尺寸测量范例6篇

尺寸测量

尺寸测量范文1

关键词:大尺寸 数字化 测量

1.前言

随着我国先进制造技术的发展,数字化测量技术已经广泛地应用在航天、航空、船舶制造等领域。尤其是大尺寸测量系统已经逐渐应用到大尺寸工件的加工和装配过程中。采用先进的数字化测量设备,通过计算机、传感器、数字控制等技术,完成对产品零部件的检测,将大幅度提高企业生产制造水平与效率。

2.数字化测量技术

目前,针对大尺寸空间三维测量先进的数字化检测手段有激光雷达、室内IGPS、激光跟踪仪测量系统、三维激光扫描仪测量系统、手持光笔三坐标测量系统等。这些测量设备因测量原理不同,测量手段和测量范围而不同。

2.1.激光雷达

激光雷达测量系统是一种球坐标系的测量系统。通过镜子指向测量目标来得出水平角和俯仰角,红外激光测出距离,将球坐标系转换成笛卡尔坐标(直角坐标系),转换出被测量点的X、Y、Z的坐标位置。采用类似与微波雷达测距原理方式进行距离测量,是一种非接触性的测距设备。它是由扫描头、扫描头支座、计算机、电源控制柜等组成。其最大的优点是能够对于一些特殊材料如:复合材料、塑料、纤维等、软性材料、或超大尺寸无法接触的工件进行测量。测量范围可达50m。

2.2.室内IGPS测量系统

IGPS同样是基于三角定位法的测量技术。它是由激光发射器、传感器以及传输系统组成。由激光发射器发射出两个呈扇形的激光面,这两个激光扇面与垂直平面的夹角为30°和-30°,扇面的覆盖范围也为±30°。当发射器的旋转激光头绕其轴线旋转,这两个光束在整个测量区域内扫描。接收器接收到来自至少两个发射器发出的角度信息即:一个仰角、一个方位角信息,利用时间差和三角形原理计算得出空间位置。

每个IGPS发射器的测量范围是40m,任意数量的IGPS发射器可以用来组建连续的IGPS测量空间,其精度在静态测量时可达到0.25mm,能够实现静态和动态测量,并且无需转站,具有360°的测量自由度。IGPS主要应用与大尺寸工件的装配和校准、部件检测和逆向工程,以及跟踪和机器人控制等。

2.3.激光跟踪仪测量系统

激光跟踪仪测量系统包括:跟踪部、激光跟踪仪控制机、计算机、靶标。跟踪头的激光束、旋转镜和旋转轴构成了激光跟踪仪的三个轴,三轴相交的中心是测量坐标系的原点。激光跟踪仪可以连续的瞄准、跟踪并确定由移动或稳定的发射目标返回激光束的位置。激光跟踪仪的测量范围可以达到直径≤60m,其精度为15μm+6μm/L。其主要应用于在线检测、大尺寸空间三维尺寸的静态和动态测量。

2.4.三维激光扫描测量系统

三维激光扫描测量系统本身主要包括激光测距系统和激光扫描系统,同时也集成CCD和仪器内部控制和校正系统等。在仪器内,通过两个同步反射镜快速而有序地旋转,将激光脉冲发射体发出的窄束激光脉冲依次扫过被测区域,测量激光脉冲从发出经过被测物表面再返回仪器所经过的时间(或者相位差)来计算距离,同时扫描控制模块控制和测量每个脉冲激光的角度,最后计算出激光点在被测物体上的三维坐标。其精度可以达到0.04mm,分辨率为0.05mm。主要用于复杂曲面、零部件、钣金件、复杂装配系统等相关的扫描检测及逆向工程需求。

2.5.光笔便携式三坐标测量系统

光笔便携式三坐标测量系统采用先进的照相测量技术与数字式图像处理技术。对于结构复杂的工件检测,光笔便携式三坐标系统可以避免测量时的“蛙跳”运行和辅助起重设备,同时,保证了被测工件在车间现场复杂的环境也可以准确无误测量。其单次采集测量范围在4m,测量范围可以利用摄影技术原理随意扩展,在7.8m3的测量范围,体积精度为85μm。通过设置在工件上的靶标点,在扩展后的测量范围内,测量系统实现自动对齐功能,精度并不受损失。

3.几种数字化测量技术的对比

以上五种数字化测量系统可以实现对工件、部件、总成等实时或在线尺寸检测。其对比如下表:

测量设备 激光跟踪仪 光笔三坐标 IGPS 激光雷达 激光扫描仪

测量范围 直径60m范围内 单次测量4m

(通过靶标,测量范围可扩展) 每个IGPS发射器的测量范围是40m,测量空间可以随意扩展 测量范围(1-50)m 无局限,大小、内外均可测量

测量精度 15μm+6μm/L 85μm in 7.8m3 0.25mm(静态)

0.3mm(动态) 2m时24μm

10m时102μm

30m时301μm 20μm+25μm/L

L=被测工件长度(单位mm)

测量原理 激光干涉系统+圆光栅码盘测角技术 先进的照相测量技术与数字式图像处理相结合 基于三角定位法的测量技术 非接触式测量激光反射技术 非接触式测量和数字化图像处理技术

应用 空间三维尺寸的测量 空间几何尺寸形位公差的测量及部分隐藏点,实现静态和动态测量 实现大测量场、多工具、多用户的静态、动态测量 适合大尺寸工件非接触式测量三维尺寸 适合外观造型与设计改造、几何尺寸及容差、逆向工程等

优点

精度较高

便携、可以实现动态测量。

能够测量超大型尺寸,实现建立一个测量场可以测量多个任务

对于高空测量点,无需人去测量

对于复杂曲面的测量,快速、高效

缺点 对于大尺寸的测量,需转站,造成精度损失;对于高空测量点,操作不安全 对于≥8m的工件测量,操作较麻烦 测量准备时间长,自动化程度较低,且测量精度相对激光雷达较低 精度较激光跟踪仪低 对于大尺寸测量,需要贴多个目标点,测量准备时间较长

4.结束语

数字化测量系统正朝着便携、网络、精密、高效方向发展。数字化测量也从单一技术走向多传感技术的融合,进而构建一个多传感融合的数字化测量网络,为未来工厂的大尺寸测量提供了一种先进的数字化解决手段。

参考文献:

[1]郑联语等.大尺寸测量技术在航空制造业中的应用及关键技术.航空制造技术,2013.7

[2]林雪竹等.多传感融合的飞机数字化测量技术.航空制造技术,2013.7

尺寸测量范文2

Abstract: This paper mainly introduces the measuring machine with standard single ball head measuring less than 12mm ring gauge method and measurement accuracy. It is of certain guiding significance for improving manufacturing quality and actual production.

关键词: 单球头测量法;测长机;标准环规

Key words: single ball head measurement;length measuring machine;standard ring gauge

中图分类号:TH711 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)11-0299-02

1 概述

标准环规是以指定位置垂直于轴线的中截面内控直径作为工作长度的高准确度尺寸量具,通过检定和校准测孔仪器以及两句,使得机械加工中的孔径等内尺寸长度溯源到米定义的长度。根据制造的精度以及测量的不确定度可以分为1、2、3三个等级,各个等级的标准环规适用范围如下:1等用于校准检定;2等的仪器或作为高精度气动量仪等用于电子塞规定和校准,2等标准环规用于测长机及卧式测长仪内测尺寸校准,或作不确定度在1~2μm的气动量仪,电子塞规标定,校准只用;3等标准环规用于内径表,内径千分尺或相应精度的气动塞规及电子塞规校准之用。普通的测长仪测量标准环规采用的是双测钩,但是不适用于小于12mm的标准环规。用万能工具显微镜的灵敏杠杆测量,但是精度较低。我们对采用精密测长机单球头测量小于12mm的标准环规进行研究以解决此问题。

2 检定项目

使用中的标准环规主要检定的项目是外观和直径尺寸和直径变动量,其中的检定不确定度见表1公式。

3 检定条件

标准环规的检定对其温度要求极高,需要良好的温度环境。检定标准环规时,室内温度及其变化,按被检环等级划分,应不超过表2规定。在检定过程中,标准环规与测量器具之间温度的偏差δt应符合表3规定。当标准环规与测量器具温度的偏差δt超过表3的规定时,测量前应进行等温,直至其温度偏差不超过表3的规定后,方能进行检定。标准环规检定时需要的的室内空气相对湿度应不高于65%。标准环规检定的室内应避免明显影响检定工作的噪声振动、振动和漂沉。

4 检定方法

4.1 采用目测的方法进行外观检定,对于新制造的标准环规不得有裂纹、碰上以及划痕和锈蚀等缺陷,在上端面应刻印鉴定位置的刻线、器号以及制造厂厂名等,除了要求字迹刻线清晰完整外,使用中和修理后的标准环规不得具有影响精度的缺陷。

4.2 直径变动量是在高准确的测量仪上,分别测得标准环规检定位置中间截面和上下各1mm处的直径,其三个直径的最大值与最小值之差为直径变动量。直径尺寸的变化量不得超过表4的规定。

4.3 直径尺寸检定要求为新制造、使用中或修理后的标准环规在检定位置中截面直径尺寸偏差ΔD不得超过表5中的规定。检定直径尺寸偏差时的检定不确定δD不得超过表6中的规定。检定方法:以701A孔径测量仪为例(检定直径≤50mm2等标准环规)其测量要点为:

在其它高准确度测量仪器上,按其使用说明书测得环规的实际尺寸。

5 输入量的标准不确定度评定

5.1 测量方法

测量选用的是瑞士TRIMOS生产的LABCP500的的测长机。该测长机的测量精度为(0.15+L/2000)μm。单球头测量法如图1所示。先用1等标准环规校准球形测头的作用直径,然后在位置Ⅰ输入球形测头的作用直径值,在位置Ⅱ时,测长机的示值就是被测环规的直径。

5.2 测量条件分析

①环境条件:温度(20±1)℃,温度变化不大于0.5℃/h。②测量标准:测长机。③测量对象:标准环规。④参考环规的影响。根据环规检定证书可以获得参考环规测量的不确定度。由于证书给出的是一块环规的测量不确定度,但是实际中往往需要多块量块的组合,参考环规的不确定度为各块环规的测量不确定度的方和根。⑤仪器的影响。根据仪器的说明书获得不确定度。⑥环规的几何形状的影响。环规直径的检定方向和检定位置在规程中已经做了规定,但在检定过程中,环规的圆度和锥度仍旧会在一定区域内产生影响。⑦转折点的影响。工作人员的技术水平、仪器的分辨力等都会影响转折点的确定,实际中可根据经验评定。⑧测头接触表面形状的影响。测头接触表面形状会给检定结果带来不确定度分量,实际中根据经验评定。⑨温度的影响。检定前应对参考量块及标准环规进行一定时间的定温,同时要求在整个测量过程中,室内温度应保持在(20±t)°C内,参考量块与标准环规之间的温度差为零。⑩线膨胀系数的影响。线膨胀系数的不确定度可由有关手册或标准查出。{11}测量的重复性。测量的重复性包括量块测量的重复性及环规测量的重复性。可以用统计的方法对量块及环规进行多次重复测量获得。{12}以上各不确定度分量相互独立。

5.3 数学模型

D=L

式中:D――被测环规的直径;L――测长机的读数值。

5.4 输入量的标准不确定度评定

输入量的不确定度来源主要是:测长机的测量重复性引起的标准不确定度u1;测长机测量示值误差引起的标准不确定度u2,球形测头的作用直径值引起的标准不确定度u3(注:标准环规的中径不大于12mm,本实验的温度和温度变化对测量结果的影响很小,可忽略不计)。

5.4.1 测量重复性的分量u1。测量重复性引起的标准不确定度u1.1,可以通过连续测量得到测量列,采用A类方法进行评定。

选Φ5mm标准环规,连续测量10次,得到测量列5.0002,5.0003,5.0002,5.0001,5.0004,5.0002,5.0001,5.0001,5.0002,5.0002mm,u1=S(xi)=0.03μm,自由度v1=9。

5.4.2 测长机测量测量示值误差引起的标准不确定度u2。测长机测量示值误差为±(0.15+L/2000)μm,(L单位为mm)。单球头测量,要两次读数,服从三角分布,

当L≤12mm,u2=■=0.07μm

估计■为0.10,则自由度v2=50

5.4.3 球形测头的作用直径值引起的标准不确定度u3。球形测头的作用直径值是由标准环规和测长机的示值误差引出的。Φ40mm标准环规的示值误差±0.15μm,服从均匀分布u环=■=0.09μm,估计■为0.10,则自由度u环=50。

5.5 不确定度一览表

5.6 合成不确定度

UC=0.12μm

自由度v=■≈50

5.7 扩展不确定度

取置信概率p=95%,查t表得到t95(50)=2.01

扩展不确定度为U95=t95(50)・uc=2.01×0.12≈0.24μm。

6 结果论证

质量控制是为了保证检测和校准结果的有效性而进行的技术监控方式。对象是包含了人员、环境、设备、方法等各影响因素在内的检测、校准结果;监控方法一般有5种,“能力比对或验证”、“留样再测”、“定期使用一级或二级有证标准物质进行内部质量控制”等方法;判定依据一般采用|Y1-Y2|≤■标准或者休哈特控制图,其中U1、U2是两次测量的测量结果不确定度。为了验证该测量方法符合要求,本所采用能力比对方法,选一个Φ9.9996mm的2等环规,经本所装置检定后,再送中国计量科学研究院经行检定,所得数据对比如表8所示。

验证结果,符合|Y1-Y2|

7 结论

该测量方法的测量不确定度可以满足2等标准环规的检测。球形测头的作用直径值最小可为0.3mm,可以用来测量0.5mm以上的标准环规。

参考文献:

[1]国家技术监督局.JJG894-1995,标准环规[S].中国计量出版社,1995.

尺寸测量范文3

关键词:测长仪;处理措施;不确定度分析

0 引言

随着我国市场经济的快速发展以及工业化进程的不断加快,市场对各种工业零件的需求量日益增加,对其精度也提出了更高的要求。当前,万能测长仪作为一种测量范围较小的长度计量仪器,采用了高精密的测量系统,具有测量精度高的特点,在机械制造、工具、量具的制造以及仪器仪表的制造等领域中得到了广泛的应用。本文万能测长仪侧头错位对内尺寸测量的影响及处理措施展开了分析和介绍。

1 建立数学模型

在测量中,仪器的调整不当、测勾的弯曲变形和测量杆与尾管外圆不同轴等因素会使两测头产生错位。这种偏移和错位存在于水平或垂直方向,也可能是两者在空间的综合。其本质是两测头中心连线与测量轴线不重合,因此会引起不容忽视的测量误差。当两测钩发生错位时(如图1所示),两球形测头的中心在测量线方向上的距离为

(1)

式中:H―两测钩的错位量;

H1―环规中心到测量线的距离;

R―标准环规的半径;

r―测头的半径

将(1)式对H1微分:

令 ,展开后求得:H1=H/2。

由此可知,当仪器找到转折点后,两测钩处于这样的位置,即两测头之中心与通过环规中心且平行于测量线的直线之距离均为H/2。

1.1 2R1

当被测环规的直径小于标准环规时,即2R1

实际上,标准环规与被测环规的尺寸差(图3)为

a0=2(R-R1)

此时测头错位所引起的测量误差D为

D=aH-a0

(2)

式中:H―两测钩的错位量,mm;

r―测头半径,mm;

R―标准环规半径,mm;

R1―被测环规半径,mm

举例:

设2R=50mm,2R1=10mm,r=2.5mm,H=0.2mm,代入式(2)得D=0.0075mm;

设2R=50mm,2R1=10mm,r=2.5mm,H=0.1mm,代入式(2)得D=0.0019mm;

设2R=14mm,2R1=10mm,r=2.5mm,H=0.2mm,代入式(2)得D=0.0046mm;

设2R=14mm,2R1=10mm,r=2.5mm,H=0.1mm,代入式(2)得D=0.0012mm;

从以上4例可得出:

(1)当2R1

(2)错位量H大,测量误差D就大;

(3)被测孔径2R1越靠近标准孔径2R,测量误差D越小;

(4)错位量H相同情况下,测量小尺寸时的测量误差D急剧增大。

1.2 2R1>2R

当2R1>2R时,D为负,表明测得的直径比实际直径大。

1.3 2R1=2R

当2R1=2R时,D=0,表面错位对测量结果无影响。

2 测钩错位量与测量误差的综合分析

现以国产的JD5型仪器所带的标准环规直径2R=50mm,测头半径r=2.5mm为例,并且设两测钩在错位量分别为 =0.8mm、0.5mm、0.2mm、0.1mm的情况下,测量各种不同被测尺寸时,由此因素所引起的测量误差示。

(1)在相同错位量的情况下,被测环规与标准环规的直径尺寸差越大,测量误差也越大,特别是在被测量小于标准环规直径的被测尺寸时,随着被测尺寸的减小,测量误差将迅速增大,为此,应使两者的尺寸尽可能接近。(2)在测量同尺寸时,错位量越大,则测量误差也越大,若要保证仪器内尺寸测量范围的下限(2R1=10mm)该项测量误差小于1μm,则测钩的错位量必须控制在0.1mm以内。

3 提高仪器内尺寸测量准确度的处理措施

由上可知,若想仪器有高测量准确度,应尽量使标准环规直径与被测环规直径接近,同时要设法消除或减小测钩的错位量。如何消除或减小小测钩的错位量呢?介绍一种简捷而行之有效的方法。

将小测钩分别装在仪器主轴和尾管之后,凭手感将两测钩对齐,并使测钩相距约10~20mm,用一根Φ1.5mm芯棒(可用Φ1.5mm合适的钻头代替),由左测钩Φ1.5mm孔插入后(要求滑配合)看是否能插入右测钩的Φ1.5mm孔中。如勉强能插入或甚至无法插入,操作者由上往下、由前往后观察芯棒在垂直面内和水平面内倾斜情况,反复调整尾管的两个调节螺钉,直到能顺畅插入。然后将测钩相互靠拢,观察芯棒是否还能顺畅插入,否则再调整两个调节螺钉,直到芯棒轴线在两个平面内均处于测量线上,这时两测钩的错位量已被消除。建h,最好将芯棒用两个螺钉紧固后,观察是否发生变化,否则再略作调整。

4 测量结果的不确定度分析

小测钩经上述准确调整后,影响测长仪内尺寸测量结果的不确定度的主要因素有:

(1)测量重复性引入的不确定度分量u1:可通过多次测量获得,采用A类评定方法评定。本例中设u1=0.06μm;

(2)标准环规的最大允许误差引入的不确定分量u2:设标准环规的最大允许误差不大于0.5μm,服从均匀分布,k= ,采用B类评定方法评定,即

u2=0.5μm/ =0.29μm。

若暂不考虑其他因素,则合成不确定度为

扩展不确定度为

取k=2,则U=uCk=0.3μm×2=0.6μm

5 结语

综上所述,万能测长仪是通过采用双侧钩测量孔径的,由于在测量过程中容易相互偏移,导致错位,影响到内尺寸的测量结果。因此,在测长仪测量内尺寸时,需要采用高准确度等级的环规作为标准环规,并进行多次测量,取其平均值作为测量结果,同时根据实践总结经验,将标准环规对起始读数的毫米刻线像对中在0.5mm螺旋线(双线)有利于提高测量结果的准确度。

参考文献

尺寸测量范文4

关键词:超声辐射力;近壁面;声场测量;标准尺寸微球运动模型

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.071

2.2 实验方案设计

为了最大程度地实现声场测量,必须对镜头视野内的整个区域内各处微球所受的超声辐射力进行检测。在图1所示的坐标系中,以X轴正向方向为起始运动方向,在圆周方向上沿着逆时针方向以30°角为增量,进行12组数据采样,从而实现全方位覆盖式测量。同时采用来回反复两次运动测量,即使标准尺寸微球按照指定方向运动出去后,再使其按原路返回到初始平衡位置。保证每组所采集的数据位置信息相对位移不变。具体为:首先合成声场稳定俘获标准尺寸微球,并使其处于相机视野中心位置;然后控制的合成声场,使微球按照指定方向运动;接着使微球按原路返回到初始平衡位置;最后改变角度,重复进行实验,直到完成12组实验采样。

得到微球运动图像之后,使用Tracker软件对图像进行处理得到微球的运动数据,并根据理论推导公式求出其在各处所受的超声辐射力,进而得出声场的分布。

3 实验结果及分析

根据实验方案进行实验,拍摄得到12组微球运动图像。下面图像为微球沿着与X轴成60°、-60°方向运动过程的图像,具体如图4,5所示。

根据得到的微球运动图像完成实验数据处理后,得到的结果是有限采样点集合。为更直观的表现声场的空间分布,采用空间平滑滤波器对超声辐射力分布图进行插补,在三维图中显示超声辐射力的分布。

从图6可以看出,声场中超声辐射力分布基本符合理论仿真分布趋势,但在有些方向上分布不规则,这是可能是实验过程中如信号不稳定、换能器之间存在差异、水中存在气泡等其他因素引起,而且实验数据在处理过程中也会产生一定的误差。

4 结束语

本文在分析水环境中标准尺寸微球受力特性的基础上,建立水环境中标准尺寸微球的运动学模型,并利用机器视觉技术实现对水环境中微球运动的识别,确定其相关的运动参数,从而根据实测的运动参数反求出微球所受超声辐射力,实现了声场测量。同时,完成了检测实验系统的开发,开展了实验研究,证实了所研发技术的可行性与有效性。

参考文献:

[1]Zhang L,Marston P L.Acoustic radiation force expressed using complex phase shifts and momentum-transfer cross sections[J].The Journal of the Acoustical Society of America, 2016,140(02):EL178-EL183.

[2]Priego-Capote F,De Castro M D L. Analytical uses of ultrasound I.Sample preparation[J].TrAC Trends in Analytical Chemistry,2004,23(09):644-653.

[3]Kamimura H A S,Pavan T Z,Almeida T W J,et al.Pressure transducer for measuring acoustic radiation force based on a magnetic sensor[J].Measurement Science and Technology, 2010,22(01):015101.

[4]李庆.基于机器视觉的声势阱力学特性定征关键技术研究[D]. 杭州:浙江大学,2015.

[5]由长福,祁海鹰.Basset力研究进展与应用分析[J].应用力学学报,2002,19(02):31-33.

[6]Lambert P,Régnier S.Surface and contact forces models within the framework of microassembly[J].Journal of micromechatronics, 2006, 3(2): 123-157.

尺寸测量范文5

1人体尺寸

人体尺寸指利用专用仪器在人体上的特定起点、止点或经过点沿特定测量方向测得的尺寸[2].使用者在使用坐卧类家具时,身体处于相对放松状态,人与坐卧类家具相对固定也就是说相对静止,活动的范围以及幅度都不大,并且在设计中都为使用者留有一定的活动空间,所以,在研究人体尺寸过程中,仅仅对人体静态尺寸进行统计、分析.

1.1人体尺寸数据统计

人体尺寸数据统计常用的主要参数:平均值、方差、标准差、百分位数[4].人体测量的数据常以百分位数P作为一种位置指标、一个界值.一个百分位数将群体或样本的全部测量值分为两部分.有K%的测量值等于和小于界值,有(100-K%)的测量值大于界值.常用P5、P50、P95这三个百分位数,其中第5百分位数代表“小”身材,是指有5%的人群身材尺寸小于此值,而有95%的人群身材尺寸均大于此值;第50百分位数表示“中”身材,是指大于和小于此人群身材尺寸的各为50%;第95百分位数代表“大”身材,是指有95%的人群身材尺寸均小于此值,而有5%的人群身体尺寸大于此值[1-2].在一般的统计方法中,并不一一罗列出所有百分位数的数据,而往往以均值和标准差来表示.在人机工程学中可以根据均值和标准差来计算某百分位数人体尺寸[1-2].但是设计中要根据设计实体选择合适的百分位数据.例如设计休闲椅高度时,为了符合大多数群体,达到通用的设计标准,采用P50为依据进行设计.所以笔者对100名大学生进行人体测量,统计出所需各项人体尺寸,利用Excel软件计算出测量项目的均值与标准差,运用50%以下数值公式X=X珔(S×K)[1-2],50%以上数值运用公式X=X珔+(S×K)[1-2],其中X珔为均值,S为标准差,K为变换系数,K可以通过查表得到,计算得出P1、P5、P10、P50、P90、P95、P99对各项人体尺寸数据进行研究,推导出人体各项尺寸与身高的关系式,为坐卧类家具设计提供科学的数据标准.

1.2人体测量及修正

人体测量学是一门用测量方法研究人体的体格特征的科学.它是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别,用以研究人的形态特征,从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量数据[1-2].在设计中所有涉及人体尺度参数的确定都需要应用大量人体构造和功能尺寸的测量数据,若不能很好考虑人体参数,就很可能造成操作上的困难和不能充分发挥人机系统效率[1].只有准确掌握人体测量标志以及人体尺度参数,才能使设计更好的符合人体工程学.有关人体尺寸标准中所列的数据时在或穿单薄内衣的条件下测得的,测量时不穿鞋或穿着纸拖鞋,而设计中所涉及的人体尺寸应该是穿衣服、穿鞋甚至戴帽条件下的人体尺寸.因此,考虑有关人体尺寸时,必须给衣服、鞋、帽留下适当的余量,也就是在人体尺寸上增加适当的着装修正量[1-2],同时也应考虑心理修正量.产品功能尺寸是指为确保实现产品某一功能而在设计时规定的产品尺寸.该尺寸通常是以设计界限值确定的人体尺寸为依据,再加上未确保产品某项功能实现所需的修正量.产品功能尺寸有最小功能尺寸和最佳功能尺寸两种,具体公式如下:①最小功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量;②最佳功能尺寸=人体百分位数+功能修正量+心理修正量[1-2].所以进行坐卧类家具设计时要根据实际情况进行数据修正.

1.3人体尺寸对照

人体各项尺寸仅仅是停留在1988年颁布GB10000-88《中国成年人人体尺寸》,通过与100名沈阳大学生的身高测量统计数据进行对比,发现这个标准至今还没有进行更新(见表1,表2),其设计标准已经不符合时代的发展和需求[1],所以要统计出最新的人体各项尺寸数据进行坐卧类家具设计.

2座椅类家具尺寸

2.1人体测量标志

依据座椅类家具设计需要的人体尺寸数据标准,把身高(H)这一最基本的人体尺寸数据作为基准,推导出人体坐姿尺寸与H的关系式,为座椅类家居设计提供科学的数据标准[7].对以下10项进行测量分析:①坐高;②坐姿颈椎点高;③坐姿肩高;④坐姿肘高;⑤坐姿大腿厚;⑥坐姿眼高;⑦小腿加足高;⑧坐深;⑨坐姿膝高;⑩坐姿下肢长(见图1).

2.2人体尺寸测量数据统计分析

根据测量数据,进行统计分析得到以下数据,见表3,表4.2.3人体坐姿尺寸与身高的关系通过以上分析,人体坐姿尺寸与身高H存在着明显的关系,而如今人们的身高也逐渐发生着变化,以平均身高为基准来推导各部位尺寸的方法是灵活便捷的.例如男性坐姿膝高尺寸=0.309H,女性坐姿膝高尺寸=0.317H,见表5.

3床类家具尺寸

3.1人体测量标志

床类家具是提供给人们休息的主要卧类家具,同时也是与人们长时间接触的家具.床类家具设计的好坏对人们有直接影响关系.因此,设计中,在人机工程学的基础上,科学合理的考虑所需要的各项人体尺寸,充分体现“以人为本”,满足人们的使用需求.依据床类家具设计标准,进行人体尺寸测量主要有1身高、2最大肩宽、3臀宽,见图2.由于被测者是静止站立时测量,卧姿状态下,被测人体尺寸会有一定变化,所以,要根据实际需要进行床类家具修正设计,充分考虑角度、着装修正量、姿势修正量、心理修正量、年代修正量,最佳床类家具功能尺寸也是根据这些修正量的变化而发生改变的.

3.2人体尺寸数据统计分析

根据人体尺寸数据统计,将所需人体尺寸测量数据,如身高、最大肩宽、臀宽进行统计分析,得到各项人体尺寸的均值及标准差,利用人机工程学中关于人体百分位数的计算,得到所需百分位数值P1、P5、P10、P50、P90、P95、P99.例如男性身高均值1784.7mm,标准差48.1mm,男性身高百分位数P1=1672.8mm,P5=1705.6mm,P10=1723.0mm等等;女性身高均值1670.2mm,标准差45.7mm,女性身高百分位数P1=1563.9mm,P5=1595.0mm,P10=1611.6mm等等.具体男性和女性人体尺寸测量数据见表6和表7.男性和女性人体尺寸测量数据见表6和表7.3.3人体最大肩宽、臀宽与身高的关系各项人体尺寸之间存在着一定的比例关系[15],按照人体结构关系,以平均身高为标准来推导其他各项人体尺寸是科学合理的,而且随着不断变化,各项人体尺寸也发生着变化,以身高来进行推导是符合这一变化,也是符合实际情况的[12].通过实际人体尺寸数据统计分析,对人体最大肩宽、臀宽与身高建立了推导公式,作为床类家具设计中的主要人体尺寸依据,例如男性最大肩宽=0.262H,女性最大肩宽=0.244H,详见表8.通过分析,人体最大肩宽、臀宽与身高有着明显的关系,见表8.

尺寸测量范文6

关键词:裤子;结构;拓版;测量

中图分类号:TB

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2012)07-0186-03

服装结构拓版技术也称为驳样或者复制,即在没有原始纸样的基础上对成衣经过分析、测量,根据所得数据绘制成样板图形。裤子的结构较为复杂,研究裤子的拓版技术,可以帮助我们更深入地学习和修缮裤子的结构,理解裤子结构和造型的关系。本文先给出了裤子的测量拓版方法,然后以平腰合体牛仔裤为例进行了详细的分析。

1 裤子拓版难点

(1)无形尺寸的测量具有难度。在服装结构中,有的尺寸无法通过直接测量得到,称为无形尺寸。如裤子的“直裆”,由于该部位是弧线,测量深度直线距离较难准确、裤子的大小裆宽和前后中斜度及侧缝的捆势也无法直接测量。

(2)易变形部位的工艺参数设计难准确。例如,后档弧线和内侧缝是斜丝绺,在缝制过程中会拉长它的长度;腰部上下层受力方向相反,在缝制中也会造成一定的收缩量;裤腿内外侧缝经过归拔处理后较难还原尺寸。

(3)隐形省量的分配要综合考虑。例如,省道转移的量和部位,分割线省量处理等。

2 裤子拓版方法

2.1 测量方法

尺寸测量是拓版技术的核心。测量裤子各部位的尺寸,记录所测数据,分析各局部的形态、规格,进行合理计算、分配,严格按照要求和测量数据画出样板。测量时容易出现数据不准确,一是由于裤子具有人体立体曲度;二是材料材质不同,拉伸强度和变形能力有所差异。因此,拓版前先要确认样衣的经纱方向,再对样衣上每个部位的斜度、曲度以及长度等仔细测量,尤其是一些关键部位(例如臀围、前后裆弧长、腰围、下裆长等)更需多方位的测量核对取平均值,根据测量所得的数据进行制图打板。

除了测量常规尺寸外,还有一些特殊部位需要加测:如通裆尺寸、腿根围、内侧缝等,在拓版技术中,这些尺寸尤为重要。

臀围、通裆尺寸、腿根围等部位难以找到准确的测量位置,需要一定的实践经验,见图1。

(1)臀围:将裤子平放,测量拉链底端的围度,大约为裆底部向上7.5cm。

(2)通裆尺寸:作为计算上档长的依据。从前腰头开始经过裆底部至后腰头的长度,注意此段多为斜丝,测量时不要拉伸,使其呈自然状态。

(3)腿根围:作为调整大小裆宽的依据。在前裆底部下2.5cm处测量宽度。

图1

无形尺寸可采用间接测量方法。间接测量方法即“公式法”和“加减法”,当一个部位无法直接测量时,我们可以找出与之相互联系的,且可以直接测量的部位,通过加减或者公式计算获取数据。比如通裆尺寸×可以计算出上档深;通过加减大小裆宽和调整档深来得到腿根围尺寸等。

2.2 测量部位

拓版需要测量的尺寸较多,大致分为结构尺寸、调整尺寸、造型尺寸。

结构尺寸:臀围、裤长、通裆尺寸。

调整尺寸:前裆弧线、后档弧线、内侧缝、腰围、腿根围。

造型尺寸:口袋长宽、分割线位置、腰带宽、裤口、膝围。

2.3 制图步骤

第一步:根据测量的通裆尺寸×计算出上档深,按照和款式同类型的裤子制图方法绘制结构图。

第二步:利用调整尺寸微调局部,通过公式法或者加减法计算出局部尺寸。比如前后中的斜度、大小裆宽、上档长、省量等。

第三步:绘制口袋、分割线等造型结构。

2.4 设计工艺参数

工艺参数主要包括面辅料的缩水率、热缩率和缝缩率,其参数设计和面料的性能,工艺操作方法等有关,需要一定的实践经验,必须要通过打样测试才能准确的在样板中反映出来。例如,后档缝是斜丝绺,在缝制和熨烫中不可避免地会伸长,使成衣后档缝尺寸变大,在样板规格中必须计算此量,而不同质地和性能的面料剪变性有差异,故缝缩率也不一样。

3 平腰牛仔裤拓版技术应用

3.1 款式分析

此款牛仔裤款式为平腰直筒、合体造型、前弧形口袋、后有一个横向分割线、左右各一个贴袋,见图2。

3.2 测量尺寸

根据调整尺寸对结构图进行调整,图4。

(1)测量内侧缝的长度是否和测量尺寸一致,如果偏短或偏长,可以考虑调整上档的深度和内侧缝的弧度。

(2)检查前后裆弧线长,如果和测量的尺寸差距较大,又无法通过其它途径进行调整,则要增加或者减少档深。

(3)检查腿根围的尺寸,结构图中的腿根围尺寸大于或小于测量值,则可通过减少或增加大小裆宽,调整后档的起翘和前腰头下落量来保证前后裆弧线长不变。

本款式结构图中内侧缝的长度和测量结果一致,前后上档弧长均偏短1cm,且腿根围偏大1.5cm。修改方法:调整上档深1cm来增加前后裆弧长,裤口线上抬1cm。减少大裆宽1cm,小裆宽0.5cm以便减少腿根围。提高后档的起翘1cm,抬高前腰头0.5cm以保证前后裆弧线长不变。图中虚线为调整后的结构图。

图4

第三步:调整腰围尺寸、绘制省道、分割线、口袋,见图5、6。

(1)测量前后腰围长度,计算和实际测量值的差量,并设置省道的位置和形式。

(2)绘制省道,一般平腰裤子省量较小,不超过2cm。

(3)绘制分割线,口袋,合并省道。

本款式结构图中的前腰测量为19.5,后腰为18.5.前腰的省量为19.5-17(测量值)=2.5,后腰18.5-18(测量值)=0.5。前省量隐藏在挖袋中,2.5省量偏大,后省量0.5有些偏小。调整方法:增加前中的撇腹量0.5cm,增加前侧的劈势量0.5cm,减少后侧的劈势量0.5cm,使前省道为15cm,后省道为1cm。

结语

裤子的拓版技术要点:

(1)测量部位要精确,经纬向丝缕垂直,多次测量取平均值,所得的数据应仔细核对,做好记录。

(2)款式分析准确,用比例法绘制常规版型结构。

(3)综合考虑各结构的合理性和协调性,根据调整尺寸修订细节。

(4)绘制分割线、口袋等局部要分析有无省量的处理,同时注意造型位置要准确。

(5)工艺参数的设定必须根据具体的面料和缝制工艺进行追加或缩减。

服装拓版需具备一定的结构制图基础,分析、研究、测量服装,然后绘制成平面纸样。服装拓版技术有利于快速提高企业实际操作效率和经济效益,节省设计和试销成本,对于服装业的发展具有举足轻重的作用。

参考文献