互换性与测量技术基础 第3版 教学课件 ppt 作者 周兆元 第五章表面粗糙度与检测

第五章 表面粗糙度与检测,表面粗糙度的评定、选用及标注,基本内容：掌握表面粗糙度的基本概念，表面粗糙度的评定、选用、标注及测量。 重点内容：表面粗糙度的评定、选用及标注。 难点内容：表面粗糙度的评定、选用。 操作技能：表面粗糙度的测量。,实际轮廓：平面与实际表面相交所得的轮廓线,第一章 概述,一、表面粗糙度的概念,零件表面的形貌可分为三种情况：,形状误差：峰谷的波长和波高之比大于1000 （波距大于10 mm)的不平程度属于形状误差。,表面波纹度：峰谷的波长和波高之比等于501000 (波距为110 mm)的不平程度称为波纹度。目前表面波纹度还没有制定国家标准。国际标准化组织第57技术委员会正在制定表面波纹度有关国际标准。,表面粗糙度：零件表面所具有的微小峰谷的不平程度，其波长和波高之比一般小于 50（波距小于1mm)。,造成表面粗糙度的原因：,刀具与被加工表面的摩擦；,切屑分离时的工件表面层金属的塑性变形；,工艺系你统中的高频振动；,二、表面粗糙度对零件性能的影响,配合性质稳定性：配合表面经跑合后，改变了配合性质。,摩擦磨损：摩擦系数增大，有效接触面积小，单位面积压力大，越容易磨损。,抗腐蚀性：不平表面的腐蚀物更多，越容易腐蚀。,对零件的外观、测量精度、表面光学性能、导电导热性能和胶合强度等也有着不同程度的影响。,密封性：只在局部点上接触，中间缝隙影响密封性。,第二节 表面粗糙度的评定,一、取样长度 l与评定长度,判别和测量表面粗糙度所规定的一段基准线长度。一般在一个取样长度内应包含个以上的波峰和波谷。常用的取样长度值 l 值见表 5-1 所示。,第二节 表面粗糙度的评定,评定长度 ln： 评定表面粗糙度时所必须的一段长度。一般情况下： ln = 5 。,取样长度与评定长度,二、中线 m,在取样长度内，使轮廓上各点的轮廓偏距 yi 的平方和最小，即：,（一）轮廓最小二乘中线,在取样长度内，使轮廓上各点的轮廓偏距 yi 的平方和最小，即：,(二) 轮廓的算术平均中线,三、评定参数及数值(GB/T 3505-2000),一、高度特征参数,二、间距特征参数,1. 轮廓算术平均偏差Ra,2. 微观不平度十点高度Rz,3. 轮廓最大高度Ry,1. 轮廓微观不平度间距Sm,2. 轮廓单峰平均间距S,三、形状特征参数,轮廓算数平均偏差 Ra：在取样长度内，被测实际轮廓上各点至轮廓中线距离绝对值的平均值，即：,或近似为,Ra 越大，表面越粗糙。 Ra 能客观、全面反映表面微观几何形状特性。,微观不平度十点高度z（新标准中已无此项） ：在取样长度内个最大的轮廓峰高 ypi 平均值与5个最大轮廓谷深 yvi 平均值之和。,轮廓最大高度z （旧标准(GB/T 1031-1995)中用y 表示） ：在取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。峰顶线和谷底线平行于中线且分别通过轮廓最高点和最低点。,z 越大，表面越粗糙。z 能不如a 对表面粗糙度反映得客观、全面。,二、间距参数,轮廓单峰平均间距 S （新标准中已无此项） ：两相邻轮廓单峰的最高点在中线上的投影长度 Si 称为轮廓单峰间距，则 S 为：,间距参数反应轮廓疏、密况状，即 l 内峰、谷的数量。,轮廓单元的平均宽度RSm（旧标准是微观不平度的平均间距 Sm） ：含有轮廓峰和相邻轮廓谷的一段中线长度 Smi 称为微观不平度间距，则 Sm 为：,三、形状特征参数,轮廓支撑长度率 Rmr （旧标准是 tp ） ：与轮廓峰顶线相距为 c 的一条直线与轮廓峰相截所得到的各段截线 bi 之和，称为轮廓支撑长度 np ，与取样长度 l 之比，就是轮廓支撑长度率 tp ，且有：,第三节 表面粗糙度的其标注,a1、a2 处为粗糙度高度参数的允许值（m）；,b 处标注加工方法、镀涂或其它表面处理；,c 处标出取样长度（mm）；,d 标出加工纹理方向符号；,e 处标出加工余量（mm）；,f 处标出间距参数值（mm）或轮廓支承长度率。,GB/T 131-1993,纹理方向,表面是通过去除材料方法获得；,表面是通过不去除材料方法获得；,去除材料， Ra （可省略）最大允许 值为 6.3 m ；,任何方法， Ra 最大允许值为 6.3 m ；,不去除材料，z 最大允许值为 200 m。,标注时将其标注在可见轮廓线、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被注表面。,实例分析,第四节 表面粗糙度的选用,总的原则： 在满足零件功能的前提下，选取最经济的参数值。,在满足零件表面功能要求的前提下，尽量选取较大的参数值；,同一零件上，工作表面比非工作表面粗糙度值小；,摩擦表面比非摩擦表面要小；,受循环载荷的表面，易引起应力集中的部分要小；,配合要求高、联接要求可靠、受重载的表面粗糙度值都应小；,同一精度，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度值要小。,一般尺寸公差、表面形状公差小时，表面粗糙度参数值也小，但也不存在确定的函数关系。如机床的手轮或手柄。,一般情况下，它们之间有一定的对应关系，设形状公差为T，尺寸公差为IT，它们之间的关系可参照以下对应关系： 若 T0.6 IT，则 Ra0.05 IT； Rz 0.2 IT T0.4 IT，则 Ra0.025 IT； Rz 0.1 IT T0.25 IT，则 Ra0.012 IT； Rz 0.05 IT T0.25 IT，则 Ra0.015 T； Rz 0.6 T,第五章 表面粗糙度的检测,一、比较法,将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较，多用于车间，评定表面粗糙度值较大的工件。,二、光切法,利用光切原理，用双管显微镜测量。 常用于测量 Rz 为0.560 m。,三、针触法,这种方法是利用触针直接在被测表面上轻轻划过，常用于测量 Ra 为 0.0255 m。,1支架；2磁铁；3运放；4尾部；5线圈；6衔铁；7弹簧；8测杆；9工件；10触针；11指示仪表,四、干涉法,利用光波干涉原理，用干涉显微镜测量。常用于测量 Rz 为0.0250.8 m。,