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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。
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。
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》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。
