表面粗糙度课件剖析.ppt

Page ? * Page ? * 会引起零件运转时的振动、噪声，特别是对旋转零件（如轴承）的影响是相当大的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。 * 第一节表面粗糙度的评定 一、表面粗糙度与微观表面质量 由于切削过程中的： 刀痕 切屑分离时的塑性变形 刀具和被加工表面间的摩擦 工艺系统中的高频振动等。 1、产生的原因及定义： 加工表面上留下的凸凹不平的痕迹，这些痕迹是由许多微小的凸峰和凹谷组成的，其微小峰谷的高低以及细密程度构成的微观几何形状特性称为表面粗糙度。 第一节表面粗糙度的评定 一.基本概念 无论是经切削加工或用其它方法所获得的零件表面，总存在着几何形状误差,包括： 1.表面宏观几何形状误差(形状误差)、 2.表面波纹度(波度) 3.微观几何形状误差(表面粗糙度)，如图5—1。 表面粗糙度(Surface Roughness)是指加工表面上具有较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性。通常它的波距(λ)小于1 mm。 2、表面粗糙度、表面波纹度、形状误差的划分 (1)波距小于1mm，属于微观几何形状误差——表面粗糙度。 (2)波距10mm以上的且不呈明显周期性变化的——宏观的几何形状误差。 (3)波距介于1~10mm的并呈周期性变化的——表面波纹度 二.表面粗糙度对零件使用性能的影响 1.对摩擦和磨损的影响 零件实际表面越粗糙，摩擦系数越大，因摩擦而消耗的能量也越大。此外，表面越粗糙，配合表面间的实际有效接触面就越小，随单位面积压力的增大，表面更易磨损。 2.对工作精度的影响 表面粗糙不平，将减少实际有效接触面积，在相同负荷下，接触表面的单位面积压力大，使表面层的局部变形增大，降低接触刚度，影响机器和仪器的工作精度。 3.对配合性质的影响 对于间隙配合，由于表面粗糙不平，会因磨损而使间隙迅速增大。对于过盈配合，粗糙表面轮廓的峰顶在装配时被挤平，实际有效过盈减小。对于过渡配合表面粗糙也有使配合变松的影响。 4.对疲劳强度的影响 零件表面越粗糙，对应力集中越敏感，特别是在交变载荷下，影响更为严重，将使零件表面产生裂痕而损坏。 5.对耐腐蚀性的影响 表面越粗糙，积聚在零件表面上的腐蚀性气体或液体也越多，并通过谷底向金属内部渗透，使腐蚀加剧。 此外，表面粗糙度对零件结合的密封性，对流体流动的阻力以及对机器、仪器的外观质量都有很大影响。 三.表面粗糙度的基本术语 1.取样长度 l 取样长度是指评定表面粗糙度时所规定的一段基准线长度。规定和选择这段长度是为限制和削弱表面波纹度(波距在1～10mm之间)对表面粗糙度测量结果的影响。在所选取的取样长度内，一般应包含五个以上的轮廓峰和轮廓谷。 2.评定长度ln 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，它包括一个或几个取样长度，称为评定长度ln。 评定长度一般按5个取样长度来确定。如图5—1所列。 3.评定表面粗糙度的基准线 评定表面粗糙度参数值大小的一条参考线称为基准线。 基准线有以下两种： (1)轮廓最小二乘中线 m 轮廓的最小二乘中线是根据实际轮廓用最小二乘法来确定，即在取样长度内，使轮廓上各点至一条假想线的距离的平方和为最小(见图5—1 a)。 这条假想线即为最小二乘中线。 (2)轮廓算术平均中线 m 在取样长度内，由一条假想线将实际轮廓分成上下两部分，且使上部面积之和等于下部分面积之和，如图5—1 b所示，即： F1+F3+…+F2n-1=F2+F4+··+F2n 这条假想的线即为轮廓算术平均中线。 通常用目测估计来确定轮廓算术平均中线，并以 此作为评定表面粗糙度数值的基准线。 四.表面粗糙度评定参数及其数值 1.表面粗糙度评定参数 表面粗糙度的评定参数，是用来定量描述零件 表面微观几何形状特征的。 三个高度参数： 轮廓算术平均偏差(Ra)、微观不平度十点高度(Rz) 和轮廓最大高度(Ry)三个。 三个附加（间距）参数： 轮廓不平度的平均间距(Sm)、轮廓单峰平均间距(S) 和轮廓支承长度率(tp)三个附加参数。 (1)轮廓算术平均偏差 Ra 在取样长度l范围内，被测轮廓线上各点至基准线的距离的算术平均值，称为算术平均偏差 Ra (见图5-2) (2)微观不平度十点平均高度Rz 在取样长度l范围内，被测表面上5个最大的轮廓 峰高平均值与5个最大的谷底深的平均值之和称为十 点平均高度Rz，如图5-3所示 (3)轮廓最大