几何精度学论文.doc

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1、几何精度学论文机械工业是国民经济的基础。一切物质和精神产品的创造，都离不开机械工业的发展和进步。从广义的概念出发，机械工业可以涵盖航空，航天，汽车，建筑，仪表，仪器，电子，医疗，材料，生物，食品，船舶，卫生，环境，贸易等诸多领域。它们无不与机械工业密切相关。在固态物质产品生产中，其几何特性的精度对产品的使用功能具有非常重要的影响。对机械厂品的品质评价，除了整机系统和基本参数以外，特别重要的就是精度指标。不断提高机械产品的精度，是增强国际市场竞争力的的重要手段之一。目前，机械工程科学技术人才又重新受到了人们的重视。因此，大量培养适合科学技术发展需要

2、，具有创新精神的机械工程科学技术队伍，是我国高等学校责无旁贷的历史任务。机械产品精度获得大致可以分为：设计，制造和验收。在设计阶段，从产品功能要求出发，对组成整机的固态零部件的几何要素逐一进行分析，以确定其几何精度的评定项目。进而根据相应的几何精度技术规范或标准，完成精度设计，并按规定在图样上正确表达。在制造阶段，根据设计图样进行工艺设计，完成零部件及整机的加工，装配和调试。在验收阶段，根据设计图样拟订并实施检测方案，对测量结果进行误差评定，并按由设计要求确定的验收条件进行合格性判断。显然验收工作将贯穿于产品制造的全过程。固态产品的精度检测就是本

3、课程的主要内容。测量误差是被测量的测得值与其真值之差。测量过程中，由于测量器本身的误差以及测量方法，环境条件等因素的制约，导致测量过程的不完善，使测得值与被测量真值之间存在一定差异，这种差异被称为测量误差。被测量的测量不确定度应与其设计要求的精度相适应。过大的测量不确定度会增加误收和误废的概率，从而影响产品功能和制造过程的经济性;过小的测量不确定度会增大测量费用使产品成本提高。未给出测量不确定度的测量结果是没有意义的。由此可见，使用什么方法测量，对测量不确定度得影响尤为重要。光切法是利用“光切原理”测量表面粗糙度的方法，所用仪器为光切显微镜。图1

4、图2光切显微镜能测量80~1μm的粗糙度，用参数Rz来评定。光切显微镜的外形如图1所示，它由底座1、工作台2、观察光管3、投射光管11、支臂7和立柱8等几部分组成。光切显微镜是利用光切原理来测量表面粗糙度的。如图2所示，由光源1发出的光，经聚光镜2、狭缝3、物镜4以450方向投射到被测工件表面上。调整仪器使反射光束进入与投射光管垂直的观察光管内，经物镜5成象在目镜分划板上，通过目镜可观察到凹凸不平的光带（图5b）。光带边缘即工件表面上被照亮了的h1的放大轮廓象为h1′，测量亮带边缘的宽度h1′，可求出被测表面的不平度高度h：＝cos450＝cos

5、450式中N—物镜放大倍数。为了测量和计算方便，测微目镜中十字线的移动方向（图5a）和被测量光带边缘宽度h1′成450斜角（图5b），故目镜测微器刻度套筒上读数值h1′与不平度高度的关系为：＝所以＝式中，＝C，C为刻度套筒的分度值或称为换算系数，它与投射角α、目镜测微器的结构和物镜放大倍数有关。（a）（b）图5测量步骤：1.根据被测工件表面粗糙度的要求，按表1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型块上。表

6、1物镜放大倍数N总放大倍数视场直径（mm）物镜工作距离（mm）测量范围Rz(μm)7X60X2.517.810—8014X120X1.36.83.2—1030X260X0.61.61.6—6.360X520X0.30.650.8—3.24.粗调节：参看图2，用手托住支臂7，松开锁紧螺钉9，缓慢旋转支臂调节螺母10，使支臂7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（图5b）。然后，将螺钉9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6，调焦环12和调节螺钉13，使目镜中光带最狭窄，轮廓影象最

7、清晰并位于视场的中央。6.松开螺钉5，转动目镜测微器4，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）。然后，将螺钉5固紧。7.根据被测表面的粗糙度级别，按国家标准GB1031—68的规定选取取样长度和评定长度。8.旋转目镜的刻度套筒，使目镜中十字线的一根线与光带轮廓一边的峰（或谷）相切，如图5b中实线所示，并从测微器中读出被测表面的峰（或谷）的数值，在取样长度范围内，测出最高点（最高的峰）和最低点（最低的谷）的数值，然后计算出Rz的数值。9.纵向移动工作台，在测量范围长度内，共测出n（n一般取5）个取样长度的Rz

8、值，取它们的平均值作为被测表面的轮廓最大高度。按下式计算：Rz（平均）＝10.根据计算结果，判断被测表面粗糙度的适用性。附：目镜测微器分