。一般为算术平均值与观测值之差,即有: 二.相对误差 1.相对中误差= 测量误差按其对测量结果影响的性质,可分为: 一.系统误差(system error) 1.定义:在相同观测条件下,对某量进行一系列观测,如误差出现符号和大小均相同或按一定的规律 变化,这种误差称为系统误差。 2.特点:具有积累性,对测量结果的影响大,但可通过一般的改正或用一定的观测方法加以消除。 二.偶然误差(accident error) 1.定义:在相同观测条件下,对某量进行一系列观测,如误差出现符号和大小均不一定,这种误差称 为偶然误差。但具有一定的统计规律。 2.特点: (1) 具有一定的范围。 (2) 值小的误差出现概率大。 (3) 值相等的正、负误差出现的概率相同。 (4) 数学期限望等于零。即: ——某量的真误差,[]——求和符号。 规律:标准差 估值(中误差 m)值愈小,观测精度愈高。 在测量中,n 为有限值,计算中误差 m 的方法,有: 1.用真误差(true error)来确定中误差——适用于观测量真值已知时。 真误差Δ——观测值与其真值之差,有: 中误差(标准差估值) , V——或是值与观测值之差。一般为算术平均值与观测值之差 节 测量误差概述 §5-1 测量误差概述 5.1.1 测量误差及其来源 误差存在的现象:观测值与理论值不符,如高差闭合差fh。 测量误差:观测值与相应真值之差。 观测值: 测量所获得的数值。 真误差(△)关系式 真误差△=观测值L–真值X , 即△= L – X 或△= X – L (亦可) 观测误差来源:来源于以下三个方面: 观测者的视觉器官的鉴别能力和技术水平;仪器、工具的程度;观测时外界条件的好坏。 观测条件 观测条件:观测者的技术水平、仪器的精度和外界条件的变化这三个方面综合起来称为~ 。 观测条件与观测成果精度的关系: 若观测条件好,则测量误差小,测量的精度就高; 若观测条件不好,则测量误差大,精度就低; 若观测条件相同,则可认为观测精度相同。 等精度观测:在相同观测条件下进行的一系列观测 不等精度观测:在不同观测条件下进行的一系列观测 研究误差理论的目的 由于在测量的结果中有误差是不可避免的,研究误差理论 不是为了去消灭误差,而是要对误差的来源、性质及其产生 和传播的规律进行研究,以便解决测量工作中遇到的一些实 际问题。 研究误差理论所解决的问题: (1)在一系列的观测值中,确定观测量的可靠值; (2)如何来评定测量成果的精度,以及如何确定误差的限度等; (3)根据精度要求,确定测量方案(选用测量仪器和确定测量方法)。 5.1.2、 测量误差的分类 测量误差按其性质可分为 系统误差 偶然误差 1.系统误差 系统误差:在相同的观测条件下,对某一未知量进行一系列观测,若误差的大小和符号保持不变,或按照一定的规律变化,这种误差称为~ 。 系统误差产生的原因 : 仪器工具上的某些缺陷;观测者的某些习惯的影响;外界环境的影响。 系统误差的特点: 具有累积性,对测量结果影响较大,应尽量设法消除或减弱它对测量成果的影响。 例:水准测量中LL//CC产生的i角误差对尺读数的影响: 即 △= a′ – a = S tgi 随着S 的增长而加大----系统误差 系统误差对观测值的准确度(偏离真值的程度)影响很大,消除 。 系统误差消减方法 1、在观测方法和观测程序上采取一定的措施; 例:前后视距相等——水准测量中i角误差对h的影响、球气差对h的影响及调焦所产生的影响。 盘左盘右取均值——经纬仪的CC不垂直于HH;HH不垂直于 VV;度盘偏心差、竖盘指标差对测角的影响。 水准测量往返观测取均值——尺垫下沉对h的影响。 2、找出产生的原因和规律,对测量结果加改正数。 例:光电测距中的气象、加常数、乘常数与倾斜改正数等。 3、仔细检校仪器。 例:经纬仪的LL不垂直于VV对测角的影响 2.偶然误差 偶然误差:在相同的观测条件下,对某一未知量进行一系列观测,如果观测误差的大小和符号没有明显的规律性,即从表面上看,误差的大小和符号均呈现偶然性,这种误差称为 ~。 产生偶然误差的原因: 主要是由于仪器或人的感觉器官能力的限制,如观测者的估读误差、照准误差等,以及环境中不能控制的因素(如不断变化着的温度、风力等外界环境)所造成。 偶然误差的规律:偶然误差在测量过程中是不可避免的,从单个误差来看,其大小和符号没有一定的规律性,但对大量的偶然误差进行统计分析,就能发现在观测值内部却隐藏着统计规律。 即:偶然误差就单个而言具有随机性,但在总体上具有一定的统计规律,是服从于正态分布的随机变量。 错误 测量成果中除了系统误差和偶然误差以外,还可能出现错误(也称之为粗差)。 错误产生的原因:较多 可能由作业人员疏忽大意、失职而引起,如大数读错、读数被记录员记错、照错了目标等; 也可能是仪器自身或受外界干扰发生故障引起;还有可能是容许误差取值过小造成的。 错误对观测成果的影响:大,所以在测量成果中不允许有错误存在。 发现错误的方法:进行必要的重复观测,通过多余观测条件,进行检核验算;严格按照国家有关部门制定的各种测量规范进行作业等。 5.1.3 偶然误差的特性 偶然误差的特点具有随机性,所以它是一种随机误差。 偶然误差就单个而言具有随机性,但在总体上具有一定的统计规律,是服从于正态分布的随机变量。 偶然误差分布的表示方法 表格法 直方图法 误差概率分布曲线----正态分布曲线 1、 表格法 例如: 在相同观测条件下观测了217个三角形(见图5-J1)的内角,每一个三角形内角和的真误差为三内角观测值的和减去180°, 即真误差:Δ=α+β+γ-180°。 将所有三角形内角和的误差范围分成若干小的区间d△(如表5-1中的3″); 统计出每一个小区间出现的误差个数k及频率, 频率 = 个数k/总数n(n=217),得出统计表。 表5-1 三角形内角和真误差统计表 从表5-1中可以看出: 该组误差的分布表现出如下规律: 小误差出现的个数比大误差多; 值相等的正、负误差出现的个数和频率大致相等; 大误差不超过27″。 2、直方图法 横坐标—以偶然误差为横坐标, 纵坐标—以频率/d△(频率/组距)为纵坐标, 在每一个区间上根据相应的纵坐标值画出一矩形,各矩形的面积 = 误差出现在该区间的频率(K/n ) 所有区间的矩形构成了直方图,如图5-1所示 统计表和直方图是偶然误差的实际分布。 横坐标—以偶然误差为横坐标, 纵坐标—以频率/d△(频率/组距)为纵坐标, 各矩形的面积 = 误差出现在该区间的频率(K/n ) 有斜线的矩形面积:为误差出现在+6 ~ +9之间的频率(0.069) 图5-1 3、误差概率分布曲线----正态分布曲线 当直方图中: n →∞,d△各区间的频率也就趋于一 个完全确定的数值——概率. 若d△ → 0时,则直方图成为误差概率曲线——正态分布曲线。它服从于正态分布。 1)正态分布曲线的方程式为: 式中:△为偶然误差;σ(>0)称为标准差,是与观测条件有关的一个参数。它的大小可以 反映观测精度的高低。 标准差σ定义为: 2)误差概率曲线:叫作偶然误差的理论分布(见图5-2) 误差分布曲线到横坐标轴之间的面积恒等于1。 图5-2 的误差分布曲线是对应着某一观测条件的,当观测条件不同,其相应的误差分布曲线的形状也随之改变。 3)偶然误差的四个特性 特性一 有限性:在一定的观测条件下,偶然误差的值不会超过一定的限值; 特性二 集中性:即值较小的误差比值较大的误差出现的概率大; 特性三 对称性:值相等的正误差和负误差出现的概率相同; 特性四 抵偿性:当观测次数无限增多时,偶然误差的算术平均值趋近于零。即: 在数理统计中,(5-5)式也称偶然误差的数学期望为零,用公式表示: E(△)=0. 4)不同精度的误差分布曲线: 如图5-3:曲线Ⅰ、Ⅱ对应着不同观测条件得出的两组误差分布曲线。 v 曲线I 较陡峭,即分布比较集中,或称离散度较小,因而观 测精度较高。 v 曲线II较为平 缓,即离散度较 大,因而观测精度较低。 如图5-3中,曲线Ⅰ、Ⅱ对应着不同观测条件得出的两组误差分布曲线。 当△=0 时, 上式是两误差分布曲线的峰值。 其中曲线Ⅰ的峰值较曲线Ⅱ的高,即σ1<σ2 ,故Ⅰ组观测的小误差出现的概率较Ⅱ组的大。 由于误差分布曲线到横坐标轴之间的面积恒等于1,所以当小误差出现的概率较大时,大误差出现的概率必然要小。 曲线I表现为较陡峭,即分布比较集中,或称离散度较小,因而观测精度较高。 曲线II相对来说较为平缓,即离散度较大,因而观测精度较低。 误差理论研究的主要对象——偶然误差 在测量的成果中: 错误可以发现并剔除, 系统误差能够加以改正, 偶然误差是不可避免的,它在测量成果中占地位, 测量误差理论主要是处理偶然误差的影响。
- 三坐标测量平台与三坐标测量机在汽车发动机质量控制中的应用研究[2016-04-06]
- 随着中国汽车工业的迅猛发展以及入关后该制造业面临的激烈竟争,汽车质量及性能势必成为竟争的硬指标,要达到这些技术指标,就要具备高精度、高质量、设计 的发动机、变速箱及传动系等。这些汽车零部件制造及装配的高精度必然需求高精度的检测,需求严密的质量控制。三坐标测量机是一个企业质量控制水平 的鲜明标志。目前,国内各发动机生产厂家及汽车生产厂家为满足国际汽车行业对供应商质量的要求,纷纷通过汽车行业质量标准 ISO/TS16949:2002质量认证,纷纷购进各种高测量精度的三坐标测量机,使生产及装配全程处于质量受控状态。 本文针对影响汽车发动机产品质量的机加和装配等环节进行的质量控制,对机加生产中三坐标测量机的应用和三坐标测量机测量不确定度的产生原因及补偿方法进行 了研究。在机加生产中对三坐标测量机的应用研究包括:(1)在机加生产中控制大量的生产线测量检具的精度状态;(2)新购进机加生产线时,对加工设备进行 验收及精度确认;(3)日常加工生产中,对加工的工序产品及完成品进行质量检验及设备调整中的精度确认。在三坐标测量机测量不确定度的产生原因及补偿方法 研究中,结合三坐标测量机展开了测量系统分析,根据测量参数及测量特征推导出计量设备在开展具体测量时所产生的测量不确定度,从而在检测中,实现了对 测量结果进行必要补偿,提高了测量精度。 本论文通过对发动机关键零部件的检测研究,提出了在检测及编写测量程序时的测量建议,使测量精度与测量速度达到平衡状态,针对不同的测量任务,根据测量原 理、测量要求及加工工艺,提出了佳计量检测策略,并通过测量软件进行了实现,满足了发动机生产实际中质量控制的需求。
- 移动桥式三坐标测量机结构设计测量平台与误差分析研究[2016-04-06]
- 随着现代工业的不断发展,三坐 标测量机在生产中了广泛的应用,它的发展水平已经成为衡量现代制造技术以及制造技术水平发展高低的一个非常重要的标志,成为现代化的工业生产中对零件 进行生产、测量、质量把关必不可少的关键检测仪器,与此同时对测量机的测量速度和测量精度也提出了越来越高的要求,但是由于测量机自身的结构特点,速度和 精度的提高又受到一定因素的制约。 本文设计了一种移动桥式三坐标测量机,通过Solidworks三维软件对测量机结构进行建模,利用ANSYS有限元软件进行静力学分析和模态分析,研究 了测量机的动态特性和稳定性,确定了整机结构方案,并对其主要部件进行了展开分析设计,着重对三坐标测量机中气浮导轨中气浮垫的结构设计、各轴气浮导轨的 分布,斜摩擦轮传动机构以及Z轴平衡和保护装置进行了分析设计,为测量机系统的成功设计提供了保障。 目前,市场上80的三坐标测量机均为移动桥式结构,因此对移动桥式结构三坐标测量机进行深入的研究具有一定的代表性。本文对移动桥式三坐标测量机所产生 的动态误差进行了详细的分析,研究了机构误差、机体动态变形、温度误差、测头误差等测量机的主要动态误差源,并对影响测量机测量精度的主要误差源之间的相 互关系进行了分析。 在分析了三坐标测量机的触发式测头触发原理的的基础上,分析了测头的动态性能,通过分析了影响测头动态性能的主要因素,给出了等效作用直径的定义,分 析了速度参数对等效作用直径的影响。
- 首业公司主要客户商[2016-03-29]
- 首业量具致力于将国外的测量理念及手段介绍给国内急待提高产品质量的制造型企业,这些检测仪器在汽车、摩托车制造、液压、航天航空、轴承、油泵油嘴、机械加工、铸造等行业了广泛应用并收到了良好效果。 公司在产品推广过程中,与众多制造业厂家建立了良好的合作关系,在帮助这些厂家解决具体的检测问题的过程中,积累了丰富的检测经验。我们的国外制造企业具有几十年至上百年的 检测经验,在解决检测问题,提供检测技术手段方面,具有成功实例。 公司全体同仁欢迎所有致力于提高产品质量及国际竞争力的制造企业及计量单位与我公司精诚合作,我们将尽全力为您提供、、便利、快捷 的检测服务,推动中国检测行业的发展。
- 首业公司的量具的定义和分类[2016-03-28]
- 量具的定义:以一定形式复现量值的计量器具。 所属学科:机械工程(学科);量具与量仪(二级学科);量具(三级学科)
- 什么是量具?量具的分类?量具的特点?[2016-03-28]
- 测量的工具。 量具的分类 1、标准量具。指用作测量或检定标准的量具。如量块、多面棱体、表面粗糙度比较样块等。 2、通用量具(或称量具)。一般指由量具厂统一制造的通用性量具。如直尺、平板、角度块、卡尺等。 3、专用量具(或称非标量具)。指专门为检测工件某一技术参数而设计制造的量具。如铸铁平台、花岗岩平台、塞环规等量具。 量具的特点 1、本身直接复现了单位量值,即量具的标称值就是单位量值的实际大小,如量块本身就复现了长度量的单位。 2、在结构上一般没有测量机构,没有指示器或运动着的元部件。如量块只是复现单位量值的一个实物。 3、由于没有测量机构,如不依赖其他配用的测量器具,就不能直接测出被测量值。例如量块要配用干涉仪、光学计。因此它是一种被动式测量器具。
- 制造首业量具设及到的行业应用[2016-03-21]
- 汽摩: 在汽车制造领域,从动力总成、汽车零配件,到车身的设计、制造和验证,以及模具和工装的制造检验,三坐标测量机具有广泛的应用,来自首业工量具的测量设备,能够更好的为汽车整车制造商提供完善的计量解决方案 高铁: 随着高速铁路和列车建设项目的推进,对一些关键部件提出了精度上的更高要求,因为任何一点的变形和误差在高速运动情况下都会放大,从而影响到整个系统的运行。比如说火车转向架,需要采用大尺寸的龙门式测量系统确保转向架的精度,首业生产的高精度平台系列测量平台为大型工件的检测提供了的检测方案。 航空航天: 航空航天制造业与普通制造业有着巨大的区别,航空航天产品出现质量问题就会造成不可估量的后果,因此,航空航天产品质量优良的保证,要有一定的检测手段和标准,众所周知,高地平台是这个行业中的工具,首业量具企业计量检测管理为大型企业的计量检测标准化打造信息化管理平台。 船舶: 船舶制造业是国家制造业技术水平的体现,船用柴油机是轮船制造业的核心部件,船用柴油机的零部件主要以箱体类零部件为主,包括上下曲轴箱、连杆、飞轮壳、曲轴、怎么测量缸盖等零部件,相对其他零部件具有尺寸大、测量项目多、精度要求高的特点,因此大型的桥式测量机(如Daisy 系列)和大尺寸、高精度的平台测量(如Atlas)是完成船用柴油机零部件测量,尤其是关键机体测量的理想方案。 水电、风电、核电: 由于风能、水能、太阳能具有清洁无污等环保的特点,近年来不断的受到各个国家的重视,风能制造、光伏太阳能产业也在全球显示了巨大的发展潜力和应用空间,风能叶片、光伏硅晶片等测量需求近年来增长迅猛。首业工量具专用测量平台能使该行业中如叶片类复杂零件型线的全尺寸、高精度检测效率大幅提升。