论工件尺寸检测
本帖最后由 史锦顺 于 2012-7-1 09:45 编辑论工件尺寸检测
史锦顺-（一）测得值范围与真值范围用量具测量工件的尺寸，被测的尺寸称被测量。被测量的实际值称真值。量具的读数称测得值。1 测得值范围先讲量具的计量。这里量具指卡尺或千分表。量具的计量又称检定。要定期检定。未经计量合格的量具，不得使用。量具有准确度指标。准确度就是误差范围。计量中，用被检量具测量量块（长度标准），测得值减量块标称值（当做真值），得误差元，误差元绝对值的最大可能值是量具的实测误差范围。量具的实测误差范围加上所用标准（量块）的误差范围，称量具误差范围实验值，当量具误差范围实验值小于量具误差范围标称值时，量具合格。-检定过程，用数学方法表达如下。设被测量真值（此处是量块的标称值）为Z，测得值为M，误差元为r,误差元绝对值的最大值为R。计量时，真值唯一，而测得值是个变量。 R=│r│max=│M-Z│max （1）解绝对值方程（1），当M＞Z，有 R=(M–Z)(大)=M(大)-Z M(大)=Z+R (2)当M＜Z，有 R=(Z-M)(大)=Z-M(小) M(小)=Z-R (3)由（2）（3）式，得到测得值M的范围是 (4)测得值范围，又可表示为 Z±R (5)-2 真值范围下面讲使用量具进行测量的情况。-测量时，得到确定的测得值，是唯一值。而真值有多种可能，从可能值Z(小)到可能值Z(大)。-解绝对值方程（1）当Z＞M，有 R=(Z-M)(大)=Z(大)-M Z(大)=M+R (6)当Z＜M，有 R=(M-Z)(大)=M-Z(小) Z(小)=M-R (7)由（6）（7）式，得到真值的范围是 (8)真值范围又可表示为 M±R (9)-(9)式很重要。测量给出的测量结果，就这样表达。这是真值范围。真值就是实际值。测量结果就是被测量的实际值范围。等于测得值加减误差范围。-以上表达中，把“测得值”和“测量结果”两个术语明确区分开。测量得到的、赋予被测量的值称测得值；测得值加减误差范围是测量结果。这就提示人们：给出测得值，还要给出误差范围，才是测量结果。测量结果是被测量实际值范围。-（二）测量时，真值是变量把真值当变量，有人可能理解起来有障碍。说明如下。计量时，用一把量具(卡尺或千分尺)去测量量块，测得值（取单个值，最好取三个值的平均值）与真值都各有一值。把测得值看做变量，是设想有N个量具都去测量一个标准，真值只有一个，而各把量具的测得值，各不相同。因而，测得值可看做变量。-测量时，用量具测量工件的尺寸。设想在大批零件中,用误差范围相同的10把卡尺（设误差范围为0.10mm）去挑选测得值恰等于标称值12mm的零件，用每把尺子各选10件，共选100件。每个零件，测得值都是12.00mm。但这只是测得值，而选出的100个零件，每个的实际值（真值）是不同的。再用误差范围为0.002mm的螺旋测微器(千分表)去测量这100个零件，则尺寸的测得值是11.898mm 到 12.102mm范围内的某个值。扣除千分表的误差部分，原挑出的零件尺寸的实际值（真值）在11.90到12.10的范围中。这样，就可以想通真值为什么是变量了。
- 本帖最后由 史锦顺 于 2012-7-1 09:52 编辑
接 1# 史锦顺 文
（三）测量结果是量值群测得值是一个值，由于量具有误差，一个测得值代表的是一个量值群。例如，用卡尺量工件，测得值是12.00mm,卡尺的允许误差是±0.05mm，这样，同样是测得值12.00mm的零件，实际尺寸可能是11.95mm、11.951mm、11.98mm……12.00mm、12.01mm、12.03mm、12.048mm、12.05mm. 也可以理解为有一群零件，测得值都是12.00mm，而各个零件的尺寸是11.95mm到12.05mm的任一值。因此判别合格性，不能只凭一个尺寸12.00mm，而要看最小可能值11.95是否大于下边限制，还要看最大可能值12.05是否小于上边限制。只有两边都不超过尺寸公差的限制，才算合格。-通俗的比喻。零件标度的尺寸叫基准尺寸，就是要求尺寸。把尺寸公差想象为一道门，此门有数值标度，入门者凭标度对值入门。左门框是要求尺寸的下限值，右门框是要求尺寸的上限值。一辆车，左轮是量值群的最小值，右轮是量值群的最大值。只有左轮不碰左框，而且右轮也不碰右框，才能进门，即判为合格。如果左轮碰左框或者右轮碰右框，两种情况出现一种，就判为不合格。-（四）误收和误废本来不合格，判为合格，这是误收；本来合格，判为不合格，这是误废。IEC规定（1960），生产方（售方）检验，只许误废，不准误收；用户（买方）的验收，只许误收，不准误废。以下讨论只涉及生产中的检验，只考虑避免误收，不顾及误废。为减少误废，可选用较高挡（允许误差小）的量具。-（五）避免误收的办法1 加减安全裕度法尺寸检验的国家标准规定要减少误收。所采用的方法是缩小公差范围。把公差范围上下都内移一个尺度，称安全裕度。即允许尺寸上限值减安全裕度；而允许尺寸下限值加安全裕度。加减安全裕度后，成为新允许上下限尺寸。规定安全裕度等于公差带宽的1/10.-2 内缩法内缩法。即将尺寸基值上限减量具误差范围R，而将尺寸基值下限加量具误差范围R.R是量具测量误差元绝度值的一定概率（误差理论取99%）意义下的最大可能值，卡尺检定规程称允许误差，千分尺检定规程称最大允许误差。某些测量仪器称R为极限误差、误差限或总误差。R是绝对值，恒正。-3 实际尺寸范围法本文推荐的是实际尺寸范围法，也可称测得值加宽法。真值概念是经典测量学的重要概念。在常量测量中，被测量有唯一真值。真值一词，过于严肃，且不易向变量过渡，我们改变一下称呼，变成实际值。在机加工尺寸检查中，把尺寸的真值称为尺寸实际值。简称实际值，即朴实又适应各个零件尺寸不同（有变化）的特点。合格性判别，就是判断零件的实际尺寸群（实际尺寸范围）是否符合尺寸公差要求。-（五）尺寸检测操作1 选用量具在图纸上查尺寸标度。设被检尺寸的标称值是L，上偏差减下偏差，是公差带宽度，其一半是公差带半宽G。例：上偏差为+0.05，下偏差为-0.03，则公差带宽是+0.05-(-0.03)=0.08,公差带半宽是0.04mm.选量具，使量具误差范围（允差或称最大允差）R小于或等于公差带半宽G的1/3。（参见表1表2）查验量具的检定合格证。-2 测量取数正确使用量具。最好测量三次，取其平均值。数据稳定，也可只测一次。记测得值为M。-3 合格性判别图纸给出的尺寸上限为L(上)，尺寸下限为L(下)。量具的误差范围是R(R是允许误差去掉正负号)。测得值为M。实际尺寸的可能值的最大值为M+R；最小值为M-R.若 M+R≤L(上) （10）且 M-R≥L(下) (11)则尺寸合格。注意(10)(11)式必须同时满足。若 M+R＞L(上) （12）或 M-R＜L(下) (13)则尺寸不合格。注意，（12）（13）有一条，就是不合格。- 本帖最后由 史锦顺 于 2012-7-1 10:08 编辑
接 2# 史锦顺 文
（六）抵制不确定度论的理由不确定度理论，否定真值概念、否定误差概念，没法处理尺寸公差的标度与检验问题。什么都不确定，从本质上无法谈论判别合格性这类必须给出肯定结论的话题。按不确定度论，首先要“建模”。尺寸测量都是直接测量，测得值与被测量直接一对一，也就是Y=X，不必建模。况且，那些著名专家按不确定度论搞的评定样板，都是摆样子，并无实际用途。 整个不确定度评定，基本上是一团糟。专家弄不懂、干不好的事，还要让检验工人去干——此路不通。笔者认为，不确定度理论、不确定度评定，都是扯淡。老史下一步将重点抨击不确定度评定的多余性、麻烦性和危害性。-（七）无法执行的国家标准关于如何检验机械尺寸的我国国家标准，有《光滑工件尺寸的检验 GB/T3177-1997》和《光滑工件尺寸的检验 GB/T3177-2009》.这两个标准都规定选量具要依据量具的不确定度规格，但我国的卡尺和千分表，国标规定的指标给出方法都是标明允许误差（卡尺）或最大允许误差（千分表），不确定度与允许误差（最大允许误差）之间，怎样换算？老史学习、研究误差理论50年，琢磨不确定度各种文件20年，算不出这个题目。你让生产线上的检验工，怎么计算？怎么选量具？这不是懵人吗？也许有人说，你不会搞一搞卡尺与千分表的不确定度评定吗？老史查了一下有关的评定方法，就是国标《GB/T 18779.2-2004
产品几何量技术规范（GPS） 工件与测量设备的测量检验第二部分CPS的测量不确定度评定指南》，题目就够长的，而全文是51页。好家伙，老史看了一天，自己承认：看不懂。天哪，如此国家标准，让检验工怎样去执行？ 计量院马凤鸣先生说“不确定度是国际计量委员们吃饱撑的”，一位网友说是“洋垃圾”，yeses先生说是“太扯淡”，老史对不确定度论的评价是“出发点错，方向错，一错再错，全盘错”。从尺寸检验这个领域的情况，又一次说明：用误差理论容易处理的问题，一到不确定度论那里，竟成天书。——不确定度论，要不得！-附录一 卡尺的规格（单位毫米）- 分度值（分辨力）0.01，0.02 0.05 0.10 测量范围 允许误差 0～150 ±0.02 ±0.05 ±0.10 ＞150～200 ±0.03 ±0.05 ±0.10 ＞200～300 ±0.04 ±0.08 ±0.10 ＞300～500 ±0.05 ±0.08 ±0.10 ＞500～1000 ±0.07 ±0.10 ±0.15 ＞1000～1500 ±0.10 ±0.15 ±0.20 ＞1500～2000 ±0.14 ±0.20 ±0.25-附录二 千分尺的规格 测量范围 最大允许误差（微米） （毫米） 千分尺 数显千分尺 0～50 ±4 ±2 50～100 ±5 ±3 100～150 ±6 ±3 150～200 ±7 ±4 200～250 ±8 ±4 250～300 ±9 ±5 300～350 ±10 ±6 350～400 ±11 ±6 400～450 ±12 ±7 450～500 ±13 ±7 -
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