机械精度设计第五章

机械精度设计与检测技术Designofmechanicprecision&measurementtechnique2011.08第十讲机械精度设计与检测技术第五章表面粗糙度表面粗糙度（定义）——加工表面上具有的较小间距的微小峰谷所组成的微观几何形状特性•旧标准中称为表面光洁度•与表面光亮度、表面清洁度概念不同•是广义的加工表面轴承环喷嘴表面粗糙度对零件的功能特性——例如配合、强度、摩擦、密封、抗腐蚀、外观等等——有重要影响连杆钢球轴工作台为什么要研究表面粗糙度？罐头刹车块建筑瓷砖表面粗糙度评价涉及到各个工业部门、各种产品表面粗糙度对零件的功能特性——例如配合、强度、摩擦、密封、抗腐蚀、外观等等——有重要影响为什么要研究表面粗糙度？高分子小球表面粗糙度对零件的功能特性——例如配合、强度、摩擦、密封、抗腐蚀、外观等等——有重要影响表面粗糙度评价涉及到各个工业部门、各种产品人造骨关节医用胶管人造髋关节为什么要研究表面粗糙度？机械精度设计与检测技术为什么要研究表面粗糙度？表面粗糙度：由切削刀具刃口的光滑程度、走刀痕、材料匀细程度及其变形、以及摩擦等因素影响而形成的随机性微小起伏。一般λ≤1mm；表面波度：由切削过程中的机械振动等原因引起的表面轮廓的周期性变化。一般1≦λ≤10mm；形状误差：由机床导轨等处的形状误差引起的表面轮廓的缓慢起伏。一般λ≥10mm。机械精度设计与检测技术5.1表面粗糙度的评定方法5.1.1基本术语1.取样长度samplinglengthlr——规定的用于提取表面粗糙度特征的基准线长度lr=0.080.250.82.582.评定长度evaluationlengthlnln=5lr机械精度设计与检测技术3.轮廓中线m一个取样长度内具有几何轮廓形状并划分轮廓的评定基准直线•最小二乘中线•算数平均中线5.1.1基本术语机械精度设计与检测技术5.1.2评定参数1.Ra轮廓算术平均偏差（轮廓高度参数1）——lr内，轮廓各点至中线距离绝对值的算术平均值rlradxxZlR0)(1机械精度设计与检测技术2.Rc轮廓单元的平均线高度（轮廓高度参数2）在lr内，轮廓峰和轮廓谷组合的轮廓单元高度Zt的平均值3.Rz轮廓最大高度（轮廓高度参数3）在lr内，最大轮廓峰高Zp和最大轮廓谷深Zv之和的高度5.1.2评定参数miticZmR11vpzZZR高度分辨力按Rz的10%选取机械精度设计与检测技术4.RSm轮廓单元的平均宽（轮廓间距参数1）在lr内，轮廓峰和轮廓谷组合的轮廓单元宽度Xs的平均值5.1.2评定参数misimXmRS11可控制加工痕迹的细密程度，对密封性、可漆性有一定影响。机械精度设计与检测技术5.1.2评定参数5.Rmr（c）轮廓的支承长度率在给定水平位置C上轮廓的实体材料长度Ml（c）与评定长度ln的比率。ncnmiicmrlMllMLR)(1)(相同间距、相同高度，形状特性极不相同，耐磨性不同必须同时给出水平截距CC——峰顶线至截线距离机械精度设计与检测技术5.2表面粗糙度参数及其选用Ra主参数，在常用范围内优先选用Ra可以单用，也可以组合使用，如Ra/RzRc/RzRz特殊情况下使用：如很光滑、很粗糙、或很软的表面RSm、Rmr（c）作为附加评定参数使用1.参数的选用2.允许值的选用•数值系列见表5－1机械精度设计与检测技术2.允许值的选用•根据零件的使用功能要求选择见表5-2机械精度设计与检测技术原则1.同一零件上，工作表面应小于非工作面的表面粗糙度允许值；2.受循环载荷及易引起应力集中的表面粗糙度允许值要小；3.配合性质相同时，零件尺寸小的比尺寸大的表面粗糙度允许值要小；同一公差等级，轴比孔的表面粗糙度允许值要小2.允许值的选用机械精度设计与检测技术4.运动速度高、单位压力大的摩擦表面应比运动速度低、单位压力小的摩擦表面表面粗糙度允许值小5.表面形状精度要求高的表面，表面粗糙度允许值小6.不同的表面粗糙度允许值，加工方法不同，经济效果不同。2.允许值的选用机械精度设计与检测技术2.允许值的选用•不同的加工方法对应的粗糙度值见表5-3机械精度设计与检测技术5.3表面粗糙度的标注方法机械精度设计与检测技术5.3表面粗糙度的标注方法——用任意方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为aum——用去除材料的方法获得的表面粗糙度——用不去除材料的方法获得的表面粗糙度（保留加工前的表面状态）机械精度设计与检测技术5.3表面粗糙度的标注方法标注规定：高度参数上限高度参数下限加工纹理Lr,RSm,Rmr(c)加工方法等加工余量——必须标注——可以缺省机械精度设计与检测技术5.3表面粗糙度的标注方法机械精度设计与检测技术关于加工纹理的规定：平行纹理垂直纹理交叉纹理多向纹颗粒理状纹理同心圆纹理辐射状纹理5.3表面粗糙度的标注方法机械精度设计与检测技术5.3表面粗糙度的标注方法（新国标GB/T131-2006）机械精度设计与检测技术5.3表面粗糙度的标注方法（新国标GB/T131-2006）机械精度设计与检测技术5.3表面粗糙度的标注方法（新国标GB/T131-2006）机械精度设计与检测技术5.3表面粗糙度的标注方法（新国标GB/T131-2006）机械精度设计与检测技术5.3表面粗糙度的标注方法（新国标GB/T131-2006）机械精度设计与检测技术5.3表面粗糙度的标注方法（新国标GB/T131-2006）机械精度设计与检测技术5.4表面粗糙度的检测1.针描法——用电动轮廓仪测量——当前的主流方法机械精度设计与检测技术StylusBeamKnifeEdgePivotsFerriteSlug(Armature)CoilCoil针描法原理机械精度设计与检测技术早期的电动轮廓测量仪－TaylorHobson机械精度设计与检测技术现在的的电动轮廓测量仪－TaylorHobson机械精度设计与检测技术便携式电动轮廓测量仪－TaylorHobson机械精度设计与检测技术PiezoTransducer便携式电动轮廓测量仪－TaylorHobson机械精度设计与检测技术T1000A型便携式表面粗糙度测量仪机械精度设计与检测技术2.比较法——用粗糙度样板触摸比较——简便易行的现场方法机械精度设计与检测技术粗糙度样板机械精度设计与检测技术3.其他方法•光切法•干涉法•三维形貌法机械精度设计与检测技术光切法显微镜机械精度设计与检测技术干涉法显微镜