63表面粗糙度

返回本章结束2020/2/25第一节概述一.表面粗糙度轮廓的界定完工零件实际表面轮廓图5-1表面轮廓表面轮廓-平面与表面相交所得的轮廓线,称为表面轮廓.返回本章结束2020/2/25表面粗糙度轮廓波纹度轮廓宏观形状轮廓λ实际表面轮廓通常波距小于1mm----表面粗糙度;1-10mm--表面波纹度;大于10mm----形状误差返回本章结束2020/2/251.表面粗糙度概念：是指加工表面所具有的较小间距和微小峰谷不平度.2.特征:微观几何形状的尺寸特征.一般是由零件的加工过程和其他因素形成.3.我国粗糙度标准:将表面光洁度国标(GB1031—68、GB131—74)作了修订,并改名为表面粗糙度国家标准.规定:表面粗糙度—术语、表面及其参数(GB3505-83)表面粗糙度参数及其数值(GB／T1031一1995)机械制图表面粗糙度符号,代号及其注法(GB/T131-93).返回本章结束2020/2/25二.表面粗糙度轮廓对零件工作性能的影响1．耐磨性2．配合性质稳定性3．耐疲劳性4．抗腐蚀性表面粗糙度对机械零件的配合性质、耐磨性、工作精度、抗腐蚀性有着密切的关系,它影响到机器或仪器的可靠性和使用寿命.返回本章结束2020/2/25第二节表面粗糙度轮廓的评定一.取样长度和评定长度1.取样长度lr取样长度：是测量或评定表面粗糙度所规定的一段基准线长度，至少包含5个微峰和5个微谷。它在轮廓总的走向上量取。规定和选择这段长度是为了限制和削弱表面波度对表面粗糙度测量结果的影响。返回本章结束2020/2/252.评定长度ln评定长度:在测量和平定时,需规定的一段最小长度称为评定长度.一般取标准评定长度ln＝5lr.若被测表面比较均匀,可选ln＜5lr；若均匀性差,可选ln＞5lr.由于加工表面有着不同程度的不均匀性,为了充分合理地反映某一表面的粗糙度特性,规定在评定时所必须的一段表面长度,它包括一个或数个取样长度,称为评定长度Ln.返回本章结束2020/2/25中线lnlrlrlrlrlr图5-3取样长度和评定长度返回本章结束2020/2/25在评定长度内,根据取样长度进行测量,此时可得到一个或数个测量值,取其平均值作为表面粗糙度数值的可靠值.评定长度一般按五个取样长度来确定,如下表所列:返回本章结束2020/2/25返回本章结束2020/2/25二.表面粗糙度轮廓的中线lryi最小二乘中线图5-4表面粗造度轮廓的最小二乘中线是为了定量地评定表面粗糙度轮廓而确定的一条基准线.是具有与被测表面几何形状一致的几何轮廓形状,并将被测轮廓加以划分的线.1.轮廓最小二乘中线轮廓偏距的平方和最小:21minniiy返回本章结束2020/2/25算术平均中线lrF1′F2′Fi′F1F2Fi2.轮廓算术平均中线'11nniiiiFF图5-5表面粗造度轮的算术平均中线返回本章结束2020/2/251)轮廓的算术平均偏差Ra值越大,表面越粗糙,能客观全面的反映表面微观几何形状特性.Raxynyiy1y2dxylRal01niiynRa11近似为3.评定参数返回本章结束2020/2/25在一个取样长度范围内,最大轮廓峰高Zp与最大轮廓谷深Zv之和称之为轮廓最大高度,用符号Rz表示,即Rz=Rp+RvRz值越大,表面越粗糙,但它不如Ra对粗糙度的反应得可观和全面.Zp2lrZv6Zv5Zp6Zp5Zp4Zp3Zv4Zv3Zp1Rz中线Zv1Zv22)轮廓的最大高度返回本章结束2020/2/25一个轮廓峰与相邻的轮廓谷的组合叫做轮廓单元.在一个取样长度lr范围内,中线与各个轮廓单元相交线段的长度叫做轮廓单元的宽度,用符号Xsi表示.轮廓单元的平均宽度：是指在一个取样长度lr范围内所有轮廓单元的宽度Xsi的平均值,用符号RSm表示,即Xs6Xs5Xs4Xs3Xs2Xs1lr中线它是评定轮廓的间距参数,其大小反映了轮廓峰谷的疏密程度,越大峰谷越稀,密封性能越差.miiXsmRSm113)轮廓单元的平均宽度RSm返回本章结束2020/2/254）轮廓的支承长度率Rmr(C)轮廓的支承长度率Rmr(C)是在给定水平位置C上的轮廓实体材料长度ML(C)与评定长度的比率.其大小反映了轮廓表面峰谷的形状，其值越大，表面实体材料越长，接触刚度和耐磨性越好。nmrlCMLCR返回本章结束2020/2/25第三节选用与标注一.表面粗糙度轮廓技术要求的内容规定表面粗糙度轮廓的技术要求时，必须给出表面粗糙度轮廓幅度参数及允许值和测量时的取样长度值这两项基本要求，必要时可规定轮廓其他的评定参数、表面加工纹理方向、加工方法或(和)加工余量等附加要求。如果采用标准取样长度，则在图样上可以省略标注取样长度值。返回本章结束2020/2/25二.表面粗糙度轮廓评定参数的选用通常在常用值范围(Ra:0.025～6.3um)内优选Ra作为评定参数.原因易于测量.在相当粗糙(Ra:6.3～100um)或相当光滑(Ra:0.008～0.02um)时采用Rz作为评定参数.原因是易于测量.当表面不允许出现较深加工痕迹,应力集中或表面段长度很小,不宜采用Ra时,采用Rz.或两者一起用.一般情况下这两个参数控制表面粗糙度可以满足实际需要.但在特殊表面要求如:表面涂层均匀,密封性等需附加RSm或Rmr(C)值.其他选用参考表5-6.返回本章结束2020/2/25表面粗糙度评定参数值可以从GBl031-1995《表面粗糙度参数及其数值》规定的参数值系列中选取或根据需要予以规定。选用时应优先采用第l系列中的数值。合理选取表面粗糙度参数值的大小，对零件的使用性能和加工成本具有重要意义。选用原则如下(1)同一零件上，工作表面的表面粗糙度参数值应比非工作表面小。(2)对于摩擦表面，相对运动速度高，单位面积压力大的表面，表面粗糙度参数值应小。返回本章结束2020/2/25(3)承受交变应力作用的零件，在容易产生应力集中的部位，如圆角、沟槽处，表面粗糙度参数值应小。(4)对于配合性质要求稳定的较小间隙的间隙配合和承受重载荷的过盈配合，它们的孔，轴表面粗糙度参数值应小。(5)要求防腐蚀、密封性能好或外表美观的表面，表面粗糙度参数值应小。(6)确定表面粗糙度参数值时,应注意它与形状公差值的协调.返回本章结束2020/2/25参考课本表5-7所列按公差等级确定表面粗糙度参数值.尺寸公差等级越高,则表面粗糙度参数值应越小.但尺寸公差等级低的表面,其表面粗糙度要求不一定也低.如医疗器械,机床摇把等的表面对尺寸精度的要求不高.但却要求光滑。(7)凡有关标准业已对表面粗糙度要求作出具体规定(例如与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的表面租糙度)，则应按该标准的规定确定表面粗糙度参数值的大小。返回本章结束2020/2/25三.表面粗糙度轮廓参数允许值的选择表面粗糙度参数值的选用原则：首先满足功能要求，其次是考虑经济性及工艺性。在满足功能要求的前提下，参数的允许值应尽可能大些。课本表5-7返回本章结束2020/2/25四.表面粗糙度轮廓的符号和代号1.表面粗糙度的符号返回本章结束2020/2/25a1，a2—粗糙度幅度参数代号及其数值（mm）；b—加工要求,镀覆,涂覆,表面处理或其他说明等；c—取样长度（mm）或波纹度（mm）.d—加工纹理方向符号；e—加工余量（mm）；f—粗糙度间距参数（mm）(e)bc/fa1a2d图5-9表面粗糙度轮廓代号2.表面粗糙度的代号返回本章结束2020/2/253.表面粗糙度轮廓代号a.标注方法返回本章结束2020/2/25b.标注位置表面粗糙度符号,代号一般标注在可见轮廓线,尺寸界线,引出线或它们的延长线上.符号的尖端必须从材料外指向表面,表面粗糙度的代号中数字及其符号的方向必须按图5-12(p109)标注.返回本章结束2020/2/25b)c)d)a)0.86.3铣3.23.2(5)3.2图5-11表面粗糙度其它项目的标注303012.512.53.23.23.23.2f其余2512.50.460M45c1.63.23.2ff图5-12表面粗糙度代号标注示例返回本章结束2020/2/25返回本章结束2020/2/251.比较法比较法是将被测零件表面与表面粗糙度样块直接进行比较，以确定实际被测表面的表面粗糙度合格与否的方法．所使用的表面粗糙度样块和被测零件两者的材料及表面加工纹理方向应尽量一致。也可从成品零件中挑选几个样品，经检定后作为表面粗糙度样块使用。第四节表面粗糙度的检测返回本章结束2020/2/25触针法又称感触法或针描法，是一种接触测量表面粗糙度的方法。采用触针法制成的量仪称为触针式电动轮廓仪，它利用金刚石触针在被测零件表面上移动，该表面轮廓的微观不平度痕迹使触针在垂直于被测轮廓的方向产生上下位移，把这种位移量通过机械和电子装置加以放大，并经过处理，由量仪指示出表面粗糙度参数Ra值(0.025～5μm)，或者由量仪将放大的被测表面轮廓图形记录下来，按此记录图形计算Ra值RZ值。2.触针法返回本章结束2020/2/253.光切法光切法是利用光切原理测量表面粗糙度的方法。采用光切原理制成的量仪称为光切显微镜(又名双管显微镜)，光切法通常用于测量Ra值(0.5～60μm)和Ry值．4.干涉法干涉法是利用光波干涉原理测量表面粗糙度的方法。采用光波干涉原理制成的量仪称为干涉显徽镜。它通常用于测量极光滑表面的Rz值(0.025—0.8μm)。返回本章结束2020/2/25小结（1）表面粗糙度轮廓的概念（2）国家标准在评定表面粗糙度轮廓的参数时，规定了取样长度lr、评定长度ln和中线。（3）表面粗糙度轮廓的评定参数有幅度参数（包括轮廓的算术平均偏差Ra轮廓的最大高度Rz）和间距特征参数（轮廓单元的平均宽度RSm）返回本章结束2020/2/25（4）通常只给出幅度参数Ra或Rz及允许值，必要时可规定轮廓其他的评定参数、表面加工纹理方向、加工方法或(和)加工余量等附加要求。如果采用标准取样长度，则在图样上可以省略标注取样长度值。（5）国家标准规定了表面粗糙度轮廓的标注方法,见表5-8～表5-10及图5-11、图5-12.（6）表面粗糙度轮廓的检测主要方法有比较检验法、针描法、光切法和干涉法。