第三章表面粗糙度及检测
互换性与技术测量(第三章 几何公差及检测)
对称度
控制被测提取（实际）轴线的中心平面（或轴线）对基准中心平面（或轴线）的共 面（或共线）性误差。
位置度 控制被测要素（点、线、面）的实际位置对其理论正确位 置的变动量。理论正确位置由基准和理论正确尺寸确定。
基准：三基面体系
三基面体系 a)三基面体系的基准符号及框格字母标注 b)三基面体系的坐标解释
单一要素
该要素对其它要素不存在功能关系，仅对其本身给出形状 公差的要素。 关联要素 该要素对其它要素存在功能关系，即规定位置公差的要素。
第二节 几何公差在图样上的标注方法
在技术图样中一般都应用符号标注。 若无法用符号标注，或用符号标注很繁琐时， 可在技术要求中用文字说明或列表注明。 进行几何公差标注时，应绘制公差框格，注明 几何公差数值，并使用有关符号。
线轮廓度
理论正确尺寸：用以确定被测要素的理想形状、方向、位置的尺寸。它 仅表达设计时对被测要素的理想要求，故该尺寸不附带公差，而由形位公差
来控制该要素的形状、方向和位置。
面轮廓度
三、定向公差
定向公差是指被测关联要素的实际方向对其理论 正确方向的允许变动量，而理论正确方向则由基准确 定。
平行度 当两要素互相平行时，用平行度公差控制被测要素对基准 的方向误差。
图4.4
（3）在多个同类要素上有同一项公差要求
第三节
几何公差带：
几何公差带
用来限制被测提取（实际）要素变动的区域，
零件提取（实际）要素在该区域内为合格。
一、形状公差 是指单一提取（实际）要素形状的允许变动量。 公差带构成要素：
公差带形状——由各个公差项目特征决定。
公差带大小——由公差带宽度或直径决定。
① 单一基准是由单个要素建立的基准，用一个大写 字母表示，如图4.11（a）所示。 ② 公共基准是由两个要素建立的一个组合基准，用 中间加连字符“－”的两个大写字母表示，如图4.11（b） 所示。 ③ 多基准是由两个或三个基准建立的基准体系，表 示基准的大写字母按基准的优先顺序自左至右填写在公差 框格内，如图4.11（c）所示。
第三章薄膜材料的表征方法
❖ 椭偏光谱学是一种利用线偏振光经样品反射后转变为 椭圆偏振光这一性质以获得样品的光学常数的光谱测 量方法，它区别于一般的反射透射光谱的最主要特点 在于不直接测算光强，而是从相位空间寻找材料的光 学信息，这一特点使这种测量具有极高的灵敏度。
❖ 椭偏光谱仪有多种结构，如消光式、光度式等，消光 式椭偏仪通过旋转起偏器和检偏器，对某一样品，在 一定的起偏和检偏角条件下，系统输出光强可为零。 由消光位置的起偏和检偏器的方位角，就可以求得椭 偏参数。然而，这种方法在具有较大背景噪声的红外 波段难于实现。光度式椭偏仪引入了对光强随起偏或 检偏角变化作傅立叶分析的方法，并可通过计算机对 测量过程进行控制。
❖ 表面粗糙度仪法又叫触针法，它是利用直径很小 的触针滑过被测薄膜的表面，同时记录下触针在 垂直方向的移动情况，并画出薄膜表面的轮廓。 这种方法长期以来就用作测定表面粗糙度的方法 之一，采用这种方法可以测量从基片到表面的高 度，即测定膜厚。
❖ 粗糙度仪的触针的头部是用金刚石磨成约2～ 10mm半径的圆弧后做成的。在触针上加有1～ 30mg的可以调节的压力。垂直位移可以通过机 械、电子或光学的方法被放大几千倍甚至一百万 倍，因而垂直位移的分辨率可以达到1nm左右。
❖ 3.1 薄膜厚度的测量
❖ 薄膜厚度的测量方法主要有光学测量法和机械测 量法两种。
❖ 光学测量法不仅可以测量透明薄膜, 还可以测量 不透明的薄膜; 不仅使用方便, 而且测量精度较高 , 因此得到广泛的应用。
❖ 机械测量法中应用最广的是表面台阶测试仪, 它 是通过在复合薄膜的各个层之间制备台阶, 探针 通过在台阶的滑动来测量薄膜的厚度。应用较多 的是日本的DEKTA K 系列。
❖ 通过测量膜厚可以确定各种薄膜的沉积速率，即 以所测膜厚除以溅射时间得到平均沉积速率，因 此精确测量膜厚变显得尤为重要。
机械制造工艺学(王先逵)第三章参考答案(部分)
3-1 机械加工表面质量包括哪些具体内容？机械加工表面质量，其含义包括两个方面的内容：1．加工表面层的几何形貌主要由以下几部分组成：⑴表面粗糙度；⑵波纹度⑶纹理方向⑷表面缺陷2．表面层材料的力学物理性能和化学性能表面层材料的力学物理性能和化学性能主要反映在以下三个方面：⑴表面层金属冷作硬化；⑵表面层金属的金相组织变化；⑶表面层金属的残余应力。
3-2为什么机器零件一般总是从表面层开始破坏的？加工表面质量对机器使用性能有哪些影响？一、机器零件的损坏，在多数情况下都是从表面开始的，这是由于表面是零件材料的边界，常常承受工作负荷所引起的最大应力和外界介质的侵蚀，表面上有着引起应力集中而导致破坏的微小缺陷，所以这些表面直接与机器零件的使用性能有关。
二、加工表面质量对机器的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性、零件配合质量都有影响(一)表面质量对耐磨性的影响1．表面粗糙度、波纹度对耐磨性的影响表面粗糙度值越小，其耐磨性越好；但是表面粗糙度值太小，因接触面容易发生分子粘接，且润滑液不易储存，磨损反而增加；因此，就磨损而言，存在一个最优表面粗糙度值。
2．表面纹理对耐磨性的影响圆弧状、凹坑状表面纹理的耐磨性好；尖峰状的表面纹理由于摩擦副接触面压强大，耐磨性较差。
在运动副中，两相对运动零件表面的刀纹方向均与运动方向相同时，耐磨性较好；两者的刀纹方向均与运动垂直时，耐磨性最差3．冷作硬化对耐磨性的影响加工表面的冷作硬化，一般都能使耐磨性有所提高。
(二)表面质量对耐疲劳性的影响1．表面粗糙度对耐疲劳性的影响表面粗糙度值越小，表面缺陷越少，工件耐疲劳性越好2．表面层金属的力学物理性质对耐疲劳性的影响表面层金属的冷作硬化能够阻止疲劳裂纹的生长，可提高零件的耐疲劳强度。
(三)表面质量对耐蚀性的影响1．表面粗糙度对耐蚀性的影响表面粗糙度值越大，耐蚀性能就越差。
2．表面层金属力学物理性质对耐蚀性的影响表面层金属力学物理性质对耐蚀性的影响当零件表面层有残余压应力时，能够阻止表面裂纹的进一步扩大，有利于提高零件表面抵抗耐蚀的能力。
公差与配合表面粗糙度
2.定位位置公差—位置度
要求被测实际要素与基准要素有一定的位置关系。
孔轴线的位置度公差带
3.跳动位置公差—圆跳动
单个被测实际要素在任一截面上相对于基准要素的 允许跳动量。
根据允许变动的方向的不同，圆跳动可分为： 径向圆跳动 端面圆跳动 斜向圆跳动
径向圆跳动
径向圆跳动用于控制圆柱表面任一横截面上的跳动量。
二、评定表面粗糙度的参数
★ 轮廓算术平均偏差——Ra ★ 微观不平度十点高度——Ry ★ 轮廓最大高度——Rz 优先选用轮廓算术平均偏差Ra
三、表面粗糙度的代号（符）号及其标注
1、表面粗糙度的符号
b
a1
a2
C(f）
ed
a1、a2——粗糙度高度参数代号及其数 值（ μm ）；
的轴心线垂直 度公差为
8P9 0.02 B
φ0.01
Φ24H7( +00.021)
槽宽为8P9的 键槽对称中心 面Φ24H7圆 柱孔的对称中 心面对称度公 差为0.02mm
Φ24H7圆孔 轴心线的直 线度公差为
φ0.01mm
0.05mm
例2、识读阶梯轴所注的形位公差的含义。
圆锥体任一截面的圆 度公差为0.04mm
A 与 该要素的尺 寸线对齐
3、形位公差代号的识读
（1） 识读形状公差代号标注的步骤如下： a．读被测要素。 b．读形状公差项目。 c．读形状公差数值。
(2) 识读位置公差代号标注的步骤如下： a．读被测要素。 b．读位置公差项目。 c．读位置公差数值。 d．读基准要素。
二. 有关“偏差、公差、”的术语和定义
1、尺寸偏差
尺寸偏差=某一尺寸-基本尺寸 偏差包括： 实际偏差=实际尺寸-基本尺寸
表面粗糙度的检测方法
表面粗糙度的检测方法
表面粗糙度的检测是通过测量表面的微观形状和轮廓来评估表面质量的过程。
有多种方法可以用于表面粗糙度的检测，其中一些常见的方法包括：
表面轮廓仪（Surface Profilometer）：表面轮廓仪是一种用于测量物体表面轮廓的设备。
它通过沿表面滑动或扫描，利用探测器检测高度变化，并生成相应的高度剖面图。
通过分析这些剖面图，可以得出表面的粗糙度参数。
激光干涉仪（Laser Interferometer）：激光干涉仪利用激光光束的干涉效应来测量表面的高度变化。
这种方法对于高精度的表面粗糙度测量很有效，可以提供亚微米级别的分辨率。
原子力显微镜（Atomic Force Microscope，AFM）：AFM是一种在原子尺度上测量表面形状和粗糙度的工具。
它使用微小的探针扫描样品表面，通过探测器的运动来生成高分辨率的表面图像。
表面粗糙度仪（Surface Roughness Tester）：这是一种专门用于测量表面粗糙度的便携式仪器。
通常采用钻头或球形探头，测量表面在垂直方向的高低变化，并输出相应的粗糙度参数，如Ra、Rz等。
光学显微镜：在一些情况下，使用光学显微镜可以对表面进行观察和评估。
虽然其分辨率较低，但对于一些较大尺度的粗糙度评估仍然有效。
在选择适当的检测方法时，需要考虑表面的特性、粗糙度范围和检测精度的要求。
根据具体的应用场景，可以选择最合适的工具和技术。
粗糙度测量培训教案
粗糙度测量培训教案第一章：粗糙度测量概述1.1 粗糙度的定义和重要性1.2 粗糙度对产品性能的影响1.3 粗糙度的测量方法1.4 粗糙度测量的发展趋势第二章：粗糙度测量原理2.1 触针式粗糙度测量原理2.2 光束扫描式粗糙度测量原理2.3 激光散射式粗糙度测量原理2.4 超声波式粗糙度测量原理第三章：粗糙度测量仪器及操作3.1 粗糙度测量仪器概述3.2 粗糙度测量仪器的选择3.3 粗糙度测量仪器的操作步骤3.4 粗糙度测量仪器的维护与保养第四章：粗糙度测量参数及其选择4.1 粗糙度测量参数概述4.2 主要粗糙度测量参数4.3 粗糙度测量参数的选择与设定4.4 粗糙度测量参数的调整与优化第五章：粗糙度测量数据的处理与分析5.1 粗糙度测量数据的收集与记录5.2 粗糙度测量数据的处理方法5.3 粗糙度测量数据的分析与评价第六章：粗糙度测量实操训练6.1 实操训练目的与意义6.2 实操训练设备与工具6.3 实操训练步骤与要求6.4 实操训练注意事项第七章：不同材料粗糙度测量7.1 金属材料粗糙度测量7.2 非金属材料粗糙度测量7.3 复合材料粗糙度测量7.4 特殊材料粗糙度测量第八章：粗糙度测量在工业应用中的案例分析8.1 机械制造行业中的应用8.2 汽车制造行业中的应用8.3 电子制造行业中的应用8.4 其他行业中的应用第九章：粗糙度测量技术的创新与发展9.1 新型粗糙度测量技术介绍9.2 粗糙度测量技术的发展趋势9.3 粗糙度测量技术在未来的应用前景9.4 我国粗糙度测量技术的发展现状与展望第十章：粗糙度测量培训总结与考核10.1 培训课程总结10.2 粗糙度测量技能考核10.3 粗糙度测量知识问答10.4 优秀学员表彰与奖励重点和难点解析一、粗糙度测量概述难点解析：粗糙度的微观结构及其对产品性能的具体影响机制二、粗糙度测量原理难点解析：各种测量原理的物理基础和数学模型三、粗糙度测量仪器及操作难点解析：不同仪器的特点和适用范围，以及操作中的细节问题四、粗糙度测量参数及其选择难点解析：如何根据不同材料和表面特性选择合适的测量参数五、粗糙度测量数据的处理与分析难点解析：数据处理中的统计学和信号处理方法，以及分析评价的标准和技巧六、粗糙度测量实操训练难点解析：实操中可能遇到的问题及解决方案七、不同材料粗糙度测量难点解析：不同材料表面特性的差异及其对粗糙度测量的影响八、粗糙度测量在工业应用中的案例分析难点解析：如何根据粗糙度测量结果进行工艺优化和质量控制九、粗糙度测量技术的创新与发展难点解析：新技术的原理和应用前景，以及如何适应和应用这些新技术十、粗糙度测量培训总结与考核难点解析：如何评价和提高粗糙度测量技能及知识水平全文总结和概括：本教案全面覆盖了粗糙度测量的基本概念、原理、仪器操作、参数选择、数据处理、实操训练、应用案例、技术发展以及培训总结与考核等内容。
精度设计与质量控制基础--第3章--表面粗糙度课件(1)
GB 131-93规定： ➢当允许在表面粗糙度参数的所有实测值中，超过规定值的个 数少于总数的16%时，应在图中标注表面粗糙度参数的上限值 或下限值； ➢当要求在表面粗糙度参数所有实测值不允许超过规定值时， 应在图样上标注表面粗糙度参数的最大值或最小值。
2、表面粗糙度代号及标注（6）
表面粗糙度标注方法示例
yi
2、微观不平度十点高度Ｒz
定义 在取样长度内，５个最大的轮廓峰高ypi平均值与5个最大轮廓 谷深yvi平均值之和。即：
5
5
ypi yvi
Rz i1
i1
5
3、轮廓最大高度Ｒy
定义： 在取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间 的距离。 Ry =︱ypmax︱+︱yvmax︱
Ry
4、轮廓微观不平度平均间距Sm
GB6061-85 轮廓法测量表面粗糙度的仪器-术语；
GB6062-85 轮廓法触针式表面粗糙度测量仪—轮廓记录仪及中级制轮廓计；
GB10610—89 触针式仪器测量表面粗糙度的规则和方法；
GB/T12472—2003 木制件表面粗糙度参数及其数值
§3.2 表面粗糙度GB介绍
一、主要术语及定义
1.取样长度l
二、参数值的确定方法（2）
③ 承受交变载荷的表面及容易引起应力集中的部分，粗糙 度要求高些；
④ 对配合性质有稳定可靠性要求的表面，粗糙度要求应高 些；
⑤ 配合性质相同时，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙 度要求要高些；
⑥ 对特殊用途的零件，表面粗糙度参数值的选择应按照特 殊要求考虑。
二、参数值的确定方法（3）
Ra μm ≥0.008～0.02 >0.02~0.1 >0.1~2.0 >2.0~10.0 >10.0~80.0
机械加工表面质量
第三章机械加工表面质量第一节概述评价零件是否合格的质量指标除了机械加工精度外，还有机械加工表面质量。
机械加工表面质量是指零件经过机械加工后的表面层状态。
探讨和研究机械加工表面，掌握机械加工过程中各种工艺因素对表面质量的影响规律，对于保证和提高产品的质量具有十分重要的意义。
一机械加工表面质量的含义机械加工表面质量又称为表面完整性，其含义包括两个方面的内容：1．表面层的几何形状特征表面层的几何形状特征如图3-1所示，主要由以下几部分组成：⑴表面粗糙度它是指加工表面上较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特征，即加工表面的微观几何形状误差，其评定参数主要有轮廓算术平均偏差R a或轮廓微观不平度十点平均高度R z；⑵表面波度它是介于宏观形状误差与微观表面粗糙度之间的周期性形状误差，它主要是由机械加工过程中低频振动引起的，应作为工艺缺陷设法消除。
⑶表面加工纹理它是指表面切削加工刀纹的形状和方向，取决于表面形成过程中所采用的机加工方法及其切削运动的规律。
⑷伤痕它是指在加工表面个别位置上出现的缺陷，如砂眼、气孔、裂痕、划痕等，它们大多随机分布。
2．表面层的物理力学性能表面层的物理力学性能主要指以下三个方面的内容：⑴表面层的加工冷作硬化；⑵表面层金相组织的变化；⑶表面层的残余应力。
二表面质量对零件使用性能的影响1．表面质量对零件耐磨性的影响零件的耐磨性是零件的一项重要性能指标，当摩擦副的材料、润滑条件和加工精度确定之后，零件的表面质量对耐磨性将起着关键性的作用。
由于零件表面存在着表面粗糙度，当两个零件的表面开始接触时，接触部分集中在其波峰的顶部，因此实际接触面积远远小于名义接触面积，并且表面粗糙度越大，实际接触面积越小。
在外力作用下，波峰接触部分将产生很大的压应力。
当两个零件作相对运动时，开始阶段由于接触面积小、压应力大，在接触处的波峰会产生较大的弹性变形、塑性变形及剪切变形，波峰很快被磨平，即使有润滑油存在，也会因为接触点处压应力过大，油膜被破坏而形成干摩擦，导致零件接触表面的磨损加剧。
水平表面粗糙度检测办法(初稿)2
水平表面粗糙度检测办法摘要表面粗糙度是指零件表面上具有较小间距和微小峰谷所组成的微观几何形状特征。
它主要是由机械加工形成的（表面粗糙度、表面波纹度、表面缺陷、表面几何形状）,直接影响机械零件的配合性质，表面的耐磨性、抗腐蚀性、疲劳强度、密封性、导热性及使用寿命。
本文对水平表面粗糙度检测办法进行了介绍。
首先，对表面粗糙度的概念，产生原因，以及衡量粗糙度的一些参数进行了说明，并且列举了表面粗糙度的检测程序。
文章着重介绍表面粗糙度的检测方法，列举了样板比较法，光切法，干涉显微镜法，光学触针法，并对每种方法的检测原理，检测步骤及结果分析进行了详细的论述。
文章最后介绍了样板比较法在检测铸铁表面粗糙度的应用以及光切法在动态表面粗糙度检测中的应用。
关键词水平表面粗糙度；样板比较法；光切法；干涉显微镜法；光学触针法The surface roughness detect methodAbstractSurface roughness is the distance between the surface and has a smaller peak which consists of tiny micro-geometry characteristics. It is mainly formed by machining (surface roughness, surface waviness, surface defects, surface geometry), a direct impact on the nature of mechanical components with the surface of the wear resistance, corrosion resistance, fatigue strength, tightness,thermal conductivity and useful life.This paper level surface roughness to detect method were introduced. First of all, on the surface roughness, the concept of causes, and how to measure roughness some parameters were explained, and enumerates the surface roughness of test procedures. This article mainly surface roughness detection methods, lists the example comparison, light intercept method, interference microscope method, optical touch acupuncture, and the detection principle of each method, detection procedure and the results are discussed in detail. Finally, the article introduces the model comparison method in detecting cast iron surface roughness of application and light cutting methods in dynamic surface roughness detection application.Keywords Level surface roughnes; Example comparison;Light intercept methodInterference microscope method;Optical touch stitches目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1本文的主要研究目的及意义 (1)1.2表面粗糙度检测办法国内外研究现状 (1)1.3本文的主要内容 (2)第二章粗糙度简介 (3)2.1表面粗糙度概念 (3)2.2表面粗糙度产生原因 (3)2.3粗糙度基本参数 (3)2.3.1最大粗糙度Ry (3)2.3.2十点平均粗糙度(RzJIS) (3)2.3.3算术平均粗糙度Ra (4)2.4表面粗糙度的检测程序 (5)第三章水平表面粗糙度检测办法 (6)3.1样板比较法 (6)3.1.1样板比较法简介 (6)3.1.2样块的分类及参数值 (8)3.1.3样块的制造方法 (8)3.1.4样块的表面特征 (8)3.2光切法 (8)3.2.1物镜的选择、安装 (9)3.2.2光带的出现、调整 (9)3.2.3仪器的调整与校验 (10)3.2.4工件的安置与固定 (10)3.2.5正确的调焦与查验 (11)3.2.6合理的定度与取值 (11)3.2.7准确的读数与计算 (12)3.3干涉显微镜法 (12)3.4光学触针法 (15)3.4.1光学触针法简介 (15)3.4.2 滤波 (16)3.4.3轮廓仪产品简介 (17)第四章水平表面粗糙度检测的应用 (19)4.1样板比较法在检测铸造表面粗糙度中应用 (19)4.1.1范围 (19)4.1.2表面特征 (19)4.1.3分类及表面粗糙度参数 (19)4.1.4结构与尺寸 (19)4.2光切法在动态表面粗糙度检测中的应用 (20)4.2.1系统原理及构成 (20)4.2.2系统检测精度的对比实验 (22)4.2.3动态检测实验 (22)4.2.4振动对动态检测影响的实验 (23)4.2.5 速度对动态检测影响的实验 (23)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)第一章绪论1.1本文的主要研究目的及意义随着现代化工业生产的不断发展，对产品的质量提出了越来越高的要求.如既要求产品具有长的和没有麻烦的使用寿命，又要利于能源的再利用和环境保护，保证产品的三个阶段.制造—使用—垃圾/再循环，协调发展.各制造商竞相生产具有优势性的零缺陷产品，以增强其市场的竞争能力，对零件表面的物理和几何性能提出了非常苛刻的要求.这就使仪器制造商生产性能更好、更全面，精度更高的检测设备。
机械制造技术基础第版第三章课后习题答案
机械制造技术基础》部分习题参考解答第三章机械制造中的加工方法及装备3-1 表面发生线的形成方法有哪几种？答：（p69-70）表面发生线的形成方法有轨迹法、成形法、相切法、展成法。
具体参见第二版教材p69 图3-2 。
3-2 试以外圆磨床为例分析机床的哪些运动是主运动，哪些运动是进给运动？答：如图3-20 （p87）,外圆磨削砂轮旋转n c是主运动，工件旋转n w砂轮的横向移动f r、工作台往复运动f a均为进给运动。
3-3 机床有哪些基本组成部分？试分析其主要功用。
答：（p70-71 ）基本组成部分动力源、运动执行机构、传动机构、控制系统和伺服系统、支承系统。
动力源为机床运动提供动力；运动执行机构产生主运动和进给运动；传动机构建立从动力源到执行机构之间的联系；控制和伺服系统发出指令控制机床运动；支承系统为上述部分提供安装的基础和支承结构。
3-4 什么是外联系传动链？什么是内联系传动链？各有何特点？答：外联系传动链：机床动力源和运动执行机构之间的传动联系。
如铣床、钻床传动链；内联系传动链：执行件和执行件之间的传动联系。
如车螺纹、滚齿的传动链。
外联系传动链两端没有严格的传动关系，而内联系传动链两端有严格的传动关系或相对运动要求。
3-5 试分析提高车削生产率的途径和方法。
答：（p76）提高切削速度；采用强力切削，提高f、a p；采用多刀加工的方法。
3-6 车刀有哪几种？试简述各种车刀的结构特征及加工范围。
答：（p77）外圆车刀（左、右偏刀、弯头车刀、直头车刀等），内、外螺纹车刀，切断刀或切槽刀，内孔车刀（通孔、盲孔车刀、）端面车刀、成形车刀等。
顾名思义，外圆车刀主要是切削外圆表面；螺纹车刀用于切削各种螺纹；切断或切槽车刀用于切断或切槽；内孔车刀用于车削内孔；端面车刀切断面；成形车刀用于加工成形表面。
3-7试述CA6140型卧式车床主传动链的传动路线。
答：（p82）CA6140型卧式车床主传动链的传动路线：3-8 CA6140型卧式车床中主轴在主轴箱中是如何支承的？三爪自定心卡盘是怎样装到车床主轴上去的？答：（p83-84 ）3-9 CA6140 型卧式车床是怎样通过双向多片摩擦离合器实现主轴正传、反转和制动的？答：如教材图3-17 和3-18 所示，操纵手柄向上，通过连杆、扇形齿块和齿条带动滑套8向右滑移，拨动摆杆10使拉杆向左，压紧左边正向旋转摩擦片，主轴实现正转；若操纵手柄向下，通过连杆、扇形齿块和齿条带动滑套8 向左滑移，拨动摆杆10 使拉杆向右，压紧右边反向旋转摩擦片，主轴反转。
公差与配合习题及参考答案
公差与配合习题及参考答案第一章绪论1-1．什么叫互换性？为什么说互换性已成为现代机械制造业中一个普遍遵守原则？列举互换性应用实例。
（至少三个）。
答：（1）互换性是指机器零件（或部件）相互之间可以代换且能保证使用要求的一种特性。
（2）因为互换性对保证产品质量，提高生产率和增加经济效益具有重要意义，所以互换性已成为现代机械制造业中一个普遍遵守的原则。
（3）列举应用实例如下：a、自行车的螺钉掉了，买一个相同规格的螺钉装上后就能照常使用。
b、手机的显示屏坏了，买一个相同型号的显示屏装上后就能正常使用。
c、缝纫机的传动带失效了，买一个相同型号的传动带换上后就能照常使用。
d、灯泡坏了，买一个相同的灯泡换上即可。
1-2 按互换程度来分，互换性可分为哪两类？它们有何区别？各适用于什么场合？答：（1）按互换的程来分，互换性可以完全互换和不完全互换。
（2）其区别是：a、完全互换是一批零件或部件在装配时不需分组、挑选、调整和修配，装配后即能满足预定要求。
而不完全互换是零件加工好后，通过测量将零件按实际尺寸的大小分为若干组，仅同一组内零件有互换性，组与组之间不能互换。
b、当装配精度要求较高时，采用完全互换将使零件制造精度要求提高，加工困难，成本增高；而采用不完全互换，可适当降低零件的制造精度，使之便于加工，成本降低。
（3）适用场合：一般来说，使用要求与制造水平，经济效益没有矛盾时，可采用完全互换；反之，采用不完全互换。
1-3．什么叫公差、检测和标准化？它们与互换性有何关系？答：（1）公差是零件几何参数误差的允许范围。
（2）检测是兼有测量和检验两种特性的一个综合鉴别过程。
（3）标准化是反映制定、贯彻标准的全过程。
（4）公差与检测是实现互换性的手段和条件，标准化是实现互换性的前提。
1-4．按标准颁布的级别来分，我国的标准有哪几种？答：按标准颁布的级别来分，我国标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。
1-5．什么叫优先数系和优先数？答：（1）优先数系是一种无量纲的分级数值，它是十进制等比数列，适用于各种量值的分级。
机械识图形位公差表面粗糙度11486
下面举例加以说明:
例1: 尺寸 此尺寸的基本尺寸为Φ10, 上偏差为
+0.05,下偏差为 -0.02,尺寸公差为0.07 (尺寸公差 = 最大极限尺寸–最小极限尺
寸)或(尺寸公差 = 上偏差–下偏差) 最大极限尺寸为Φ10.05,最小极限尺寸为
A向 A
四、局部视图
局部视图是 将物体的某 一部分向某 基本投影面 投射所得到 的视图,如下 图所示。
A A
五、斜视图
斜视图是 将物体向 不平行于 任何一个 基本投影 面的平面 投影所得 的视图,如 下图所示。
B B
或
六、旋转视图
有的机件部分结构倾斜于基本投影面,且 该结构具有回转轴线,在画图时,为了能反 映倾斜部分的真实结构,可假想将倾斜部 分绕回转轴线旋转到与基本投影面平行 的位置,再进行投影所得到的视图称为旋 转视图,如下图所示。
下偏差为-0.5,尺寸公差和0.5,最大极限尺
寸为20.00,最小极
限尺寸为19.50,
从以上的实例可以看出,上下偏差可
以为正值,也可以为负值,还可以为0,但是,
尺寸公差只能为正值,而不能为0和负值
第二节: 形位公差
(一) 形位误差 被测要素的实际形状对其理想形状的变
动量为形状误差,被测要素的实际位置对 其理想位置的变动量为位置误差,被测要 素的理想位置必须相对基准而定。形状 误差和位置误差和起来称为形位误差。 基准要素的理想形状称为基准。形位公 差是形位误差所允许的变动全量
Φ9.98,实际尺寸必须在Φ9.98到Φ10.05 之间才OK。
例2: 尺寸16±0.1
此尺寸的基本尺寸为16,上偏差为
+0.1,下偏差为-0.1,尺寸公差为0.2,最大
粗糙度仪
东京精密培粗训糙教度材仪编制：尚文瑞审核：目录目录 (2)第一章表面粗糙度仪对环境的要求 (3)第二章表面粗糙度仪的工作原理 (3)第三章表面粗糙度仪的结构 (3)3.1传感器与测针的安装和更换及注意事项 (5)第四章表面粗糙度仪的软件介绍 (5)4.1软件的安装和卸载 (6)4.2系统控制示意图 (9)第五章表面粗糙度仪的概念及工作原理 (9)第六章表面粗糙度仪的校正 (9)6.1为什么要进行灵敏度校正和触针检查？ (9)6.2怎样进行灵敏度校正和触针检查？ (10)6.3表面粗糙度仪的校针方法步骤 (10)6.3.1利用粗糙度标准片校正 (10)6.3.2利用粗糙度段差标准片校正 (13)第七章粗糙度评价长度基准表 (17)第八章表面粗糙度的评定参数 (17)8.1基准线 (17)8.3评定长度 (18)8.4轮廓峰顶线 (18)8.5轮廓谷底线 (18)8.6轮廓峰高 (18)8.7轮廓谷深 (18)8.8轮廓算术平均偏差R (18)a (19)8.9轮廓最大高度Rz第九章表面粗糙度的基本符号 (19)第十章关于工件的装夹、改善及注意事项 (20)第十一章470缸体评价长度及各工序的参数评价 (23)第十二章一般维修保养、定期检查 (23)第十三章SURFCOM1500SD2-14粗糙度测量仪操作规程 (24)13.1 开机、点检 (24)13.2测量 (24)13.3关机 (24)13.4定期检定 (24)13.5 注意事项 (24)第一章表面粗糙度仪对环境的要求为了确保测量精度，请注意如下要点①、外界震动请选择不受外界振动影响或震动较少的场所。
即使如此仍然影响较大时，建议使用选购的减震台②、温度请避免日光直射的场所或寒冷的地方。
请将室内温度调节到10～35℃范围。
精度保证温度在18～22℃。
湿度控制在40～60%较合适③、风进行无滑动测量时，温度的急剧变化、或空调风的直接吹拂测量仪时，可能会引起传感器的微小伸缩，进而导致测量值误差安装时请避免房屋进出口或空调机附近，以免直接受到风吹的影响④、其他请注意，避免承受湿气、水滴、沙尘、油烟、直射阳光、强烈冲击。
机械加工表面质量第三章
机械加工表面质量第三章一、机械加工表面质量的定义机械加工表面质量是指机械加工过程中所得到的工件表面的光滑度、粗糙度和形状偏差等特征的综合表征。
在机械加工过程中，工件表面的质量对于产品的功能和外观有着非常重要的影响。
因此，在机械加工中，必须对工件的表面质量进行严格控制，以保证产品的性能和质量。
机械加工表面质量的评定主要包括以下几个方面：1.光滑度：表面的光滑度是指表面平整度和光泽度的综合评价。
优良的光滑度可以提高工件的表面美观度，并减少与介质之间的摩擦和粘附。
2.粗糙度：表面的粗糙度是指表面上微小凹凸的高度和间距。
粗糙度对于工件的摩擦、磨损和密封性能有着重要的影响。
粗糙度越小，表面越光滑，摩擦系数越小。
3.形状偏差：形状偏差主要包括平面度、直线度、圆度和轮廓度等。
形状偏差反映了工件表面轮廓与理想轮廓之间的偏离程度。
形状偏差对于工件的密封性能、装配性能和运动精度有着重要的影响。
二、机械加工表面质量的评定方法机械加工表面质量的评定方法主要包括两种：检验法和测量法。
2.1 检验法检验法是通过肉眼或放大镜观察工件表面的外观和质量特征进行评定。
这种方法简单直观，适用于工件表面质量要求不高的情况。
常见的检验法包括目视检查、放大镜检查和样品比对检验等。
2.2 测量法测量法是利用各种测量仪器对工件表面的光滑度、粗糙度和形状偏差等进行定量测量和评定。
测量法具有高精度、高灵敏度的特点，适用于对工件表面质量要求较高的情况。
常见的测量方法包括光学测量、机械测量和电子测量等。
2.2.1 光学测量光学测量是利用光学仪器进行工件表面质量的测量和评定。
常见的光学测量方法有：•白光干涉法：利用白光的干涉原理测量工件表面的形状偏差。
•投影仪测量法：利用投影仪进行工件表面形状偏差的测量。
•激光扫描法：利用激光扫描仪对工件表面进行扫描，获取工件表面形状的三维信息。
2.2.2 机械测量机械测量是利用机械仪器对工件表面质量进行测量和评定。
常见的机械测量方法有：•宏观测量法：利用尺子、卡尺等测量工具对工件表面的尺寸、平面度等进行测量。
机械加工表面质量第三章
（4）光磨次数 通常磨削时，开始用较大切深提高生
产率，最后用小切深或无进给磨削（光磨），提高表面 粗糙度。
机械加工表面质量第三章
2、磨削时影响表面粗糙度的因素
其他影响 （1）砂轮硬度和工件材料 良好的“自励性”即磨
初期磨损
正常磨损
急剧磨损
实际接触面积只占名义接触 磨损缓慢，紧密接触的两个表面金属
面积的一小部分，实际接触 零件的正 分子间产生较大的亲和力，
部分的压强增大，破坏了润 常工作阶 超过了润滑油膜存在的临
滑油膜而形成局部的干摩擦， 段
界值，造成润滑条件恶化 ，
使其挤裂、破碎、切断等作
磨损加剧。
用增强，磨损增大。
机械加工表面质量第三章
一、概述
1．表面粗糙度与波度
（1）表面粗糙度：表面的微观几何形状误差； （2）波度：介于宏观几何形状误差与表面粗糙度之间的周期性几何形状误差。
L/H＞1000称为宏观几何形状误差； L/H = 50～1000，称为波纹度； L/H＜50，称为微观几何形状误差，亦称表面粗糙度。
粒磨钝后能及时脱落，露出新的磨粒，能磨出光滑的 表面，且能防止磨削烧伤。工件材料韧性越好，塑性 变形越大，则表面粗糙度越大。
（2）砂轮材料 可分为氧化物、碳化物和高硬磨料。
一般刚类零件用刚玉砂轮磨削，铸铁、硬质合金用碳 化物砂轮磨削，金刚石砂轮可获得极小的表面粗糙度， 但成本较高。
机械加工表面质量第三章
表面完整性
随着科学技术的发展，对产品的使用性能要求越来越高，一 些重要零件需在高温、高压、高速的条件下工作，表面层的任何 缺陷直接影响零件的工作性能，因此在研究表面质量的领域中提 出了“表面完整性”的概念，主要有：
第三章公差测量技术基础
八、检测的一般步骤
• 检测前准备 清理检测环境并检查是否满足检测要 求，清洗标准器、被测件及辅助工具，对检测器 具进行调整使之处于正常的工作状态。
• 采集数据 安装被测件，按照设计预案采集测量数 据并规范地作好原始记录。
四、测量方法
测量方法是根据一定的测量原理，在实施测量过程中对测量 原理的运用及其实际操作。
广义地说，测量方法可以理解为测量原理、测量器具(计量器 具)和测量条件(环境和操作者)的总和。
在实施测量过程中，应该根据被测对象的特点(如材料硬度、 外形尺寸、生产批量、制造精度、测量目的等)和被测参数的定义 来拟定测量方案、选择测量器具和规定测量条件，合理地获得可 靠的测量结果。
得到其实际值并判断其是否合格的方法。
三、计量单位
我国规定采用以国际单位制为基础的“法定计量单位制”。 它是由一组选定的基本单位和由定义公式与比例因数确定的导出 单位所组成的。如“米”、“千克”、“秒”、“安”等为基本单位。
在测量过程中，测量单位必须以物质形式来体现，能体现计 量单位和标准量的物质形式有：光波波长、精密量块、线纹尺、 各种圆分度盘等。
36.745 (组合) 1.005 (第一块)
35.74
35.74(组合) 1.24 (第二块 )
34.5
34.5(组合) 4.5(第三块) 30(第四块)
8、量块使用的注意事情项
• 量块必须在使用有效期内，否则应及时送专业部门检定。 • 使用环境良好，防止各种腐蚀性物质及灰尘对测量面的损
伤，影响其粘合性。 • 分清量块的“级”与“等”，注意使用规则。 • 所选量块应用航空汽油清洗、洁净软布擦干，待量块温度
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S、Sm和tp称为间距参数，值越小，轮廓表面越细密，密 封性愈好。
第一节 表面粗糙度的评定 表面粗糙度代号及标注
第一节 表面粗糙度的评定
表面粗糙度数值及其有关规定在符号中注写的 位置。
第二节 表面粗糙度评定参数值的选择
评定参数的选择 （1）如无特殊要求，优先选用Ra。在高度参数中，Ra值
能较完整、全面地表达零件表面的微观几何特征，应优先选 用。Rz值常用在小零件（如顶尖、刀具的刃部、仪表的小元 件等）或表面不允许有较深的加工痕迹（防止应力过于集中） 的零件。
（2）一些重要表面有特殊要求时，如有涂镀性、抗腐蚀 性、密封性要求时才选S或Sm参数来控制间距的细密度。
第二节 表面粗糙度评定参数值的选择
取样长度是在测量表面粗糙度时所取的一段与轮廓总的走 向一致的基本长度。
规定：取样长度范围内至少包含五个以上的轮廓峰和谷。 （2）评定长度ln （新标准用ln）
评定长度是指评定表面粗糙度所需的一段长度。 规定：国家标准推荐， ln=5l；对均匀性好的表面，可选ln ＜5l；对均匀性较差的表面，可选ln＞ 5l。
个最大的轮廓谷深平均值之和：
5
5
y y Rz值越大，表p 面越i粗糙。vi
R zi 1
i 1
5
R z(h 2 h 4 h 15 )0 (h 1 h 3 h 9)
第一节 表面粗糙度的评定 （3）轮廓最大高度Ry
在取样长度内，轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。
Ra、Rz和Ry称为表面粗糙度的高度参数。
（7）凡有关标准已对表面粗糙度要求作出规定者（如轴 承，量规，齿轮等），应按标准规定作选取表面粗糙度参数 值。
第二节 表面粗糙度评定参数值的选择
表面粗糙度与尺寸公差、形状公差的对应关系： 若T≈0.6IT， 则Ra≤0.05IT， Rz ≤ 0.21IT； 若T≈0.4IT， 则Ra≤0.025IT， Rz ≤ 0.11IT； 若T≈0.25IT，则Ra≤0.012IT， Rz ≤ 0.05IT； 若T≤0.25IT，则Ra≤0.15T， Rz ≤ 0.6T；
第一节 表面粗糙度的评定 零件的截面轮廓形状
第一节 表面粗糙度的评定
表面粗糙度对零件质量的影响 （1）影响零件的耐磨性、强度和抗腐蚀性等。 （2）影响零件的配合稳定性。 （3）影响零件的接触刚度、密封性、产品外观等。
第一节 表面粗糙度的评定
表面粗糙度的评定 表面粗糙度的基本术语 （1）取样长度l (新标准用lr)
第一节 表面粗糙度的评定
（4）轮廓单峰平均间距S 指在一个取样长度内，全部ຫໍສະໝຸດ 廓单峰间距Si的平均值。n
1 （5）轮廓微观不平度平均间距Sm
S S 指在一个取样长度内，所有轮廓微观不平i 度间距Smi的平
n 均值。
i 1
Sm
1 n
n i1
Smi
第一节 表面粗糙度的评定 （5）轮廓的支承长度率tp
第三章表面粗糙度及检测
2020/11/26
第一节 表面粗糙度的评定
国家标准： 旧标准：《表面粗糙度—术语、表面及其参数》（GB/T35051983 ），《表面粗糙度参数及其数值》 （GB/T1031-1995 ）。 新标准： 《产品几何技术规范、表面结构、轮廓法、表面结 构的术语、定义及参数》（GB/T3505-2000）
第三节 表面粗糙度的测量
比较法 光切法 干涉法 针描法
谢谢观赏！
2020/11/26
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表面粗糙度概述 零件表面几何形状误差的分类 （1）表面粗糙度 ：零件表面峰谷波距<1mm，大体呈周期变化的属于表 面粗糙度范畴，即微观几何形状误差。 （2）表面波纹度： 零件表面峰谷波距在1~10mm，周期变化的属于表 面波度。 （3）形状误差：零件表面峰谷波距>10mm，无明显周期变化的属于表 面形状误差的范畴，即宏观几何形状误差。
第一节 表面粗糙度的评定 取样长度、评定长度和轮廓中线
第一节 表面粗糙度的评定
（3）中线 中线是指用以评定表面粗糙度参数的一条基准线。有
以列两种： （a）轮廓的最小二乘中线：在取样长度内，使轮廓 线上各点的纵坐标值yi的平方和为最小的直线。 （b）轮廓的算术平均中线： 在取样长度内，将实际 轮廓划分为上下两部分，且使上下面积相等的直线。
评定参数值的选择 总原则：在满足功能要求的前提下，尽量选择较大的表
粗糙度参数值，以减小加工难度，降低成本。 选择方法：类比法。 一般原则：
（1）同一零件上工作表面比非工作表面粗糙度参数值小。 （2）摩擦表面比非摩擦表面的粗糙度参数值小，滚动摩擦 表面比滑动摩擦表面的粗糙度参数值小。 （3）承受交变载荷的表面及易引起应力集中的部分（如圆 角，沟槽）粗糙度参数值应小些。
第一节 表面粗糙度的评定
表面粗糙度的评定参数
（1）轮廓的算术平均偏差Ra 在一个取样长度内，各点相对中线纵坐标y（x）绝对
值的算术平均值 ，数学表达式为：
Ra值越大，表面越粗糙。
R a1 l 0 l y(x)dx或R a1 ni n1yi
第一节 表面粗糙度的评定
（2）微观不平度十点高度Rz 在一个取样长度内，五个最大的轮廓峰高平均值与五
第二节 表面粗糙度评定参数值的选择
（4）要求配合稳定可靠时，粗糙度参数值应小些，小间 隙配合表面，受重载作用的过盈配合表面，其粗糙参数值要 小。
（5）表面粗糙度与尺寸及形状公差应协调，通常尺寸及 形状公差小，表面粗糙度参数值也要小，同一尺寸公差的轴 比孔的粗糙度参数值要小。
（6）密封性。防腐蚀性要求要求高的表面或外观美观的 表面其粗糙度值应小些。