几何量测量基础

几何量测量，主要是指各种机械零部件表面几何尺寸、形状的参数测量。它包括零部件具有的长度尺寸、角度参数、坐标尺寸，表面几何形状与位置参数，表面粗糙度以及由二维、三维表示的曲线或曲面等。

概述几何量测量，主要是指各种机械零部件表面几何尺寸、形状的参数测量。它包括零部件具有的长度尺寸、角度参数、坐标尺寸，表面几何形状与位置参数，表面粗糙度以及由二维、三维表示的曲线或曲面等。

任何一个机械零部件不论其大小及几何形状如何复杂，均可以视为由上述参数所构成。例如一个齿轮，表现其性能的有关参数达数十项，但可以将其分解成两类参数，一类是每个齿在分度圆上分布不均匀的角度参数，例如基节偏差，周节偏差；另一类是表现每个齿齿面是否标准的轮廓曲线。不管是平面的或空间的复杂工件的表面，均可以用相应的几何量参数去描述它，这些参数的精度就组成了每个机械零件的精度，并在很大程度上决定了整个机构或设备的精度和使用性能。因此，几何量测量技术对产品质量、对制造业起着极其重要的作用，是机械工程技术极其重要的组成部分，也是测量方法设计和产品设计不可缺少的基本组成技术。1

几何量测量的四大要素对任何一个被测量对象和被测量，其测量过程都是将被测量和一个作为测量单位的标准量进行比较的过程。即采用能满足精度要求的测量器具，以相应的测量方法，将被测量与标准量进行比较，从而得到被测量的测量结果。因此，任何一种测量都包括以下四大要素：

测量对象和被测量几何量测量对象十分复杂，不同对象的测量参数各不相同。例如孔、轴的测量参数主要是直径；螺纹的被测参数有螺距、中径、螺牙半角、螺旋线等；而对齿轮传动起主要影响的共有14项参数。对几何量的各种参数，国家或部颁标准往往规定有严格的定义，一般情况下应按照定义去确定相应的测量方法，并将被测对象的结构尺寸、质量、大小、形状、材料、批量等作为设计测量方法的主要依据。

测量单位和标准量几何量测量的单位为国际基本单位——米(m)。1983年第17届国际计量大会批准“米”的新定义为：“1米是光在真空中于( 1/299 792 458)s的时间间隔内所经路径的长度”，并规定了量值传递系统，以保证在全世界长度量值的统一和准确。

几何量测量标准量也是多种多样的，它们具有不同的工作原理和特点，以及不同的精度与适用场合，一般分为以下几个方面：

1)机械式标准量

这包括如量块、多面棱体、多齿分度盘、微分丝杆、螺纹塞规、环规、标准齿轮、标准蜗轮和蜗杆、标准芯轴、表面粗糙度样板、角尺、形成标准渐开线或螺旋线的机械传动装置等。

2)光学式标准量

这包括测长、工具显微镜上的标准光学玻璃刻线尺、光学分度头、分度盘、测角仪中光学度盘、长光栅、圆点栅、光学编码器、码尺、激光波长、精密测角的环形激光、双频激光拍频激光波长和光波衍射式干涉条纹等。

3)电磁式标准量

这包括可接长的感应同步器、圆感应同步器、长磁栅和圆磁栅等。

测量方法测量方法是指完成测量任务所用的方法、量具或仪器，以及测量条件的总和。

基本的测量方法按不同分类方法分为：直接测量和间接测量，绝对测量和相对测量，接触测量和非接触测量，单项测量和综合测量，手工测量和自动测量，工序测量和终结测量，主动测量和被动测量，自动测量和非自动测量，静态测量和动态测量，以及组合测量、在线检测等。一般应根据被测对象要求以最经济的方式去设计相应的测量方法。

测量精度测量技术的水平、测量结果的可靠性和测量工作的全部价值，全在于测量结果的精确度。测量时并不是精确度越高越好，而是根据被测量的精度要求按精度系数A=( 1/3~1/10)去选取，按最经济又保证精度要求的方式完成测量任务的要求。1

本词条内容贡献者为:

李嘉骞 - 博士 - 同济大学