在長度測量和選擇配合時如何考慮溫度的影響

馬超

摘 要：一個物品的長度和質(zhì)量會隨著溫度的變化而變化，所以在測量時，選擇合適的溫度是很重要的，在一定程度上選擇合適的溫度科學(xué)合理的進行測量工作，可以大大降低測量數(shù)據(jù)的誤差，提高工作和施工的準(zhǔn)確性，也可以更好的進行配合工作，本文就溫度對長度測量和選擇配合時的影響，并進行思考提出建議以供參考。

關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn)溫度；熱變形；精密測量

溫度對測量工作的影響是非常大的，在測量工作中，在溫度變化的影響下，進行測量工作之后所得出的數(shù)據(jù)往往誤差特別大，測量工作所得的數(shù)據(jù)一般都是作為后期工作設(shè)計施工或加工的依據(jù)，一個錯誤的測量數(shù)據(jù)對大至一個工程，小至一個零件都有嚴(yán)重的影響，一個小零件的上的錯誤可以牽連到一個大型機器整體質(zhì)量，甚至導(dǎo)致工程中斷或延期，所以測量工作在各個產(chǎn)業(yè)都是一個重要的工作，在測量工作時更要考慮各個方面對測量數(shù)據(jù)的影響。尤其是自然溫度對長度的影響。

1 標(biāo)準(zhǔn)溫度及其含義

溫度在生產(chǎn)施工過程中的影響是非常大的，所以在各個產(chǎn)業(yè)施工或者加工過程中要注意溫度的變化，將溫度因素加入工程影響因素的范圍之內(nèi)，才可以更好的工作施工，工作時要注意當(dāng)時溫度是否符合標(biāo)準(zhǔn)溫度，或與標(biāo)準(zhǔn)溫度相近的浮動溫度，為了統(tǒng)一各個產(chǎn)業(yè)的參考值，可以更高的工作施工，國家參考各個產(chǎn)業(yè)，推出了標(biāo)準(zhǔn)溫度的數(shù)值，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)溫度為20℃。

在不同的產(chǎn)業(yè)中，其產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)工作測量的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值所對應(yīng)的溫度是不一樣的，一般產(chǎn)業(yè)內(nèi)生產(chǎn)工程的穩(wěn)定數(shù)值都在20℃左右，為了方便科學(xué)的工作，測量時應(yīng)用的工具的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)是以20℃為標(biāo)準(zhǔn)，只要不是溫度浮動特別大的環(huán)境，被測量的物品的測量長度一般不會有變化，在一定條件下準(zhǔn)確性是非常高的。但很多情況下，產(chǎn)業(yè)內(nèi)生產(chǎn)工作的溫度變化非常大，導(dǎo)致測量物品發(fā)生長度和質(zhì)量上的變化，天氣的變化也會對長度造成影響，在這種情況下，為了保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，要根據(jù)測量物品的材質(zhì)和溫度的變化計算誤差，再根據(jù)測量所得數(shù)據(jù)進行加減，得出準(zhǔn)確的或誤差相對較小的測量結(jié)果。

2 熱變形對長度測量的影響及處理

2.1 熱變形量的計算物體溫度變化時，長度會產(chǎn)生變化。由熱力學(xué)知識可知，物體線性變形△L的計算公式為

△L=αL△t （1）

式中：△L為物體線性變形量；L為物體變形方向的尺寸（mm）；α為物體材料的線性膨脹系數(shù)（/℃）；△t為物體溫度的變化量（攝氏度）。

由公式（1）可以看出，物體的尺寸（L）、材料的線性膨脹系數(shù)（α）和溫度變化（△t）越大，熱變形量△L越大。因此，對于大尺寸、溫度變化大和熱敏感零件，設(shè)計和精密測量時必須考慮因溫度變化產(chǎn)生的熱變形的影響。

2.2 測量結(jié)果的處理

熱變形對長度測量結(jié)果的影響是按公式（1）的規(guī)律變化的，這種誤差在能準(zhǔn)確測量溫度變化的條件下可以作為系統(tǒng)誤差，在測量結(jié)果中予以修正。在進行長度測量時，工件和量具都會受到環(huán)境溫度或其他熱源造成的熱變形的影響。

3 熱變形對長度零件配合的影響及處理

在機械制造業(yè)中，經(jīng)常會出現(xiàn)一些零部件的組合工作，而零部件的長度和指量也會受到溫度變化的影響，在零件組合設(shè)計過程中，會根據(jù)所得的測量數(shù)據(jù)進行設(shè)計，在設(shè)計過程中會考慮到誤差和數(shù)據(jù)的不同對零部件進行選擇配合，不同的材料，不同的形態(tài)在經(jīng)過同樣的溫度變化之后所變得數(shù)據(jù)是不同的，所以溫度的變化對零件的影響也要在設(shè)計內(nèi)容中表現(xiàn)出來，并對變形后的數(shù)據(jù)進行嚴(yán)格計算，得出最科學(xué)嚴(yán)謹?shù)脑O(shè)計圖紙，一般零部件都會發(fā)生熱變形的情況，根據(jù)溫度的不同，受熱面積的不同其變形數(shù)據(jù)也是不同的，所以對溫度變化中，零件長度變化的數(shù)據(jù)計算是非常重要的，這對后期整個機器的安裝，和機器的質(zhì)量都有著重要的影響。一個數(shù)據(jù)的差錯可能造成機器無法安裝，導(dǎo)致在經(jīng)濟和材料的巨大損失。所以在進行測量時要選擇專業(yè)的技術(shù)性人才進行測量計算。提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

在工作中提前確定標(biāo)準(zhǔn)溫度的允許偏差值。尤其是在工廠長度側(cè)臉工工作中，對于計量時測量一般都是提前對室內(nèi)溫度進行測量，在確保室內(nèi)溫度在20℃左右的情況下進行長度測量。如果在測量工作中出現(xiàn)溫度差異較大，那么只能夠開展誤差在0.02mm以上的長度測量工作。這種測量工作還僅僅是工廠測量中的一般選擇，而對于那些特殊要求的工件進行測量的時候，應(yīng)當(dāng)盡可能的選擇溫度較為恒定的情況進行測量。這是因為在長度測量中，溫度誤差越大，被測工件的尺寸誤差也就越大，因此工作中必須要嚴(yán)格控制溫度誤差，提前對測量環(huán)境的溫度進行控制。當(dāng)測量工件的標(biāo)準(zhǔn)器具出現(xiàn)膨脹系數(shù)較大的時候，這個時候?qū)τ跍囟日`差的控制力也較低，因此在工作中為了更好的減少溫度誤差，應(yīng)當(dāng)選擇與工件膨脹系數(shù)相同的標(biāo)準(zhǔn)器具。

在測量的時候，工件表面的溫度必須要與標(biāo)準(zhǔn)間溫度相一致，這種測量背景下整個工件長度才能夠達到預(yù)計工作標(biāo)準(zhǔn)的要求，并且能充分的發(fā)揮測量設(shè)與測量件本身的性能。這種測量條件下，等溫過程也就是我們常說的將被測量工件與測量設(shè)備置放在同一溫度條件下，以便達到提高測量精度的目的。

4 測量環(huán)境的考慮

在對進行測量工作時，盡量選擇在標(biāo)準(zhǔn)溫度下進行，盡量避免高溫或低溫下進行測量工作，如在特殊情況下，不得不進行測量工作，則可以人工創(chuàng)造一個標(biāo)準(zhǔn)溫度環(huán)境，做到最大程度下降低誤差。

在進行測量工作時，高溫或低溫不僅會對需要測量的物品的形態(tài)產(chǎn)生影響，而且也會對測量所需要用到的儀器產(chǎn)生影響，過于極端的天氣進行作業(yè)不僅會對影響儀器的準(zhǔn)確值，或造成儀器故障，還會對工作人員的身體健康造成影響，這種情況下工作人員很容易發(fā)生一些疾病。所以在進行測量工作時一定要從多方面進行考慮，選擇正常天氣下，接近標(biāo)準(zhǔn)溫度的環(huán)境，專業(yè)的工作人員進行測量。

5 結(jié)束語

綜上所述，熱變形對零件長度測量以及零部件的配合性質(zhì)都有很大影響。在進行精密測量時，必須考慮測量溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度的溫差影響，并按照系統(tǒng)誤差予以修正。在機械設(shè)計中選擇配合時，應(yīng)該考慮零件工作溫度與裝配溫度的溫差影響。

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