公差配合与技术测量课件5.pptx

2019/8/18,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,公差配合与技术测量,项目三 零件表面结构参数与检测,项目三 零件表面结构参数与检测,【,项目描述,】本项目主要通过比较样块和光切显微镜检测零件的表面质量，使学生掌握用比较样块和光切显微镜检测零件表面结构参数的步骤、方法及数据处理任务一用比较样块检测零件表面结构参数,【,知识目标,】,1.,理解表面结构的评定参数2.,掌握表面结构的图形符号及标注方法技能目标,】,能正确使用比较样块检测零件的表面质量任务描述,】,图,3-1,所示是一组在车床、铣床上加工的零件要求在车间的生产环境下，方便、快捷、合理地检测这些零件是否符合技术要求图,3-1,零件,【,任务分析,】,常用表面结构参数的检测方法有比较法、光切法、干涉法和感触法由于比较法简单易行，适合在车间使用，所以本任务重点介绍用比较法检测中、低精度的零件相关知识,】,国家标准,本内容主要依据,3,项我国现行的有关表面结构的国家标准编写，即,GB/T 3505-2009,产品几何技术规范,(GPS),表面结构 轮廓法 术语、定义及表面结构参数、,GB/T1031-2009,产品几何技术规范,(GPS),表面结构 轮廓法 表面粗糙度参数及其数值、,GB/T 131-2006,产品几何技术规范,(GPS),技术产品文件中表面结构的表示法。

1.,表面结构的评定参数,经过机械加工获得的零件表面，存在的由较小间距和峰谷组成的微观形状误差称为表面粗糙度1),基本术语,1),取样长度,(lr):,在,X,轴方向判别被评定轮廓不规则特征的长度，如图,3-2,所示2),评定长度,(In):,用于判别被评定轮廓的,X,轴方向上的长度，它可以包括一个或几个取样长度3),中线,:,具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线图,3-2,取样长度、评定长度和中线,(2),表面结构的评定参数,国家标准规定，评定表面粗糙度的轮廓参数有幅度参数、间距参数和混合参数1),幅度参数,轮廓的算术平均偏差,Ra,：在一个取样长度内纵坐标值,Z(x),绝对值的算术平均值，如图,3-3,所示其表达式为,图,3-3,轮廓的算术平均偏差,轮廓的最大高度,Rz:,在一个取样长度内，最大轮廓峰高,Zp,和最大轮廓谷深,Zv,之和，如图,3-4,所示其表达式为,Rz=Zp+Zv,图,3-4,轮廓的最大高度,2),间距参数,:,轮廓单元的平均宽度,Rsm,是在一个取样长度内轮廓单元宽度,Xs,的平均值，如图,3-5,所示其表达式为,图,3-5,轮廓单元的平均宽度,2.,表面结构的图形符号及标注,(2),表面结构的代号,为明确表面结构要求，除标注表面结构参数和数值外，必要时应标注补充要求。

补充要求包括传输带、取样长度、加工工艺、表面纹理及方向、加工余量等，如图,3-6,所示图,3-6,表面结构要求的注写位置,a,表面结构的单一要求,b,第二个表面结构要求,c,加工方法,d,表面纹理和方向,e,加工余量,位置,a,处标注次序为,:,上限或下限符号、传输带、取样长度、参数代号、评定长度、极限值在参数代号和极限值之间应插入空格，传输带或取样长度后应有一斜线“,/,，见示例,1,和示例,2,极限值判断规则有,16%,规则和最大规则16%,规则是默认规则，若遵守最大规则，则参数代号后应加“,max,”，见示例,3,位置,b,处标注第二个表面结构要求，见示例,4,位置,c,处标注加工方法、表面处理、涂层和其他工艺要求，见示例,4,位置,d,处标注表面纹理和纹理方向，见示例,4,位置,e,处标注加工余量,(,单位为,mm),，见示例,5,3.,表面粗糙度比较样块,表面粗糙度比较样块是用来检查表面粗糙度的一种工作量具，如图,3-7,所示通常用于表面粗糙度要求不高的表面使用方法是以样块工作面的表面粗糙度为标准，凭触觉、视觉与被检表面进行比较，判断零件表面粗糙度是否达到要求在比较时，所用的样块与被检零件的加工方法应该相同，样块的材料、形状以及表面色泽等也要尽可能与被检零件一致。

任务实施】,1.,检测零件,将被检零件表面擦拭干净，并根据零件的加工方法选择合适的比较样块用目测和手摸触觉评估零件的表面粗糙度，方法适用于评估,Ra,的数值在,1,10,m,之间的零件如图,3-8,所示2.,评定检测结果,判断的依据是零件加工刀痕的深浅，若被检零件加工刀痕深度不超过样块痕迹的深度，则零件表面的结构参数不超过样块的标称值将检测结果填写在检测报告单,(,见表,3-6),中，并作出合格性判定图,3-8,用比较样块检测零件,【,知识拓展,】,1.,表面粗糙度对零件使用性能的影响,（,1),对零件运动表面摩擦和磨损的影响；,零件实际表面越粗糙，两个相对运动的表面峰顶间的实际有效接触面积就越小，使单位面积上的压力增大，零件运动表面磨损加快2),对配合性质的影响,对于间隙配合，相对运动的表面因粗糙不平而迅速磨损使间隙增大；对于过盈配合，表面轮廓峰顶在装配时容易被挤平，使实际有效过盈量减小，致使连接强度降低3),对耐蚀性的影响,粗糙的表面易使腐蚀性物质存积在表面的微观凹谷处，并渗入到金属内部致使腐蚀加剧4),对疲劳强度的影响,零件表面越粗糙，凹痕就越深，当零件承受交变载荷时，对应力集中很敏感，使疲劳强度降低，最终导致零件表面产生裂纹而损坏。

2.,表面结构参数值的选用,表面结构参数值的选用原则是,:,在满足功能要求的前提下，尽量选择较大的表面结构参数值，以减小加工难度，降低生产成本一般根据经验统计资料，通过类比法来选用，见表,3-7,1),同一零件上，工作表面的结构参数值比非工作表面的结构参数值小2),摩擦表面的结构参数值比非摩擦表面的结构参数值小,（,3),相对运动速度高、单位面积压力大、承受交变应力作用的表面对结构参数值要求较高4),要求配合性质稳定的小间隙配合和承受重载荷的过盈配合表面对结构参数值要求较高5),在确定表面结构参数值时，尺寸公差值和几何公差值越小，表面结构参数值应越小；当为同一公差等级时，轴比孔的表面结构参数值小6),要求耐蚀性、密封性好或外表美观的表面对结构参数值要求较高7),与标准件的配合面应按该标准件确定表面结构参数值任务二 用光切显微镜检测零件表面结构参数,【,知识目标,】,了解表面结构参数的检测方法技能目标,】,能使用光切显微镜检测零件表面结构参数任务描述,】,图,3-9,是某一阶梯轴试检测其表面结构参数，并判断该工件是否符合技术要求任务分析,】,通过分析零件图可知，比较样块的检测精度已不能满足其精度要求，可以选用光切法、干涉法以及针描法检测其结构参数，再确定其是否符合技术要求。

了解表面结构参数的检测方法相关知识,】,1.,表面结构参数检测常用方法,2.,光切显微镜,（,1,）光切显微镜的测量原理,光切显微镜是利用光切法来测量表面粗糙度的，其原理如图,3-10,所示由光源发出的光经过聚光镜,2,，穿过狭缝,3,形成带状光束光束再经物镜,4,以,45,度角射向工件,5,，在凹凸不平的表面上呈现出曲折光带，再以,45,度角反射，经物镜,6,到达分划板,7,上从目镜看到的曲折亮带，有两个边界，光带影像边界的曲折程度表示影像的峰谷高度,h,h,与表面凸起的实际高度,h,之间的关系为：,h=hM/cos45,式中，,M,为物镜,6,的放大倍数在目镜视场里，高度,h,是沿,45,度方向测量的，若在目镜测微器,7,的读数值为,H,，则,h,与,H,的关系为,h=Hcos45,将前后两式代入可得，,令,则,系数,E,作为目镜测微器装在光切显微镜上使用时的分度值E,值与物镜的放大倍数,M,有关，一般它已由仪器说明书给定图,3-10,光切显微镜的测量原理,（,2,）光切显微镜的结构,光切显微镜的结构如图,3-11,所示任务实施】,1.,检测零件,（,1,）按被测表面粗糙度的估计值，按表,3-9,选择适当放大倍数的物镜并装在仪器上。

任务实施】,1.,检测零件,（,1,）按被测表面粗糙度的估计值，按表,3-9,选择适当放大倍数的物镜并装在仪器上图,3-12,检测零件,Rz,值,（,3,）调整仪器，其步骤如下：,松开横臂紧固螺丝，转动横臂及手轮，使镜头对准被测量表面上方，然后锁紧横臂紧固螺丝调节微调手轮，上下移动壳体，使目镜视场中出现切削痕纹；,转动工作台，使加工痕纹与投射在工作表面上的光带垂直，然后交错调整微调手轮、对焦辅助旋钮，直到获得最清晰光带为止；,开测微目镜紧固螺丝，转动目镜，使目镜中的十字线的水平线与光带大致平行动目镜测微计，使十字线的水平线分别与光带上边缘轮廓的最高峰顶和最深谷底相切，从刻度筒中读出峰和谷的数值,h,峰,1,、,h,谷,1,，如图,3-2-4,所示a)b),图,3-13,目镜视场的图像,a,瞄峰顶,b,瞄谷底,（,4,）纵向移动工作台，如图,3-14,所示，按上述步骤在评定长度内，测出其余几个取样长度的,h,峰,、,h,谷,的值，带入下式计算得出被测表面的,Rz,值图,3-14,移动光切显微镜工作台,2.,评定检测结果,将检测结果填写在检测报告单,(,见表,3-10),中若,Rz,的测量值小于图样上的标定值，则零件合格；若,Rz,的测量值大于图样上的标定值，则零件不合格。