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第1章 长度基准和实用标准1

1.1 长度基准的传递1

1.1.1 米的新定义1

1.1.2 长度基准的传递5

1.2 实用标准5

1.2.1 光波基准的实际体现5

1.2.2 光波干涉仪7

1.2.3 量块的绝对测量9

1.3.1 端面类量具的标准--量块15

1.3 端面类量具和线纹类量具15

1.3.2 量块的形状、尺寸和精度16

1.3.3 线纹类量具的标准--标准线纹尺20

1.3.4 标准线纹尺的精度与支承21

第2章 变换器及其应用23

2.1 变换器的种类与要求23

2.2 机械位移运动变换与放大机构24

2.2.1 斜面放大机构24

2.2.2 将直线运动变换为回转运动的机构26

2.2.3 杠杆放大机构28

2.2.4 弹簧放大机构28

2.3.1 光学变换放大机构30

2.3 机械-光学变换30

2.3.2 光学杠杆31

2.3.3 透镜系放大34

2.4 物理光学变换36

2.4.1 利用光波干涉观测平面36

2.4.2 显微干涉仪37

2.5 机械-流体变换器38

2.5.1 液体水平面38

2.5.2 应用空气流的机械-流体变换41

2.6.1 电气触点通断变换46

2.6 机械-电气变换46

2.6.2 位移-电阻变换47

2.6.3 形变-电阻变换47

2.6.4 差动变压器51

2.6.5 位移-电容变换56

2.6.6 位移-阻抗变换58

2.6.7 涡流式传感器59

2.6.8 非接触式位移测量仪59

2.7 机械位移-电脉冲变换60

2.7.1 绝对方式61

2.7.2 增量方式62

2.7.3 光栅直线编码器62

2.7.4 莫尔条纹直线编码器65

2.7.5 光栅尺的制作与检测66

2.7.6 磁栅直线编码器68

2.7.7 回转编码器69

第3章 测量误差72

3.1 误差理论的作用与目的72

3.2 系统误差72

3.2.1 测量环境偏离标准状态引起的误差73

3.2.2 温度梯度引起的误差77

3.2.3 弹性变形引起的误差78

3.2.4 测量轴线偏斜引起的误差85

3.2.5 仪器结构引起的误差87

3.2.6 其它因素引起的误差87

3.3 偶然误差88

3.3.1 “准确”与“精密”88

3.3.2 偶然误差的正态分布88

3.3.3 测量精密度的评估89

3.3.4 测量方法的总误差94

3.4 误差的传播95

3.5 测量器具的精度98

4.1 几何基准与实用基准100

4.1.1 精密铸铁平板100

第4章 长度测量的基础技术100

4.1.2 钢质研磨平板104

4.1.3 平晶105

4.2 刻度的读数106

4.2.1 刻度小数的读取106

4.2.2 数字标度的读数误差108

4.2.3 游标刻度108

4.2.4 读数显微镜109

4.3 绝对测长和比较测长111

4.3.1 阿贝原则112

4.3.2 反转原理115

4.4.1 比较测长器116

4.4 外侧尺寸的测量116

4.4.2 超精密比较测长器118

4.4.3 绝对测长器119

4.5 内侧尺寸的测量123

4.5.1 内径测量的几何学123

4.5.2 用测长器测量内径125

4.5.3 用空气测微器测量内径126

4.6 大尺寸的测量127

4.6.1 现场用测量器具127

4.6.2 计量室用测量器具128

4.6.3 温度不均匀与弹性变形128

4.6.4 用鞍形规测量大尺寸外径129

第5章 角度的测量130

5.1 角度的实用基准130

5.1.1 角度的单位130

5.1.2 角度量块130

5.1.3 直角尺131

5.1.4 多面棱镜136

5.1.5 刻度板的自检定137

5.1.6 光学分度头和光学分度检定器138

5.2 角度的测量140

5.2.1 正弦规140

5.2.2 外侧角的测量141

5.2.3 内侧角的测量142

5.2.4 燕尾槽的测量142

5.2.5 圆锥角和锥度的测量143

第6章 极限量规146

6.1 极限量规概述146

6.1.1 零件检验用极限量规146

6.1.2 极限量规的功能与种类146

6.1.3 极限量规的制造公差与磨损余量148

6.2 极限量规体系的基本问题150

6.2.1 极限量规设计的原则150

6.2.2 极限量规对形状误差的检验功能151

6.2.3 极限量规与加工作业的关系153

第7章 二维尺寸和形状的测量154

7.1 二维长度测量仪154

7.1.1 基本测量机构154

7.1.2 光学测头155

7.2 轮廓检查仪156

7.2.1 放大倍率156

7.2.2 基本结构157

7.2.3 与测量精度有关的事项159

7.3 工具显微镜和万能测量显微镜161

7.2.4 测量方法161

7.3.1 基本结构163

7.3.2 影响测量精度的因素165

7.3.3 各种附属设备和测量方法165

7.4 二维尺寸和形状测量数据处理171

第8章 圆度测量172

8.1 圆度的定义和评定172

8.1.1 圆度的定义172

8.1.2 圆度的评定172

8.2 圆度的近似测量174

8.2.1 直径测量法174

8.2.2 V形架测量法174

8.3 回转台测量装置178

8.4 圆度仪测量法180

8.4.1 原理与型式180

8.4.2 测量系统181

8.4.3 测量倍率181

8.4.4 滤波器的使用181

8.4.5 测头的选用183

8.4.6 测量其它形位误差的功能184

8.4.7 记录图形的畸变184

8.4.8 测量值的解析和应用188

9.1.1 断面曲线的定义191

9.1 断面曲线191

第9章 表面粗糙度、波纹度和轮廓形状的测量191

9.1.2 断面曲线的滤波192

9.2 评定参数194

9.2.1 表面粗糙度评定参数194

9.2.2 表面波纹度评定参数198

9.3 测量方法201

9.3.1 触针式测量法201

9.3.2 光切测量法205

9.3.3 光波干涉测量法207

9.3.4 激光测量法208

9.3.5 波纹度测量209

9.4 波纹度和外观质量的关系211

第10章 三维测量213

10.1 三维坐标测量机的结构214

10.1.1 基本结构214

10.1.2 一般使用的测头217

10.1.3 全方位传感器219

10.1.4 技术开发课题221

10.2 三维坐标测量机的数据处理222

10.2.1 以计算机为中心的数据处理系统222

10.2.2 构成测量基准的坐标224

10.3.1 三维坐标测量机的误差226

10.2.3 基本计算程序226

10.3 三维坐标测量机的精度226

10.3.2 三维坐标测量机的精度校核227

第11章 机械加工在线测量与自动定尺229

11.1 机械加工在线测量的意义229

11.2 自动定尺装置229

11.2.1 自动定尺面临的问题与对策229

11.2.2 接触式自动定尺装置230

11.2.3 滚动式自动定尺装置233

11.2.4 非接触式自动定尺装置234

11.2.5 测头组入刀具交换系统的测量法235