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《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）。
表面粗糙度实验报告专业班级姓名学号报告日期【一】实验目的1.掌握表面粗糙度检测仪器样板原理和使用方法；2.加深对参数Ra，Rz，Ry的理解；3.上网探究学习。
【二】实验工具表面粗糙度样板，TIME3202实验装置。
【三】实验原理1.比较法测表面粗糙度用表面粗糙度样板对12个6种加工方法的试件进行比较，确定Ra值，记好试件号，Ra，加工方法，试件盒号。
注意：试件不要随意放，从固定盒中拿取。
将被测表面直接与表面粗糙度样板，直接进行比较，前提是两者的加工方法和材料应该尽可能相同，否则将产生较大的误差。
可以用眼或者放大镜比较，也可用手摸，用指甲划动的感觉来判断被测表面的粗糙度，但是用于比较粗糙度的样板不能用手直接触摸，防止生锈——这种方法用于车间或者Ra值比较。
样板有六种加工发法，车，立铣，平铣，外圆磨，平磨，刨削。
2.用TIME3202测量粗糙度1）测量方法测量工件表面粗糙度时，将传感器放在工件被测表面上，由仪器内部的驱动机构带动传感器沿被测表面做等速滑行，传感器通过内置的锐利触针感受被测表面的粗糙度，此时工件被测表面的粗糙度引起触针产生位移，该位移使传感器电感线圈的电感量发生变化，从而在相敏整流器的输出端产生与被测表面粗糙度成比例的模拟信号，该信号经过放大及电平转换之后进入数据采集系统，DSP芯片将采集的数据进行数字滤波和参数计算，测量结果在液晶显示器上读出，也可在打印机上输出，还可以与PC机进行通讯。
2）实验步骤①检查电压，擦干净被测表面，一起摆放正确，平稳，放在被测表面上，使传感器滑行轨迹必须垂直于被测表面的加工纹理方向；②按下电源键（红色三角形），开机；③零位调整，0位以下触针偏低，向上旋转，0位以上触针偏高，向下旋转，按回车键（注意：向下旋转时，小心轻用力，动作要慢）；④按启动键，运动有个过程，回到起始点才算完成测量，量程40微米，取样长度2.5微米；平定长度3微米。
TS100传感器结构TIME3202控制界面【四】实验数据处理1.比较法测量粗糙度1）绘制表格，整理数据不同标号的粗糙度（盘号：4）2）实验比较图片立铣比较（正面）图六立铣比较（反面）平铣比较（正面）平铣比较（反面）刨床比较（正面）刨床比较(反面)平磨比较（正面）平磨比较（反面）车床比较（正面）车床比较（反面）外磨比较（正面）外磨比较（反面）2.TIME3202实验装置测量表面粗糙度1）实验数据2）Ra，Ry，Rz的理解Ra：Ra是轮廓算术平均偏差，在取样长度l的范围内，被测轮廓上各点至基准的距离的算术平均值；Ry：Ry是微观不平度十点平均高度，在取样长度l的范围内，被测表面山五个最大的轮廓峰值与五个最低的谷底深的平均值之和。
六.改错题：1.改错题试指出图3.11中标注的误差，并加以改正。
2.改错题试指出图3.12中标注的误差，并加以改正。
3.试指出图3.13中形位公差标注的误差，并加以改正。
4.试改正图3.14a和b中形位公差标注的错误（以形位项目符号为准）。
述技术要求标注在题1.1图上。
1.2 轴承盖上四个通孔的位置用位置度公差控制。
端面I 为第一基准，ф80f9圆柱面的轴线为第二基准，试在图3.16上标注这四个孔的轴线的位置度公差ф0.5mm ，并注上基准代号和采用的公差原则。
1.3 试将下列形位公差要求标注在图3.17上。
1.3.1 圆锥面的圆度公差0.004mm ；1.3.2 圆锥母线的直线度公差0.0025mm ； 1.3.3 圆锥面对ф800-0.015mm 孔的轴线的圆跳动公差0.01mm ；1.3.4 ф80-0.015mm 孔的圆柱度公差0.008mm ； 1.3.5 左端面对ф800 -0.015mm 孔的轴线的垂直度公差0.01mm ；1.3.6 右端面对左端面的平行度公差0.06mm ；1.4 试指出图3.18中没有按下列形位公差要40k6题1.1(+0.018+0.002图 3.17求标注的错误，并加以改正。
1.4.1 圆锥面A 的轴线对圆柱面B 的轴线的同轴度公差为ф0.02mm ； 1.4.2 圆柱面B 的轴线的直线度公差为ф0.01mm ；1.4.3 圆柱面C 对圆柱面B 轴线的圆跳动公差为0.03mm 。
2.3． 将下列技术要求标注在图3.20上： 3.1 фd 圆柱面的尺寸为ф300 -0.025mm ，采用包容原则。
3.2 фD 圆柱面的尺寸为ф500 -0.039mm ，采用独立原则。
3.3 фd 表面粗糙度的最大允许值R a=1.25µm ；фD a=3.4 键槽侧面对фD 轴线的对称度公差为0.02µm 。
3.5 фD 圆柱面对фd 轴线的径向圆跳动量不超过0.03mm ；轴肩端平面对фd 轴线的端面圆跳动量不超过0.05mm 。
互换性与测量技术重点知识点总结Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】互换性与测量技术重点知识点总结绪言互换性是指在同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑选或附加修配就能装在机器上，达到规定的功能要求，这样的一批零件或部件就称为具有互换性的零，部件。
通常包括几何参数和机械性能的互换。
允许零件尺寸和几何参数的变动量就称为公差。
互换性课按其互换程度，分为完全互换和不完全互换。
公差标准分为技术标准和公差标准，技术标准又分为国家标准，部门标准和企业标准。
第一章圆柱公差与配合基本尺寸是设计给定的尺寸。
实际尺寸是通过测量获得的尺寸。
极限尺寸是指允许尺寸变化的两个极限值，即最大极限尺寸和最小极限尺寸。
最大实体状态是具有材料量最多的状态，此时的尺寸是最大实体尺寸。
与实际孔内接的最大理想轴的尺寸称为孔的作用尺寸，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸称为轴的作用尺寸。
尺寸偏差是指某一个尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
尺寸公差是指允许尺寸的变动量。
公差=|最大极限尺寸 - 最小极限尺寸|=上偏差-下偏差的绝对值配合是指基本尺寸相同的，相互结合的孔与轴公差带之间的关系。
间隙配合：孔德公差带完全在轴的公差带上，即具有间隙配合。
间隙公差是允许间隙的变动量，等于最大间隙和最小间隙的代数差的绝对值，也等于相互配合的孔公差与轴公差的和。
过盈配合，过渡配合T=ai,当尺寸小于或等于500mm时，i=+(um),当尺寸大于500到3150mm时，I=+（um）.孔与轴基本偏差换算的条件：1.在孔，轴为同一公差等级或孔比轴低一级配合2.基轴制中孔的基本偏差代号与基孔制中轴的基本偏差代号相当3.保证按基轴制形成的配合与按基孔制形成的配合相同。
通用规则，特殊规则例题基准制的选用：1.一般情况下，优先选用基孔制。
2.与标准件配合时，基准制的选择通常依标准件而定。
3.为了满足配合的特殊需要，允许采用任一孔，轴公差带组合成配合。
《互换性与技术测量(第六版)》习题参考答案绪言0-1题：写出R10中从250～3150的优先数。
解：公比q10= ，由R10逐个取数，优先数系如下：250，315，400，500，630，800，1000，1250，1600，2000，2500，3150 0-2题：写出R10/3中从0.012～100的优先数系的派生数系。
解：公比q10/3= 3；由R10中的每逢3个取一个数，优先数系如下：0.012， 0.025， 0.050， 0.100， 0.200， 0.400， 0.800，1.600， 3.150， 6.300， 12.50， 25.00， 50.00， 100.00。
0-3题：写出R10/5中从0.08～25的优先数系的派生数系。
解：公比q10/5=5；由R10中的每逢5个取一个数，优先数系如下：0.80， 0.25， 0.80， 2.50， 8.00， 25.0第一章圆柱公差与配合1-1题 1.1231-2题（1）为间隙配合，孔与轴配合的公差带代号为：φ2088d H（3）为过盈配合，孔与轴配合的公差带代号为：φ5567r H1-3题 （1）为基孔制的间隙配合φ+ 0 - H8最大间隙：Xmax=+0.131㎜ 最小间隙：Xmin=+0.065㎜配合公差为：f T =0.066㎜r 6φ+ 0 - H7 +0.060+0.041最大过盈：Ymax=-0.060㎜ 最小过盈：Ymin=-0.011㎜ 配合公差为：f T =0.049㎜+ 0 - H8孔、轴公差：h T =0.039㎜,s T =0.025㎜； 配合的极限：Xmax=+0.089㎜，Xmin=+0.025㎜4（2）为基轴制的过渡配合（5）为基孔制的过盈配合1-4题φ+ 0 - 孔、轴公差：h T =0.021㎜, s T =0.013㎜；配合的极限：Xmax=+0.019㎜，Ymax=-0.015㎜ 配合的公差：f T =0.034㎜φ+ 0 - H7 u 6+0.235+0.210孔、轴公差：h T =0.040㎜,s T =0.025㎜； 配合的极限：Ymax=-0.235㎜，Ymin=-0.17㎜ 配合的公差：f T =0.065㎜；5（1）φ600.1740.10000.01996D h ++- （2）φ50018.0002.0025.0067+++k H （5）φ800.0910.12100.01976U h ---1-5题 （1）Ф2588f H 或Ф2588h F （2） Ф4067u H 或Ф4067h U（3） Ф6078k H 或Ф4078h K（1-6题）孔与轴的线胀大系数之差：△6105.11=⨯=α/℃, 降温-70℃导致的间隙减少量：△X = -0.040 mm设计结果：①Ф5078e H （基孔制）；②Ф5078f F (非基准制，X max 和 X min 相同)。
02609互换性原理与测量技术基础绪言1.互换性：同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需修配就能装到机器上，达到规泄的要求, 这样的零件就具有互换性。
2.优先数系中R20系列是基本系列。
3.机械设计与制造中的互换性通常包括几何参数和机械性能的互换。
4.对厂际协作，应采用完全互换法：而厂内生产的零部件的装配，可以采用不完全互换法。
5.完全互换：装配时不需附加选择或调整的互换称为完全互换。
6.在机械设计与制造中，互换性有哪些主要作用？答：a）为重要零件制造的专业化创造了条件。
b）有利于降低产品成本，提高产品质量。
c）缩短机器设讣时间，促进产品的开发。
d）可减少修理机器的时间和费用。
第一章孔与轴的极限与配合1.在最大实体状态下，孔的最大实体尺寸为孔的最小极限尺寸。
2.最大实体尺寸：是指在最大实体状态下的尺寸，即孔的最小极限尺寸-和轴的最大极限尺寸的统称。
3.最小实体尺：是指在最小实体状态下的尺寸，即孔的最大极限尺寸和轴的最小极限尺寸的统称。
4.体外作用尺寸：指被测要素在指左长度上，与实际孔体外相接的最大理想轴或与实际轴体外相接的最小理想孔的直径或宽度。
5.设计时给定的尺寸称为基本尺寸，通过测量获得的尺寸称为实际尺寸。
6.尺寸公差：是指允许尺寸的变动量，即最大极限尺寸与最小极限尺寸之差，或上偏差与下偏差之差。
7.间隙公差：是允许间隙的变动量，它等于最大间隙与最小间隙之差，也等于相配合的孔公差与轴公差之和。
&公差带：在公差带图解中，由代表上偏差和下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条线所限定的区域，称为公差带。
9.在国家标准中，标准公差的等级共分为20级。
10.在国家标准中，尺寸公差带包括公差带的大小和位置两个参数。
11.影响标准公差因子的主要因素有加工误差和测疑误差等。
12.标准公差：是国家标准规圧的用以确左公差带大小的任一公差值。
由公差等级系数和标准公差因子来决定。
13.当公差带在零线以上时，其基本偏差为下偏差。
互换性与测量技术总复习第一章圆柱公差与配合与G8/和h7配合具有同样配合性质的配合是H8/g7。
H7/f6配合的配合性质为间隙配合。
在任意方向上中心要素的平行度的公差带为圆柱体。
对于过渡配合，孔的公差带与轴的公差带相重叠。
对于间隙配合，孔的公差带在轴的公差带之上(含相接)。
与基准轴配合的孔，A～H 为间隙配合，P～zc为过盈配合尺寸公差是指尺寸的许用变动量。
尺寸公差的大小等于最大极限尺寸减最小极限尺寸。
基孔制配合的孔的公差带代号为H，其下偏差为零。
配合公差等于相配合的孔、轴公差之和。
IT2．1T5级用于高精度量块公差。
400+0.013mm比150+0.013mm 的精度高。
配合的零部件的公差值越小，则其配合公差也越小。
滚动轴承内圈与轴的配合应选用基孔制。
孔、轴配合中，工作时有相对运动应选用间隙配合。
装配时不需附加选择或调整的互换称为完全互换。
最人实体状态是指孔或轴允许的材料量为最多的状态。
最小买体尺寸是指消耗材料最小的状态下的尺寸最人实体状态下．，轴的尺寸为最大极限尺寸。
轴的最小实体尺寸为轴的最小极限尺寸。
孔的最大实体尺寸为孔的最小极限尺寸。
基孔制配合中，轴的公差带在零线下方形成间隙配合。
过盈配合孔的公差带在轴的公差带之下。
公差是指允许质量参数的变动量过遮配合的最大间隙大于零，最大过盈也大于零。
基孔制与基轴制的选用原则：1)基孔制：是基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。
2)基轴制：是基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种种配合的一种制度。
3)一般优先采用基孔制：加工孔比加工轴要困难，加工孔所削的刀具、量具尺寸规格多。
4)采用基轴轴制：冷拔钢作轴，轴不必加工；同一基本尺寸的轴上要装配儿个不同配合的零件。
5)与标准件配合时，基准制依标准件确定。
标准公差：国家标准规定的标准公差是公差等级系数和公差因子的乘积值来决定的，是用以确定公差带大小的任一标准公差值。
