阿贝原则是仪器设计中一个非常重要的设计原则

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本文导读目录：

1、不知道这四大基本原则，你还有脸在测量圈混？

2、阿贝原则是仪器设计中一个非常重要的设计原则

3、机械设计中阿贝原则是什么，提高精度的设计方法又有哪些？

　　2）不符合阿贝原则所产生的误差是一次误差，标准尺（或主尺）与被测件距离L越大，误差越大，是一种不可忽视的误差。 　　请您思考 　　下列哪些测量工具符合阿贝原则？哪些不符合？不符合的测量中应注意些什么？ 　　游标卡尺、千分尺、高度规、量表、投影机、三坐标测量机（CMM）、推拉力计、万能角度规。 　　采用阿贝原则的意义： 　　1）避免因仪器导轨有误差而引起测量的一次误差。 　　a.在量仪设计中，可提高仪器导轨的精度，从而测量精度也随之提高。 　　b.在测量中，可提高测量精度。 　　2）当使用不符合阿贝原则的测量仪器时，应尽量减少测量的一次误差，以提高仪器的使用精度。 　　例如用卡尺测量工件时，尽量缩短主尺与被测件的距离。 　　最小变形原则 　　为使测量结果准确可靠，在测量中应尽量做到使各种原因所引起的变形为最小，这就是测量的最小变形原则。 　　引起工件变形的原因：接触变形、自重变形、热变形 　　A.减少变形的方法： 　　1）接触变形：根据接触体的材料和形状正确选择测量力、接触形式和适当的测量方法。 　　测量力：可依据被测工件的尺寸公差、材料来规定其大小。 　　接触形式：点接触、线接触、面接触。 　　测量方法：如用相对测量法或两次读数法，以减少或抵消变形的影响。 　　2）自重变形： 　　被测工件自重变形的大小与零件的支承方式和支点位置有关，因此在测量中可选择适当的支承点位置，来减少因被测工件的自重变形而对测量结果的影响。 　　长度为L（L>100mm）的均匀材料（圆棒料、矩形料），变形最小的支承点位置有以下几种类型： 　　a.贝塞尔点Bessel Points Support 　　两支承点在距两末端面各为0.2203L处或总长的0.559倍处支承-杆的长度变化为最小 　　应用范围：工件长度尺寸的测量 　　b.艾利点 Airy Points Support 　　1）两支承点在距两末端面各为0.2113L或4/19L处支承-杆的两端面平行度变化为最小 　　2）两支承点在总长的0.557倍处支承-杆的两端面平行度变化为最小， 　　3）应用范围：大型量块等器具和工件两端面平行度的测量 　　c.两支承点在距两末端面各为0.2386L或6/25L处支承-杆的中间弯曲量为零应用范围：长工件中央部分的比较与测量. 　　d.两支承点在距两末端面各为0.2232L或2/9L处的支承-杆的中间和两端变形量相等，杆的全长弯曲变形为最小. 　　应用范围：长工件的直线度和平面度的测量 　　3）热变形：由材料不均匀和受热不均匀而引起的热变形，主要影响直线度、平面度的测量。测量时注意等温，避免局部受热。 　　最短测量链原则 　　在测量系统中，为保证实现测量信息信转换的所有转换器（转换单元）按顺序的排列称为测量链。 　　测量链的环节：测量信息信号的每一转换 　　最短测量链原则：为避免各测量环节增多而导致误差因素增多，故测量链的环节应最少，即测量链最短。 　　测量链最短运用实例： 　　要求：用卡尺量测中心距。 　　封闭原则 　　由圆分度的封闭特性可得测量的封闭原则。在测量中如能满足封闭条件，则其间隔误差总和为零。 　　封闭原则是角度计量的最基本的原则。 　　作用：利用其总的累计误差为零，可以实现本身的检定。 　　△1+△2+△3+△4+△5=0 　　△1-△5-角度1~5存在的误差 　　封闭原则的应用：角度测量、垂直度测量、直线度测量、平面度测量。 　　注意：尺寸标注不遵循封闭原则 　　欢迎关注新天光电微信公众号　　在长度测量中,测量过程就是将被测工件的尺寸与作为标准的纹线尺或量块等尺寸进行比较的过程。测量装置需要移动,由于测量装置的导轨有制造和安装误差,因此测量装置在移动过程中会产生方向偏差。为了尽量减小这个偏差对测量结果的影响,1890年德国人阿贝提出了一个指导性的原则:“将被测物与标准尺沿测量轴线成直线排列。”这就是阿贝原则 (又称阿贝比长原则或阿贝测长原则)。 　　阿贝原则是仪器设计中一个非常重要的设计原则.古典的阿贝原则是阿贝于1890年提出的一项测量仪设计的指导性原则.他说：要是测量已给出精确的测量结果,必须将被测件布置在基准元件沿运动方向的延长线上.因此可以称为共线原则. 　　阿贝原则：被测量轴线只有与标准量的测量轴线重合或在其延长线上时,测量才会的到精确地结果。阿贝原则是长度计量的最基本原则,其意义在于它避免了因导轨误差引起的一次测量误差.在检定和测试中遵守阿贝原则可提高测量的准确度,特备是在使用不符合阿贝原则的仪器时,更要注意阿贝原则的应用。 　　阿贝原则是仪器设计中一个非常重要的设计原则。古典的阿贝原则是阿贝于1890年提出的一项测量仪设计的指导性原则。他说:要是测量已给出精确的测量结果，必须将被测件布置在基准元件沿运动方向的延长线上。因此可以称为共线原则。 　　阿贝原则平行尺补偿方法 ,可以对一维和二维情况由于违背阿贝原则的长度测量所引起的误差进行补偿。计算表明 ,对于直线度为 1′的直线运动导轨 ,在一维情况下违背阿贝原则 ,用双平行尺补偿与符合阿贝原则的测量仅增加 0 0 3μm的误差 ;而在相同情况下 ,无平行尺补偿的不符合阿贝原则的测量将产生 30 μm的误差。对于二维情况下的三平行尺补偿的计算也有相同的结论。计算分析表明 ,平行尺补偿有较高的补偿精度。并且简单易行 ,这种补偿原理可以看作为对阿贝原则的推广 ,对于长度测量仪器的设计提出了一种新的思路。　　提高精度的结构设计 　　1.尽量不采用不符合阿贝原则的结构方案 　　阿贝原则（ Abb's principle）：被测量轴线只有与标准量的测量轴线重合或在其延长线上时，测量才会得到精确地结果。阿贝原则是长度计量的最基本原则，其意义在于它避免了因导轨误差引起的一次测量误差。在检定和测试中遵守阿贝原则可提高测量的准确度，特别是在使用不符合阿贝原则的仪器时，更要注意阿贝原则的应用。例：千分尺，内径千分尺等符合；游标卡尺不符合。 　　2.避免磨损量产生误差的互相叠加 　　3.避免加工误差与磨损量互相叠加 　　4.导轨的驱动力作用点，应作用在两导轨摩擦力的压力中心上，使两条导轨摩擦力产生的力矩互相平衡 　　5.对于要求精度较高的导轨，不宜用少量滚珠支持

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