第四章表面粗糙度.ppt

第四章 外表粗糙度 1.根本概念 零件外表的形貌可分为三种情况： 2)外表波纹度：零件外表中峰谷的波长和波高之比等于501000的不平程度称为波纹度 3)形状误差 ：零件外表中峰谷的波长和波高 之比大于1000的不平程度属于 形状误差1)外表粗糙度：零件外表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属于微观几何形状误差 2.外表粗糙度对零件性能的影响 影响零件的耐磨性 影响配合性质的稳定性 影响零件的疲劳强度 影响零件的抗腐蚀性 影响零件的密封性 对零件的外观、测量精度、外表光 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 4.1 外表粗糙度的国家标准 1.外表粗糙度的根本术语 1.取样长度l：评定外表粗糙度所规定的一段 基准线长度应与外表粗糙度 的大小相适应 规定取样长度是为了限制和减弱外表波纹度对外表粗糙测量结果的影响，一般在一个取样长度内应包含个以上的波峰和波谷2.评定长度 ln： 为了全面、充分地反映被测外表的特性，在评定或测量外表轮廓时所必需的一段长度 评定长度可包括一个或多个取样长度外表不均匀的外表，宜选用较长的评定长度评定长度一般按5个取样长度来确定。

3基准线： 为了计算粗糙度值时，所用的一条线轮廓最小二乘中线：轮廓上的点到轮廓偏距的平方和为最小轮廓算术平均中线：在轮廓上找到一条直线，该直线使上、下部分的面积相等基准线轮廓的最小二乘中线m：在取样长度内，使轮廓 上各点至一条该线的间隔 平方和为最小 即 轮廓算术平均中线m ：在取样长度内，将 实际轮廓划分上下两部分，且使上下面积 相等的直线 即： F1+F2+Fn= G1+G2+Gn 2.外表粗糙度的评定参数 国家标准GB3505-83和GB/T1031-95中规定了6个评定参数，其中有关高度特性的参数3个，间距特性的参数有2个，形状特性参数有1个，其中高度参数是主要的1轮廓算术平均偏向a 在取样长度内，被测实际轮廓上各点至 轮廓中线间隔 绝对值的平均值，即:Ra越大，外表越粗糙 2微观不平度十点高度z 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 3轮廓最大高度y 在取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间 的间隔 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 在三个评定参数中，Ra最能客观反映工件的外表实际情况，常用表示零件外表粗糙度3、外表特征代号及标注1)、外表粗糙度符号和代号根本符号表示外表是用去除材料的方法获得。

如车、铣、刨、磨、钻、剪切、抛光、腐蚀、电火花加工、 气割等 表示外表是用不去除材料方法获得如铸、锻、冲压变形、热轧、粉末冶金等或者是用于保持原供给状况的外表包括保持上道工序的状况 表示所有外表具有一样的外表粗糙度 要求 2)外表粗糙度的代号 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 或其它外表处理； 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 a1a2bcfde 3)外表粗糙度的标注标注时将其标注在可见轮廓线、尺寸界限、引出 线或它们的延长线上，符号的尖端必须从材料外 指向被注外表高度参数：中选用Ra时，只需在代号中标出其参 数值，“Ra本身可以省略；中选用Rz或Ry时，参数和参数值都应标出；当所有实测值不允许超过规定值时，应在图样上 标注最大值或最小值 取样长度：如按国标选用，那么可省略标注；外表加工纹理方向：指外表微观构造的主要方向，由所采用的加工方法或其它因素形成，必要时才规定3)、外表粗糙度在图样上的标注方法外表粗糙度高度参数值得标注例如及意义代 号意 义代 号意 义用任何方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为6.3m 用任何方法获得的表面粗糙度，Ra的最大值为6.3m 用去除材料方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为6.3m 用去除材料方法获得的表面粗糙度，Ra的最大值为6.3m 用去除材料方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为6.3m，Ra的下限值为3.2m 用去除材料方法获得的表面粗糙度，Ra的最大值为6.3m，Ra的最小值为3.2m 用不去除材料方法获得的表面粗糙度，Ry的上限值为100m 用不去除材料方法获得的表面粗糙度，Ry的最大值为100m 用去除材料方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为6.3m，Rz的上限值为100m 用去除材料方法获得的表面粗糙度，Ra的最大值为6.3m，Rz的最大值为100m 4.2外表粗糙度参数值的选择 1.外表粗糙度评定参数的选择 评定参数的选择：如无特殊要求，一般仅选用 高度参数。

推荐优先选用Ra值，因为Ra能充分 反映零件外表轮廓的特征 以下情况下例外：当外表过于粗糙Ra6.3m或过于光滑 Ra 0.025 m 时，可选用Rz，因为此 范围便于选择用于测量Rz的仪器测量当零件材料较软时，因为Ra一般采用触针测量当测量面积很小时，如顶尖、刀具的刃部、仪 表的小元件的外表，可选用Ry值 2.外表粗糙度参数值的选择 外表粗糙度参数值的选择原那么是： 在满足零件外表功能要求的前提下，尽量 选取较大的参数值 一般原那么：同一零件上，工作外表比非工作外表粗糙度值小；摩擦外表比非摩擦外表要小；受循环载荷的外表要小；配合要求高、联接要求可靠、受重载的外表粗糙 度值都应小；同一精度，小尺寸比大尺寸、轴比孔的外表粗糙 度值要小 3.参数值的选用方法 可用类比法来确定 一般尺寸公差、外表形状公差小时，外表粗糙度参数值也小，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： 假设T0.6 IT， 那么Ra0.05 IT； Rz 0.2 IT T0.4 IT， 那么Ra0.025 IT； Rz 0.1 IT T0.25 IT， 那么Ra0.012 IT； Rz 0.05 IT T0.25 IT， 那么Ra0.15 T； Rz 0.6 T五、外表粗糙度的测量 1比较法：将被测外表与粗糙度标准样板相比较，通过视觉、触 感或其它方法进展比较后，对被测外表的粗糙度作出评定的方法。

1、测量方法介绍2光切法： 利用“光切原理测量外表粗糙度的方法光切显微镜又称双管显微镜,常用于测量Rz为0.560m 3干预法： 利用光波干预原理来测量外表粗糙度的方法主要用于测量外表粗糙度的Rz和Ry值，可以测到较小的参数值，通常测量范围0.031m 常用的测量仪器干预显微镜4针描法：利用触针直接在被测外表上轻轻划过，从而测出外表的粗糙度的Ra值电动轮廓仪 5) 印模法: 利用石腊、低熔点合金或其它印 模材料，压印在被测零件外表， 放在显微镜下间接地测量被测表 面的粗糙度 适用于笨重零件及内外表 例：将外表粗糙度符号标注在图上，要求 1用去除材料的加工圆柱面d3，R a最大允许值为 6.3m 2 用去除材料的方法获得孔d1，要求R a最大允许值为 1.6m 3 用去除材料的方法获得外表a，要求Ra最大允许值为 3.2m 4 其余用去除材料的方法获得外表，要求R a允许值均为 25m 指出图中标注中的错误，并加以改正。