精密测量课程设计.doc

中国计量学院现代科技学院 课程设计报告课程设计名称 精密测量课程设计 系（部） 计测工程系 专业班级 测控101 姓 名 李密 学 号 指导教师 吴飞飞 2013 年 10 月 11 日中国计量学院现代科技学院课程设计任务书系（部）： 测控 专 业： 测控 班 级： 测控101 应参加人数： 38 地 点： 仰北105 题 目： 基于工件样品再加工的测量和绘图（138号） 内容要求：（包括规定阅读的文献、应完成的程序、图纸、实验、说明书等）1 将待测工件所有待测参数分类统计。2 查找资料，制定测量方案，包括测量仪器选择及测量方法选择（必须陈述选择的依据）。3 进行各参数实测。4 撰写测试报告。5 运用AUTOCAD绘图。6 提交报告和图纸。起止日期：20 13 年9 月23日 至 20 13年10 月11日指导教师： 吴飞飞 专业负责人： 范伟军 2013 年 9 月 23 日发目 录一、计量器具选择（ 3 ）1. 正确选择计量器具的原则（ 3 ）2. 工件分解（ 6 ）3. 选择计量器具（ 3 ）二、 测量方法选择 （ 4 ）三、 原始数据 （ 4 ）四、 数据处理及误差分析 （ 4 ）1数据处理（ 4 ）2. 误差分析（ 6 ）五、 参考文献（ 7 ）一 计量器具选择1.正确选择计量器具的原则：（1） 保证测量精度计量器具的精度指标是选用计量器具的主要依据。精度指标中以示值误差、示值变动性和回程误差为主。（2） 保证测量的经济性在保证测量精度的前提下，全面考虑计量器具的成本、耐磨性、测量效率、测量者技术水平的经济性。（3） 保证被测件的结构特性所谓被测件结构特性是指被测件结构形状、尺寸大小、精度高低、材料重量、表面质量等。（4） 考虑被测件的批量工件批量是选择计量器具的重要因素，以利在保证精度的前提下，提高经济效益。显然对于单件和小批量的测量，选用通用量具量仪。2. 工件分解：长度类：A,B,F,G,H,I,G,K角度类：L圆弧类：C,D,E3. 选择计量器具：按计量器具不确定度允许值来选择计量器具，使所选用的计量器具不确定度不大于计量器具不确定度允许值。现在待测的零件是无图纸零件，既不知道零件允许的测量误差，也不知道零件公差，但是知道公差等级为12级，所以选择上述方法选用测量器具。 器件的尺寸A,B,C,D,E,F：大于30mm 公差等级为12级，按I挡 u1>23um，游表卡尺的分度值0.02的不确定U=20um U<U1 则可以选用游标卡尺，但其中F由于机构特殊不容易用游标卡尺准确测量，故选用万能工具显微镜。 器件的尺寸G,H,I,G,K,L:小于30mm 公差等级为12级，按I挡 u1<19um，游标卡尺的分度值0.02的不确定U=20um U>U1 则不可以选用游标卡尺,使用万能工具显微镜。 二 测量方法选择A,B,C,D,E使用游标卡尺直接测量。F,G,H,I,G,K使用万能工具显微镜直接测量。角度L的测量方法一：在万能工具显微镜上用影像法，采用米字线直接测量角度L。可得角度量L的=1-0。 角度L的测量方法二：用万能工具显微镜测出长度数据J，F，G三个参量，然后由三角函数定理可得角度量L的。=arctan(J/(F-G) 这里方法一测量时要测量的数据量只有两个，但人为因素造成的误差对测量数据影响较大；方法二测量的数据有三个，通过计算也可得到角度量，故这里选用方法二。 三原始数据长度类数据： A：70.22mm;70.20mm;70.18mm B: 70.01mm;70.06mm;70.04mm F: X1:0.0000mm;X2:34.1114mm G: X1:0.0001mm;X2:11.7256mm H: Y1:0.0000mm;Y2:8.8213mm I: Y1:0.0000mm;Y2:6.9707mm J: Y1:0.0000mm;Y2:4.9211mm K: Y1:0.0000mm;Y2:-0.7234mm 圆弧类数据： C: 30.10mm;30.14mm;30.12mm D: 63.78mm;63.82mm;63.80mm E: 67.92mm;67.90mm;67.94mm 四 处理及误差分析1.数据处理：先对A,B,C,D,E,5组数据进行计算,求出平均值并取小数点后2位小数做有效值，然后再用求出来的平均值进行数据的处理。对用游标卡尺测得数据进行处理： A=(70.22+70.20+70.18)/3=70.20mm B=(70.01+70.06+70.04)/3=70.04mm C=(30.10+30.14+30.12)/3=30.12mm D=(63.78+63.82+63.80)/3=63.80mm E=(67.92+67.90+67.94)/3=67.92mm 对用万能显微镜测得数据进行处理： F=X2-X1=34.1114-0.0000=34.1114mm G=X2-X1=11.7256-0.0001=11.7255mm H=Y2-Y1=8.8213-0.0000=8.8213mm I=Y2-Y1=6.9707-0.0000=6.9707mm J=Y2-Y1=4.9211-0.0000=4.9211mm K=Y2-Y1=0.0000-(-0.7234)=0.7234mm 沟槽的深度：h=K=0.7234mm 凹槽斜度的计算：=arctan(J/(F-G)=arctan(4.9211/(34.1114-11.7255)=12.4° 2. 误差分析按照误差的特点和性质，误差可分为系统误差，随机误差，粗大误差三类。这里的误差主要是由系统误差和偶然误差造成系统误差： (1)仪器误差。这是由于仪器构造不够完善，示数部分的刻度划分得不够准确所引起，如零点的移动，游标卡尺刻度不够准确等。(2)测量方法本身的限制。如根据理想的测量与实际的测量有一定的偏差.(3)个人习惯性误差。这是由于观测者有自己的习惯和特点所引起，如读数时视野不同或个人习惯问题造成读书偏差。系统误差决定测量结果的准确度。它恒偏于一方，偏正或偏负，测量次数的增加并不能使之消除。通常是用几种不同的实验技术或用不同的实验方法或改变实验条件、调换仪器等以确定有无系统误差存在，并确定其性质，设法消除或使之减少，以提高准确度。偶然误差： 即使采用了完善的仪器，选择了恰当的方法，经过了精细的观测，仍会有一定的误差存在。这是由于实验者的感官的灵敏度有限或技巧不够熟练、仪器的准确度限制以及许多不能预料的其他因素对测量的影响所引起的。 参考文献 1施岳定,黄长林,崔培英工程制图及计算机绘图浙江大学出版社,2001 2花国梁.精密测量技术.中国计量出版社，1990 3章皓，徐志玲.测控技术与仪器专业综合实训教材.浙江大学出版社，2012 4张泰昌.几何量检测1000问.中国标准出版社，2006 附录A：指导教师评语及成绩指导教师评语：成绩评定： 指导教师： 年 月 日中国计量学院现代科技学院课程设计答辩记录表答辩人： 班级： 课程设计题目： 答辩情况记录： 答辩总体结论：记 录 人： 年 月 日 指导教师： 年 月 日