误差分析与测量不确定度评定

2017-03-11刘桂山

环球市场 2017年30期

关键词：测量方法检测法基准

刘桂山

中国电子科技集团公司第十八研究所

误差分析与测量不确定度评定

刘桂山

中国电子科技集团公司第十八研究所

近年来，误差分析与测量不确定度评定问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了外界条件引起的误差等准测量误差，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就其实践中的多项问题展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。

误差分析；测量；不确定度；评定

前言

作为一项实际要求较高的实践性工作，误差分析与测量不确定度评定的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对误差分析问题的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化测量不确定度评定相关工作的最终整体效果。

1 测前准备

1.1 认真分析图纸和工艺文件

测量人员要仔细看图纸中的尺寸，了解产品的大小，从长、宽、高三个方向的设计基准进行分析，分清定形尺寸、定位尺寸、关键尺寸；分清精加工面、粗加工面和非加工面。检验人员通过对视图的分析，掌握产品的形体结构。先分析主视图，后按顺序分析其它视图。同时，把各视图由哪些表面组成、组成表面的特征，以及它们之间的位置都要看懂记清楚。测量人员要认真分析工艺文件，按照加工顺序，对每个工序加工的部位、尺寸、工序余量、工艺尺寸换算要认真审阅。测量人员要细心清理检测环境，并检查是否满足检测要求，清洗标准器、被测件及辅助工具，对检测器具进行调整使之处于正常工作状态。

1.2 合理选择测量工具

在看清图纸和工艺文件基础上，采用合理的测量方法、选取恰当量具进行套类产品测量，主要是依据被测工件的位置精度、几何形状、尺寸大小、生产批量等进行选用。测量方法的确定除了要遵循一些原则和标准之外，还要借助一些经验来选用；测量工具要根据被测要素来选用，如测量带公差的内孔尺寸时，应选用卡尺、钢板尺、内径百分表或内径千分尺等。

2 机械加工产品的测量方法

(1)合理选用测量基准方法。测量基准应尽量与设计基准、工艺基准重合。在任选基准时，要选用精度高，能保证测量时稳定可靠的部位作为检验的基准。如套类产品测量同轴度、圆跳动、在套类产品内孔上检验心轴，以心轴中心孔为基准；测量垂直度应以大面为基准。

(2)尺寸误差的测量方法。检测尺寸公差，测量时应尽量采用直接测量法，简便直观，无需繁琐的计算，如测量轴的直径等。当检查形状复杂，尺寸较多的产品时，测量前应先列一个“对比”清单，对要求的尺寸写在一侧，实际测量的尺寸写在另一侧。测量结束后，根据清单汇总的尺寸判断产品是否合格，既不会遗漏尺寸，又能保证检测质量。

2.1 误差的测量方法

①小批量生产：中低精度轴径的实际尺寸，常用卡尺、千分尺、专用量表等普通计量器具进行检测。②大批量生产：多用光滑极限量规，综合判断轴的实际尺寸和形状误差是否合格。③高精度轴径：常用机械式测微仪、电动式测微仪或光学仪器进行测量。

2.2 孔径及其误差的常见测量方法

①小批量生产：常用卡尺、内径千分尺、内径规、内径摇表、内测卡规等普通量具和通用量仪进行测量。②大批量生产：多用光滑极限量规，综合测量孔的实际尺寸和形状误差是否合格。③高精度孔径及深孔、小孔、细孔：深孔和精密孔等的测量，常用内径百分表(千分表)或卧式测长仪；小孔径用小孔内视镜、反射内视镜等检测；细孔用电子深度卡尺测量。

2.3 长度/厚度误差的检测

①长度尺寸：一般用卡尺、千分尺、专用量表、测长仪、比较仪、高度仪、气动量仪等进行测量。②厚度尺寸：一般用塞尺、间隙片结合卡尺、千分尺、高度尺、量规等测量。③壁厚尺寸：用超声波测厚仪或壁厚千分尺来检测管类、薄壁件等的厚度；利用膜厚计、涂层测厚计检测刀片或其他产品涂镀层的厚度。 ④其他尺寸：用偏心检查器检测偏心距值，用半径规检测圆弧角度半径值，用螺距规检测螺距尺寸值。用孔距卡尺测量孔距尺寸。

2.4 角度误差测量方法

角度测量的内容有矩形产品的直角、锥体的錐角、零部件的定位角、产品结构的分度角以及转角等，通常采用相对测量、绝对测量、间接测量、小角度测量等测量方法进行检验。

3 表面粗糙度误差测量方法

从产品表面的性能，尤其是它的可靠性和耐久性，在很大程度上取决于产品表面层的质量，机械产品的破坏，一般总是从表面层开始的，产品的性能在很大程度上又取决于产品表面层的质量。产品检测完后，都要认真作记录，特别是半成品，对合格品、返修品、报废产品要分清，并作上标记，以免混淆。常用检测方法有：目视检查法、比较法、光切法、干涉法、针描法、印模法、激光测微仪检测法。

4 形状误差的测量方法

4.1 直线度误差的测量方法

可采用光隙法、指示器法、钢丝法、光学仪器法、水平仪法、光学平晶法，检测直线度误差。

4.2 平面度误差的测量方法

可采用指示器检测法、平尺检测法、光学仪器法和研点检测法，测出平面度误差。其中，平尺检测法操作与直线度测量相同，是常用的一种检测方法；而研点检测法多用在机修、平板、平尺检定、平板平尺制造等过程中。

4.3 圆度误差的测量方法

可采用圆度仪法、两点法、三点法、坐标测量法、光学分度测量法，得出圆度或圆柱度的误差。其中，两点法是一种近似测量法，简单经济，一般工件圆度误差测量多采用此方法。

5 测量中的注意事项

检测尺寸公差，测量时应尽量采用直接测量法，简便直观，就需用间接测量方法，如测量中心到端面的距离等。测量时，应选择宽平面作为测量基准，以减少测量误差。产品上的非配合尺寸，如果测得结果为小数，应圆整为整数标出。测量时应注意产品结构的测量顺序，先测量定形尺寸，再测量定位尺寸对于常规测量工具和测量方法检测不了的尺寸或不便直接测量的尺寸，可以利用高精密量具和科学的计算方法测量。