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1、幾何精度學論文機械工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎。一切物質(zhì)和精神產(chǎn)品的創(chuàng)造，都離不開機械工業(yè)的發(fā)展和進步。從廣義的概念出發(fā)，機械工業(yè)可以涵蓋航空，航天，汽車，建筑，儀表，儀器，電子，醫(yī)療，材料，生物，食品，船舶，衛(wèi)生，環(huán)境，貿(mào)易等諸多領域。它們無不與機械工業(yè)密切相關。在固態(tài)物質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)中，其幾何特性的精度對產(chǎn)品的使用功能具有非常重要的影響。對機械廠品的品質(zhì)評價，除了整機系統(tǒng)和基本參數(shù)以外，特別重要的就是精度指標。不斷提高機械產(chǎn)品的精度，是增強國際市場競爭力的的重要手段之一。目前，機械工程科學技術人才又重新受到了人們的重視。因此，大量培養(yǎng)適合科學技術發(fā)展需要
2、，具有創(chuàng)新精神的機械工程科學技術隊伍，是我國高等學校責無旁貸的歷史任務。機械產(chǎn)品精度獲得大致可以分為：設計，制造和驗收。在設計階段，從產(chǎn)品功能要求出發(fā)，對組成整機的固態(tài)零部件的幾何要素逐一進行分析，以確定其幾何精度的評定項目。進而根據(jù)相應的幾何精度技術規(guī)范或標準，完成精度設計，并按規(guī)定在圖樣上正確表達。在制造階段，根據(jù)設計圖樣進行工藝設計，完成零部件及整機的加工，裝配和調(diào)試。在驗收階段，根據(jù)設計圖樣擬訂并實施檢測方案，對測量結果進行誤差評定，并按由設計要求確定的驗收條件進行合格性判斷。顯然驗收工作將貫穿于產(chǎn)品制造的全過程。固態(tài)產(chǎn)品的精度檢測就是本
3、課程的主要內(nèi)容。測量誤差是被測量的測得值與其真值之差。測量過程中，由于測量器本身的誤差以及測量方法，環(huán)境條件等因素的制約，導致測量過程的不完善，使測得值與被測量真值之間存在一定差異，這種差異被稱為測量誤差。被測量的測量不確定度應與其設計要求的精度相適應。過大的測量不確定度會增加誤收和誤廢的概率，從而影響產(chǎn)品功能和制造過程的經(jīng)濟性;過小的測量不確定度會增大測量費用使產(chǎn)品成本提高。未給出測量不確定度的測量結果是沒有意義的。由此可見，使用什么方法測量，對測量不確定度得影響尤為重要。光切法是利用“光切原理”測量表面粗糙度的方法，所用儀器為光切顯微鏡。圖1
4、圖2光切顯微鏡能測量80~1μm的粗糙度，用參數(shù)Rz來評定。光切顯微鏡的外形如圖1所示，它由底座1、工作臺2、觀察光管3、投射光管11、支臂7和立柱8等幾部分組成。光切顯微鏡是利用光切原理來測量表面粗糙度的。如圖2所示，由光源1發(fā)出的光，經(jīng)聚光鏡2、狹縫3、物鏡4以450方向投射到被測工件表面上。調(diào)整儀器使反射光束進入與投射光管垂直的觀察光管內(nèi)，經(jīng)物鏡5成象在目鏡分劃板上，通過目鏡可觀察到凹凸不平的光帶（圖5b）。光帶邊緣即工件表面上被照亮了的h1的放大輪廓象為h1′，測量亮帶邊緣的寬度h1′，可求出被測表面的不平度高度h：＝cos450＝cos
5、450式中N—物鏡放大倍數(shù)。為了測量和計算方便，測微目鏡中十字線的移動方向（圖5a）和被測量光帶邊緣寬度h1′成450斜角（圖5b），故目鏡測微器刻度套筒上讀數(shù)值h1′與不平度高度的關系為：＝所以＝式中，＝C，C為刻度套筒的分度值或稱為換算系數(shù)，它與投射角α、目鏡測微器的結構和物鏡放大倍數(shù)有關。（a）（b）圖5測量步驟：1.根據(jù)被測工件表面粗糙度的要求，按表1選擇合適的物鏡組，分別安裝在投射光管和觀察光管的下端。2.接通電源。3.擦凈被測工件，把它安放在工作臺上，并使被測表面的切削痕跡的方向與光帶垂直。當測量圓柱形工件時，應將工件置于V型塊上。表
6、1物鏡放大倍數(shù)N總放大倍數(shù)視場直徑（mm）物鏡工作距離（mm）測量范圍Rz(μm)7X60X2.517.810—8014X120X1.36.83.2—1030X260X0.61.61.6—6.360X520X0.30.650.8—3.24.粗調(diào)節(jié)：參看圖2，用手托住支臂7，松開鎖緊螺釘9，緩慢旋轉支臂調(diào)節(jié)螺母10，使支臂7上下移動，直到目鏡中觀察到綠色光帶和表面輪廓不平度的影象（圖5b）。然后，將螺釘9固緊。要注意防止物鏡與工件表面相碰，以免損壞物鏡組。5.細調(diào)節(jié)：緩慢而往復轉動調(diào)節(jié)手輪6，調(diào)焦環(huán)12和調(diào)節(jié)螺釘13，使目鏡中光帶最狹窄，輪廓影象最
7、清晰并位于視場的中央。6.松開螺釘5，轉動目鏡測微器4，使目鏡中十字線的一根線與光帶輪廓中心線大致平行（此線代替平行于輪廓中線的直線）。然后，將螺釘5固緊。7.根據(jù)被測表面的粗糙度級別，按國家標準GB1031—68的規(guī)定選取取樣長度和評定長度。8.旋轉目鏡的刻度套筒，使目鏡中十字線的一根線與光帶輪廓一邊的峰（或谷）相切，如圖5b中實線所示，并從測微器中讀出被測表面的峰（或谷）的數(shù)值，在取樣長度范圍內(nèi)，測出最高點（最高的峰）和最低點（最低的谷）的數(shù)值，然后計算出Rz的數(shù)值。9.縱向移動工作臺，在測量范圍長度內(nèi)，共測出n（n一般取5）個取樣長度的Rz
8、值，取它們的平均值作為被測表面的輪廓最大高度。按下式計算：Rz（平均）＝10.根據(jù)計算結果，判斷被測表面粗糙度的適用性。附：目鏡測微器分
