摘要：计量器的精准与否关系到加工零件质量的好坏，再加上计量器本身也存在一定的误差，那么就意味着如果在计量器的选择上出现误差，将会导致在测量加工零件的过程中产生错误判断，从而造成人力、物力的浪费。因此从计量器选择时应当注意的问题方面入手，总结了一些简便的计量器选择方法，最后进行了实例说明，希望为将来计量器的选择提供一定的帮助。
关键词：机械加工；计量器具；不确定度值；误差
引言
计量器具在企业生产中发挥着重要的作用，可以促进产品精度的提高，所以，合理选用合适的计量器具能够有效的提高生产效率。计量器具在平时应该按照规定使用，并且要定期维护，保持计量器具的清洁，在使用前，应该对器具进行检测，确保器具的精确度。
一、选择计量器具的注意事项
（一）零件大小、表面质量、材料性质
在确定加工零件的大小时，需保证计量器的量程范围略大于加工零件的测量值。对于表面质量比较好的加工零件，我们可以优先使用精度高的计量器；反之，则不要使用精度高的计量器。对于一些材料比较软的加工零件，或表面比较薄的零件，我们应该尽量使用测力小的计量器。
（二）加工零件的技术要求和批量
大小对于批量生产的加工零件，如果没有特别的技术要求，我们则可以选用公用的计量器进行测量；对于某些小批量的加工零件，或者有特殊技术要求的加工零件，我们则应该选择对应的专用计量器。
（三）了解清楚计量器自身所存在的误差
所有计量器都是存在误差的，如果不提前了解，会导致选用不当，最终会导致我们对加工零件的测量数据出现误判。
（四）选择合适的量程、精度、灵敏度
设备的量程关系到最终选用的设备是否能够正常进行测量工作，而计量器的量程又分为工作量程和有效量程2种。
（五）重复性和再现性选择
如果设备的重复性和再现性好，那么测量计量器的稳定性也好；如果设备的重复性和再现性差，则说明该计量设备所提供数据的离散性大，不会呈现相关性分布，最终导致测量结果误差较大。
（六）经济可行
要熟悉加工零件的计量要求和计量器的测量精度，避免错误计量，造成最终产品不合格，同时也要避免过于精密地测量，造成人力、财力和时间的浪费。
（七）工具的选择
机械加工过程中，量具是机械加工最基础的工具，使用最频繁，如何正确地使用用具是最关键的问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆下面就常用的计量器具进行简单的分析：（1）游标卡尺，测量长度、内外径、深度的量具；（2）杠杆百分表，其分度值为0.01 mm，测量范围不大于1 mm；（3）千分尺，测量长度的工具，用它测量长度可以精确到0.01 mm，测量范围为几厘米；（4）万能角度尺，用于机械加工中内、外角的测量，可测0°～320°的外角和40°～130°的内角，主尺刻线每格为1°；（5）塞尺，测微片或厚薄规，是用于检验间隙的测量器具；（6）量块，是无刻度的标准端面量具，也是尺寸传递系统中的中间标准量具。
（八）其他方面
计量器在其他方面也有一些要求，具体如下：（1）计量器在实际操作过程中对放置位置的要求，例如，有时候计量器需要水平放置测试，有时候又需要垂直放置测试，而一些精密的计量器对这些都是有要求的；（2）计量器检定与校准的特殊要求；（3）计量器在工厂加工零件的可操作性要求；（4）计量器在使用过程中安全防护能力方面的要求等。
二、根据国家标准选择计量器具的方法
为了保证工件的制造误差和检验时的测量误差的总和不超出工件的公差带，GB/T3177-2009将工件的验收极限，分别从工件的最大实体尺寸和最小实体尺寸向公差带内缩一个安全裕度A。安全裕度A包括计量器具的不确定度u2和由温度、形状误差及压陷效应等因素所引起的不确定度u2。u1＝0.9A，u2＝0.45A。选择计量器具时，首先按照GB/T3177-2009中的规定，查找出零件公差相对应的计量器具的不确定度值u1，然后再根据拟选用的量具种类及规格，确定拟选用量具的不确定度（大多数量具的不确定度已经过验证计算，本文根据附表选择）。如果拟选用量具的不确定度值小于或等于根据零件公差确定的不确定度值u1，表明该量具可以使用。否则，应选用精度更高的量具。
三、计量器具的选择实例
以工厂常用的7级精度的轴径φ150mm，其上限误差值为-0.043mm，下限误差值为-0.083mm为例确定量具。零件的公差为T＝0.04mm，已知零件的安全裕度A＝0.004mm。对应计量器具的不确定度u1分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个等级，三挡值分别为工件公差的1/10、1/6、1/4。工厂一般对于低精度的工件采用1/10，对于高精度的工件采用1/4甚至1/2。工件的精度愈高，对计量器具的精度要求也愈高。高精度的计量器具因制造困难、成本高，对使用的人员和环境要求苛刻，所以使用误差占工件公差的比例增大是合理的。本工件选择Ⅱ挡，u1＝0.006mm。由附表可查分度值为0.01mm的外径千分尺（尺寸范围＞100～≤150）的不确定度为0.006mm，等于根据工件精度所选的u1值，故分度值为0.01mm的千分尺可以满足零件测量要求。根据公式u1＝0.9A，可用选出的计量器具不确定度值修正安全裕度A。修正后的零件安全裕度A＝u1/0.9＝0.006/0.9＝0.0067mm。最后，确定零件的验收极限。由于零件是轴，则上验收极限＝最大实体尺寸－A＝150－0.043－0.0067＝149.9503mm；下验收极限＝最小实体尺寸＋A＝150－0.083＋0.0067＝149.9237mm。
结束语
综上所述，虽然国家已经明确指出了计量器的选择规范，但是在实际的操作运用中，我们依旧需要考虑到方方面面。不一定完全按照已经规定好的步骤就能选出合适的计量器，例如，精度为0.01 mm的外径千分尺是车间使用的通用计量器具中精度最高的量具。但是，人为操作误差、计量器具误差以及测量方式误差的存在，导致无论多么精密的器具都会产生一定的误判率。
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论文作者:张湛兵,刘凤君,杨红波,潘凤军,黄国东
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：计量器论文; 零件论文; 计量器具论文; 误差论文; 测量论文; 工件论文; 量具论文; 《基层建设》2019年第19期论文;