几何精度设计期末复习重点表面粗糙度

表面粗糙度表面粗糙度：波距<1mm表面波纹度：波距=1～10mm形状误差：波距>10mm表面粗糙度是指加工后零件表面的微小峰谷（Z ）高低程度和间距（S ）状况。

表面粗糙度轮廓的产生：(1) 切削后遗留 的刀痕；(2) 切削过程中切屑分离时的塑性变形；(3) 以及机床等工装系统的振动等。

1．取样长度lr取样长度：是测量或评定表面粗糙度所规定的一段基准线长度，至少包含5个微峰和5个微谷。

2．评定长度ln取标准评定长度ln ＝5lr 。

若被测表面比较均匀，可选ln ＜5lr ；若均匀性差，可选ln ＞5lr 。

1. 轮廓最小二乘中线(m)在lr 内，使轮廓上各点至该线的距离Zi 平方和为最小。

2. 轮廓算术平均中线 在 lr 内，1．高度特征参数（1）轮廓的算术平均偏差在lr 内，纵坐标值Z(x)的绝对值的算术平均值（2）微观不平度十点平均高度 Rz Rz =（3）轮廓的最大高度 Ry在lr 内2． 间距特征参数（1）轮廓单峰平均间距S 在取样长度Lr 内，轮廓的单峰间距Si 的平均值，称为轮廓单峰平均间距S 。

所谓轮廓单峰间距Si 指两相邻单峰最高点之间的距离投影在中线上的长度。

（2）轮廓微观不平度的平均间距Sm在取样长度Lr 内，轮廓微观不平度的间距Smi 的平均值，称为轮廓微观不平度的平均间距Sm 。

所谓轮廓微观不平度的间距Smi 指含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一段中线长度。

Sm= ∑=+++ni i F F F F 121...∑=≈n i i Z n Ra 1 1 dx x Z lr Ra r l ⎰= 0 )(1)(515151∑∑==+i vi i pi z z minV max P Z Z Ry +=∑==n i i s n s 11∑=ni mi S n 113． 形状特征参数轮廓支承长度率tp在取样长度Lr 内，取一条平行于中线的直线，该线与轮廓相截，在轮廓上各段截线bi 长度之和称为轮廓支承长度ηp 。

ηp= 轮廓支承长度率tp 指轮廓支承长度ηp 与取样长度Lr 之比。

轮廓支承长度率tp 对应于水平截距c 给出。

tp=表面粗糙度评定参数选用原则根据零件的工作条件和使用性能，既考虑能表征表面的几何特性和表面功能参数，又要考虑表面粗糙度检测仪器（或测量方法）的测量范围和工艺的经济性。

选定评定参数时，高度特征参数是基本的评定参数，间距和形状特征参数是附加评定参数。

表面粗糙度参数值的选用原则工作表面的Ra 值比非工作表面小摩擦表面Ra 值比非摩擦表面小速度高、压力大，受交变应力作用的圆角沟槽Ra 小配合表面、过盈配合表面Ra 小要求防腐蚀、密封性能、外观表面Ra 小Ra 值与尺寸公差和形位公差协调，尺寸公差值和形位公差值越小，表面粗糙度的Ra 值应越小∑=n i i b 1r pl η尺寸的检测若被测量为L，标准量为E，那么测量就是确定L是E的多少倍。

即确定比值q = L / E，最后获得被测量L的量值，即L = qE。

所谓量值传递，指将国家基准所复现的计量单位的量值，通过标准器件逐级传递到工作用的计量器具和被测对象，这是保证量值统一和准确一致所必须的。

1.量块的形状与尺寸量块又称块规，是一种无刻度的标准端面量具，用特殊合金钢制成，线膨胀系数小，不易变形，且耐磨性好。

量块有长方体和圆柱体两种，常用的是长方体。

量块有两个测量面和四个非测量面。

量块长度l量块长度是指量块一个测量面上的任意点到与其相对的另一测量面相研合的辅助体表面之间的垂直距离。

量块中心长度lc量块中心长度是指对应于量块未研合测量面中心点的长度。

量块标称长度ln量块标称长度是指在量块上，用以表明其与主单位（m)之间关系的量值（量块长度的示值）任意点的量块长度偏差 e任意点的量块长度偏差是指任意点的量块长度与标称长度的代数差e = l – ln量块的长度变动量v量块测量面上任意点中的最大量块长度与最小量块长度之差。

量块测量面的平面度误差fd量块测量面的平面度误差是指包容量块测量面的实际表面且距离为最小的两个平行平面之间的距离。

按量块的制造精度分五级：K、0、1、2、3级，其中0级精度最高，精度依次降低，3级最低。

按量块的检定精度分六等，即1、2、3、4、5、6等量块的选用：量块在使用时，常常用几个量块组合使用。

为了能用较少的块数组合成所需要的尺寸，量块应按一定的尺寸系列成套生产供应。

国家标准共规定了17种系列的成套量块。

组合量块时，为减少量块组合的累积误差，应尽量减少量块的组合块数，一般不超过4块。

选用量块时，应从所需组合尺寸的最后一位数开始，每选一块至少应减去所需尺寸的一位尾数。

1、分度值（刻度值） i ：计量器具相邻刻线所代表的量值(分辨率)；2、刻度间距a ：刻度尺相邻刻线中心的距离；3、示值范围： 计量器具显示的最高值到最低值的范围；4、测量范围： 计量器具所能测量到的最大值到最小值的范围；5、灵敏度 k ： 计量器具对被测量变化的反映能力；6、灵敏限（灵敏阈）：计量器具可察觉被测量的最小变化值7、测量力8、示值误差 ： 计量器具示值与真值之差（ δ = X - X0）9、示值变动量10、回程误差11、修正值12、测量不确定度1. 绝对测量和相对测量2. 直接测量和间接测量3. 单项测量和综合测量4. 静态测量和动态测量5. 接触测量和非接触测量6. 等精度测量和不精度测量7. 主动测量测量和被动测量绝对误差Δ 相对误差ε 测量的绝对误差的绝对值与被测量真值之比。

比较测量精度高低极限误差测量的绝对误差的变化范围1. 计量器具误差 （1）原理误差 （2） 阿贝误差 (3) 仪器基准件误差 (4) 相对测量中的标准件误差2. 测量方法误差 （1）测量基准与设计基准不统一而引起的误差。

(2) 被测件安装、定位不正确而引起的误差 (3) 测量力引起的误差3. 测量条件误差4. 人为误差0 x x Δ-=即（3-3） 000x x x x ∆=-=ε基本尺寸相同用Δ评定 基本尺寸不相同用ε评定 表示。

用lim ∆可消除。

系统误差 —— 不可消除，只能减小。

随机误差 —— 按其性 质可分 剔除。

粗大误差——正态分布的随机误差基本特性① 单峰性—② 对称性—③ 有界性—④ 抵偿性—标准偏差和算术平均值按下式计算:其极限误差一般为 ① 单次测量结果表示为 多次测量（即算术平均值）的标准偏差为 多次测量结果表示为粗大误差及其剔除粗大误差按下式判断验收原则、安全裕度和验收极限（1）验收原则：原则上只接受公差带内的工件，即只允许误废，不允许有误收（2）安全裕度Au1—计量器具的不确定度； u2—测量条件的不确定度。

()112--=∑=n x x n i i σ（3-11） ∑==n i i x n x 11(3-12) σ3lim ±=∆（3-17） σ30±=i x x n x σσ=（3-18）x x x σ30±=x x v i i -=式中∑==ni i x n x 11 σ3>iv ()222121,u u u u f A +==验收极限方法具体的应用：① 对符合包容要求的尺寸、公差等级高的尺寸，验收极限按方法1。

② 对工艺能力指数Cp （=T/6σ）≥1时，其验收极限按方法2。

但对符合包容要求的尺寸，其MMS 的一边按方法1验收③ 对偏态分布的尺寸，对尺寸偏向的一边按方法1验收④ 对非配合的尺寸和一般的尺寸，按方法2验收。

上验收极限 下验收极限 此尺寸采用包容原则u1 = 5.6μm由表3.19（见下页）查得 i =0.01,尺寸范围＞0~50的外径千分尺不确定度为上验收极限 下验收极限 轴 公 差 带 dma x(M ) A dmi n(L)dM Dm ax(L)A Dmi 上验收下验收极限孔公差 带DM例 3.14被检验零件尺寸为 。

935e φ E 9438.340062.0050.035φφ=--=8942.340062.0112.035φφ=+-=004.01=计u 0056.0004.011=<=u u 计尺寸范围＞0~50的外径千分尺满足使用要求。

用量规检验零件时，只能判断零件是否合格，不能测出零件实际尺寸的数值。

通规的公称尺寸 = 被测工件的MMS(mmc 最大实体尺寸)止规的公称尺寸 = 被测工件的LMS （lmc 最小实体尺寸）工件除线性尺寸误差外，还存在形状误差，为正确地判断工件尺寸的合格性，规定了极限尺寸判断原则，即泰勒原则。

其内容为：孔或轴的体外作用尺寸不允许超过MMS ；任何部位的实际尺寸不允许超过LMS 。

通孔公差 孔最小极限尺寸 止 孔最大极限 确定验收极限的方式 验收极限 应用 内缩 方式 将工件的验收极限从工件的极限尺寸向工件的公差带内缩一个安全裕度A 上验收极限尺寸＝ 最大极限尺寸－A 下验收极限尺寸＝ 最小极限尺寸＋A主要用于采用包容要求的尺寸和公差等级较高的尺寸不内缩方式 安全裕度A ＝0 上验收极限尺寸＝ 最大极限尺寸 下验收极限尺寸＝ 最小极限尺寸 主要用于非配合尺寸和一般公差尺寸。