互换性表面粗糙度
互换性表面粗糙度实验
互换性与测量技术基础——试样表面粗糙度测量实验班级：机自11-1班姓名：龙秀森学号：11041114一、实验目的1. 了解表面粗糙度的测量原理、常用方法以及需要测定的参量；2. 学习掌握TR220手持式粗糙度仪、RM—20袖珍式粗糙度仪的使用方法；3. 测定待测物件的轮廓算术平均偏差Ra等参量。
二、实验仪器粗糙度比较样板、TR220手持式粗糙度仪、RM—20袖珍式粗糙度仪。
三、实验内容内容I：表一、比较法测量表面粗糙度编号名称材料Ra（μm）加工方法2 矩形块45#钢 3.2 车床1 小圆柱体45#钢 6.3 立铣内容II：用RM-20袖珍式表面粗糙度仪检测材料：碳化硅加工方法：电火花注意：指定样件，指定表面才能使用该仪器，粗糙面严紧使用，否则损坏一起。
Ra最大只能测15um。
RM-20袖珍型表面粗糙度仪RM-20袖珍型表面粗糙度仪的使用：a、开机打开电源开关，电源接通。
b、功能选择如果需要选择测量参数Ra，将手指轻触图1中3键，如果需要选择测量参数Rz，将手指轻触图1中3键，屏幕将显示Rz值，再直接按3键，屏幕将回到Ra值。
如果需要选择取样长度，将手指轻触图1中4键，若此时的取样长度为0.25mm,再次按此功能键，长度变为0.8mm，再一次则为2.5mm，然后再回到0.25mm。
取样长度的选择根据工件表面质量来选取相应的取样长度。
各取样长度对应的范围如下：0.25mm Ra 0.05-0.15（um）0.8mm Ra 0.1-2.5(um)2.5mm Ra 6.0-15.0(um)c、启动、运行和运行结束将仪器▼||▼对准被测工件表面，用说指轻按1键，传感器开始移动，屏幕自动记录表面粗糙度的数值，待传感器返回开始位置，运行结束，即可开始下次测量。
注：运行结束前，仪器不会响应再次测量的命令，完整的测量结束后，才允许进行下次操作。
d、充电当开机后或测量过程中，液晶屏出现闪烁现象，说明电池电压低于工作电压下限，应予充电。
《互换性与测量技术基础》用光切显微镜测量表面粗糙度实验
《互换性与测量技术基础》用光切显微镜测量表面粗糙度实验一、实验目的1．掌握用光切显微镜评定工件表面粗糙度的方法。
2．加深对表面粗糙度评定参数的理解。
二、实验仪器和工具光切显微镜、被测工件三、实验原理光切显微镜是以光切法原理，测量和观察机械零件加工表面的微观几何形状误差的，又称表面粗糙度显微镜。
在不破坏零件表面的条件下测出工件截面轮廓最大高度和沟糟宽度的实际尺寸。
此外，还可测量零件表面上个别位置的加工痕迹和破损情况。
该仪器用于测量零件表面轮廓最大高度Rz值，其测量范围取决于选用的物镜的放大倍数，通常适用于测量Rz等于 0.8—63 微米的表面粗糙度。
此种仪器只能对外表面进行测量，除对金属进行测量外，也可对纸张、木材和人工材料进行测量。
光切显微镜的外形及成像原理图如图 2-1和图 2-2所示。
图 2-1 光切显微镜外形图图 2-2 光切显微镜成像原理图由光源1发出的光，穿过夹缝2，形成带状光束，经物镜组O1O1′,斜向45°射向工件，凹凸不平的表面上呈现出曲折光带，再以45°反射，经物镜组O2O2′，到达分划板3上。
人眼通过目镜可以看到如图2-3所示。
图 2-3 光切显微镜的目镜视野四、测量步骤1、根据被测工件表面粗糙度的要求，选择合适的物镜组，分别安装在投射光管和观察光管的下端。
2、接通电源。
3、擦净被测工件，把它安放在工作台上，并使被测表面的切削痕迹的方向与光带垂直。
当测量圆柱形工件时，应将工件置于V形块上。
4、粗调节：用手托住支臂，松开锁紧螺钉，缓慢旋转支臂调节螺母，使支臂上下移动，直到目镜中观察到绿色光带和表面轮廓不平度的影象。
然后，将螺钉固紧。
要注意防止物镜与工件表面相碰，以免损坏物镜组。
5、细调节：缓慢而往复转动调节手轮，调焦环和调节螺钉，使目镜中光带最狭窄，轮廓影象最清晰并位于视场的中央。
6、松开螺钉，转动目镜测微器，使目镜中十字线的一根线与光带轮廓中心线大致平行（此线代替平行于轮廓中线的直线）。
互换性与技术测量(第六版)第一章
Y av =（Y max +Y min）/2
例题2
计算:孔
50
0.025 0
与轴
50 0.059 0.043
配合的极限间隙或极限过盈、 配合公差并画出公
差带图，说明配合类别。
解：
+0.059 +0.043
0.020 0.033
表示基本尺寸为25，上偏差
为－0.020，下偏差为－0.033。
二、 有关“公差与偏差”的术语与定义
1. 尺寸偏差(简称偏差)： (2) 实际偏差 实际偏差Ea=实际尺寸Da—基本尺寸D
注意：由于零件同一表面上不同位置的 实际尺寸往往不同。
偏差是以基本尺寸为基数，从偏离基本 尺寸的角度来表述有关尺寸的术语。
注意：公差值无正负含义。它表示尺寸变动 范围的大小。不应出现“+”“—”号。
加工误差不可避免T≠0
二、 有关“公差与偏差”的术语与定义
公差与偏差的特点比较：
1）“偏差”是代数差，可以为正，负或零； “公差”是绝对值，无正、负可言且不能为零。
2）“极限偏差”限制“实际偏差”；“公差” 限制实际尺寸的变动量。
二、 有关“公差与偏差”的术语与定义
2.尺寸公差（简称公差） 公差：允许尺寸的变动量。等于最大极限尺
寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值。孔、轴的
公差分别用Th（hole）和Ts （shaft） 表示。
Th =︱ Dmax- Dmin ︱= ︱ ES-EI︱ Ts =︱ dmax- dmin ︱= ︱ es- ei︱
X max= D max— dmin=ES – ei 孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代 数差称为最大过盈，用Y max表示。
互换性与测量技术基础表面粗糙度的含义和评定参数
14.1表面粗糙度的含义和评定参数主讲教师：马惠萍第4章 表面粗糙度设计1.问题的提出？（含义及为什么对零件提出表面精度要求？）2.用什么评定？（评定基准及其评定参数）3.如何选用或设计表面粗糙度？4.在零件图上如何标注？第4章 表面粗糙度设计的学习内容why what how how表面粗糙度的产生：(3) 以及机床等工装系统的振动等。
(2) 切削过程中切屑分离时的塑性变形；(1) 切削后遗留的刀痕；微小峰谷的高低程度和间距状况称为表面粗糙度，它是一种微观几何形状误差，也称微观不平度。
4.1.1表面粗糙度的含义一般按S 分：S ＜1mm 为表面粗糙度1≤S ≤10mm 为波纹度S ＞10mm 为 f 形状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。
间距S高低ZS＜1mm短波滤波器滤波后：1≤S≤10mm带通滤波器滤波后：S>10mm长波滤波器滤波后：（1）影响零件的耐磨性；（2）影响配合性质的稳定性；（3）影响抗疲劳强度；（4）影响抗腐蚀性；表面不是越光越好。
4.1.2 表面粗糙度对机械零件使用性能的影响4.1.3 表面粗糙度评定的基本术语1. 取样长度lr---基准线长度。
至少含5个波峰和波谷2.评定长度ln-- --最小的测量长度。
一般包括5个取样长度lr图5.4 取样长度和评定长度3. 中线—指具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线图4-5 轮廓中线轮廓算术平均中线：在取样长度内lr ，划分实际轮廓为上、下两部分面积相等的线轮廓算术平均中线dxx Z lrRa rl ⎰= 0)(1（1）轮廓的算术平均偏差Ra （触针式电感轮廓仪测量0.025-6.3）在取样长度lr 内，纵坐标值Z (x )的绝对值的算术平均值∑=≈ni iZnRa 11Z iZ (x )xlrRa算术平均偏差Ra4.1.4 表面粗糙度的评定参数—幅度（高度）参数（2）轮廓的最大高度Rz minV max P Z Z Rz +=在取样长度lr 内maxP Z 1P Z 1v Z 2v Z Rz最大高度Rz中线maxv Z图4.9 微观形状对质量的影响幅度参数评定？4.1.4 表面粗糙度的评定参数—附加参数（3）间距参数RSm(反映间距特性)轮廓单元:一个轮廓峰和相邻轮廓谷的组合。
互换性复习题
互换性复习题一、问答题1．什么叫互换性？互换性在机械制造中的作用是什么？从一批相同规格的零件（或部件）中任意拿出一个，不需任何修配就能装到所属的部件（或机器）中去，达到预定的配合要求，并能满足技术要求及保证良好的使用性能，这就是互换性。
零、部件的互换性为生产的专业化创造了条件，促进了自动化生产的发展，有利于降低产品成本，缩短设计和生产周期，从而提高生产率，提高产品质量，保证机器工作的连续性和持久性，同时给机器的维修带来极大的方便。
2．公差、配合、互换性三者的关系是什么?零件几何参数允许的变动量称为公差。
它包括尺寸公差、形状公差、位置公差等。
公差用来控制加工中的误差，以保证必要的配合性质。
因此，建立各种几何参数的公差标准是实现对零件误差的控制和保证互换性的基础。
3．公称尺寸，实际尺寸，极限尺寸之间有何区别。
公称尺寸是指设计给定的尺寸。
实际尺寸是指通过测量得到的尺寸。
极限尺寸是指允许尺寸变化的两个界限值。
4．公差、偏差有何区别？尺寸公差是指尺寸允许的变动量。
公差等于上极限尺寸与下极限尺寸之代数差的绝对值，也等于上极限偏差与下极限偏差之代数差的绝对值。
公差的数值只能为正值。
偏差是指某一尺寸减其公称尺寸所得的代数差。
偏差分为极限偏差和实际偏差，而极限偏差又分为上极限偏差和下极限偏差。
偏差的数值可以是正值、负值或为零。
5．配合有几种类型？间隙配合、过盈配合、过渡配合。
6. 为什么进行公称尺寸分段？公称尺寸分段后，对同一公称尺寸段内的所有公称尺寸，在相同标准公差等级情况下，规定相同的标准公差，减少了标准公差数目、统一了公差值、简化了公差表格以及便于生产实际应用。
7. 千分尺（又名螺旋测微计）是如何提高测量精度的？其最小分度值为多少？其意义是什么?千分尺的核心部分主要由测微螺杆和螺母套管所组成，是利用螺旋推进原理而提高测量精度的。
其最小分度值为0.01mm，表示其测量准确度为0.01mm。
8. 为什么规定安全裕度和验收极限？通过安全裕度和验收极限来防止因测量不确定度的影响而造成工件“误收”和“误废”。
互换性与技术测量第四章--表面粗糙度及检测概要
Ra
1 lr
lr
Z ( x) dx
0
或
Ra
1 n
n i1
Zi
Z(x)
Zi
lr
Ra
算术平均 偏差Ra
X
2. 轮廓的最大高度 Rz（幅度参数或高度参数）
指在一个取样长度lr内，最大轮廓峰高Zp和最大轮廓谷深Zv 之和的高度。
Z(x)
Z P1
Z Pmax
中线 Rz Zpmax Zvmax
Rz
Z v1
用一条平行于X轴的线与轮廓单元相截所获得的各段截线长度
Mli 之和。
Ml(c) Ml1 Ml2 b1 b2
C是轮廓截面高度（即距峰顶线的距离），用微米或轮廓的 最大高度Rz的百分数表示。
C = Rz %
三、评定参数的数值 在幅度参数常用的范围内，优先选用Ra，Rz用于目前公厂仪 器。 各参数均分别由优先数系中的派生数系确定，见表4-1到4-5。
Rsm
1 m
m i 1
Xsi
中线
l
7r轮
廓 宽 度
4. 轮廓的支承长度率Rmr(c)
指在给定的水平位置c上，轮廓的实体材料长度Ml(c)与评定 长度ln的比率。
n
Rmr (c) bi / ln
i1
Ml(c) 100% ln
轮廓的支承长度率
轮廓的实体材料长度 Ml(c) 是指在一个给定水平位置c上，
6. 粗糙度轮廓中线 用标称形式的线穿过粗糙度轮廓，按最小二乘法拟合所确 定的线。即粗糙度轮廓上的点至中线的距离 Z(x) 的平方和为最
小（即 Z(x)2 min ）。
7. 取样长度lr
用于评定轮廓粗糙度在X轴向上的一段长度，数值上它与轮 廓滤波器λc的标志波长相等。
互换性与测量技术基础表面粗糙度的标注和设计
14.2表面粗糙度的标注和设计主讲教师：马惠萍第4章 表面粗糙度设计1. 表面粗糙度的参数数值—标准值表4-1 Ra的数值(GB/T1031-2009)0.120.20 3.2500.0250.40 6.30.0500.8012.50.100 1.6025表4-2 Rz的数值(GB/T1031-2009)0.0250.40 6.310010000.0500.8012.52000.100 1.60254000.20 3.2508001. 表面粗糙度的参数数值—标准值表4-4 Rmr (c) 的数值(GB/T1031-2009)Rsm (c ) /%1015202530405060708090表4-3 Rsm 的数值(GB/T1031-2009)Rsm /mm0.0060.1 1.60.01250.2 3.20.0250.4 6.30.050.812.5评定参数选用幅度参数R a、R z附加参数---有特殊要求选用RSm ， Rmr(c)优先选R a：粗糙度参数值在（0.025~6.3）μ m；电动轮廓仪（测量范围0.02-8 μ m ）选R z：粗糙度参数值在(6.3~100)μm ，(0.008~0.020 )μm；采用光学仪器测量，特高或特低2. 表面粗糙度评定参数（4个）的选用评定参数选用幅度参数R a、R z附加参数---有特殊要求选用RSm ， Rmr(c)RSm（轮廓单元平均宽度）(反映间距特性)——导轨、法兰—用于对密封性、涂漆性能、抗裂纹和抗腐蚀等有要求时；Rmr(c) （轮廓的支承长度率）（反映形状特性）—轴承、轴瓦—用于对耐磨性和接触刚度等有要求时，但同时要给出C值2. 表面粗糙度参数的选用6满足功能要求的前提下－－值尽量大，表面粗糙（Rmr (c ) 值小 ）（标准化）参数值的选用考虑（类比法）参考表4-5～4-7工作面比非工作面值小（同一个零件）；摩擦面比非摩擦面值小；配合稳定、尺寸（几何）公差值小、密封性好等值小；满足功能要求的前提下－－值尽量大，表面粗糙（Rmr (c ) 值小 ）（标准化）参数值的选用考虑（类比法）参考表4-5～4-7小间隙配合和重载过盈配合值小相同公差等级：轴比孔小，小尺寸比大尺寸小特殊应按标准规定确定粗糙度值4-54-64-7一.表面粗糙度的符号4.2.2 表面粗糙度的标注二. 表面粗糙度要求标注的内容及其注法1. 表面粗糙度要求标注的内容表面粗糙度要求标注的内容：表面粗糙度单一要求（不可省略）取样长度传输带加工工艺加工余量等补充要求1. 表面粗糙度要求标注的内容b图粗糙度要求的注写的位置a —第一个表面粗糙度（单一）要求（μm）；b — 第二个表面粗糙度要求（μm）；c — 加工方法（车，铣，磨，镀等）；d — 表面纹理和纹理方向；e — 加工余量（单位：mm）。
表面粗糙度的评定
表面粗糙度的评定参数
1.基本术语及定义（GB/T 3505-2000） 轮廓中线 具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线
轮 廓 中 线
轮廓的最小二乘中线 轮廓的算术平均中线
表面粗糙度的评定参数
1.基本术语及定义（GB/T 3505-2000） 轮廓中线
轮廓偏距z是指测量方 向上，轮廓线上的点与 基准线之间的距离 1）轮廓的最小二乘中线
表面粗糙度的评定参数
1.基本术语及定义（GB/T 3505-2000）
表面粗糙度的评定参数
表5－1 轮廓算术平均偏差Ra、轮廓最大高度Rz和轮廓单元的 平均宽度Rz，标准取样长度和标准评定长度（摘自GB/T 1301 －2009、 GB/T 10610－2009）、 表示滤波器传输带λs ～λc 这两个极限值标准化值取自GB/T 6062－2002。
度ln的比率。
给出Rmr(c)参数时，必须同时给出轮廓水平截距c值。
表面粗糙度的评定参数
2.评定参数（GB/T 3505-2000） 国家标准GB/T1031-1995规定： 基本评定参数：幅度参数
附加评定参数：间距和形状特性参数
在取样长度内，使轮廓线上各点轮廓偏距zi的平方和 最小的线。即表面Fra bibliotek糙度的评定参数
1.基本术语及定义（GB/T 3505-2000） 轮廓中线
2）轮廓算术平均中线
轮廓算术平均中线是指在取样长度内划分实际轮廓为 上、下两部分，且使两部分面积相等的基准线。 即
表面粗糙度的评定参数
1.基本术语及定义（GB/T 3505-2000） 轮廓峰顶线 轮廓峰顶线是指在取样长度内，平行于基准线并通 过轮廓最高点的线。
表面粗糙度零件的图纸
零件三维图纸