互换性与测量技术第五章节.ppt

第五章 表面粗糙度及测量 第一节 基本概念 第二节 表面粗糙度轮廓的评定 第三节 表面粗糙度轮廓的技术要求 第四节 表面粗糙度轮廓的标注 第五节 表面粗糙度轮廓的检测 第一节 基本概念 零件图中除了视图和尺寸之外，还应具备加工和检验零件的技术要求。技术要求主要有： 1，零件的表面粗糙度。 2，尺寸公差、形状公差和位置公差。 3，对零件材料、热处理和表面修饰的要求。 4，对于特殊加工和检验的说明等。 第一节 基本概念 一、表面粗糙度的概念 零件表面加工后，由于切削过程中各种几何、物理因素的影响，其几何形状在微观上总呈现“峰”、“谷”相间的起伏不平。这种微观几何形状偏差，称为表面粗糙度。表面越粗糙，表面粗糙度越大。 零件表面的形貌可分为三种情况： 表面粗糙度：零件表面所具有的较小间距和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。 表面波纹度：零件表面中峰谷的波长和波高之比等于50～1000的不平程度称为波纹度。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。 形状误差：零件表面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。 第一节 基本概念 表面实际轮廓 第一节 基本概念 二、表面粗糙度对零件使用性能的影响 摩擦和磨损方面：表面越粗糙，摩擦系数就越大，而结合面的磨损越快。 配合性质方面：对间隙配合来说，表面越粗糙，越易磨损，使工作过程中间隙增大。 疲劳强度方面：表面越粗糙，越易产生疲劳裂纹，使得零件的强度大大削弱。 耐腐蚀性方面：表面越粗糙，与腐蚀物的接触面积就越大，耐腐蚀性能越差。 接触刚度方面：表面越粗糙，结合面面积越小，零件的接触刚度越低。 第二节 表面粗糙度轮廓的评定 一、表面粗糙度评定的主要术语 1，实际轮廓：实际轮廓是平面与实际表面垂直相交所得的轮廓线，可分为横向实际轮廓和纵向实际轮廓。通常指横向实际轮廓。 第二节 表面粗糙度轮廓的评定 2，取样长度l：是指测量或评定表面粗糙度时所规定的一段基准线长度，它至少包含五个以上轮廓峰和谷。取样长度L的方向与轮廓走向一致。目的：在于限制和减弱其他几何形状误差，特别是表面波纹度对测量结果的影响。表面越粗糙，取样长度越大，因为表面越粗糙，波距也越大，较大的取样长度才能反映一定数量的微量高低不平的痕迹。 第二节 表面粗糙度轮廓的评定 3，评定长度Ln：评定表面轮廓所必需的一段长度。评定长度包括一个或几个取样长度，由于零件表面各部分的表面粗糙不一定很均匀，在一个取样长度上往往不能合理地反映某一表面粗糙度特征，故需在表面上取几个取样长度来评定表面粗糙度。 4，轮廓中线m：轮廓中线m是评定表面粗糙度数值大小的基准线。 轮廓最小二乘中线：是在取样长度范围内，实际被测轮廓线上的各点至该线的距离平方和为最小。 轮廓算术平均中线：是在取样长度范围内，将实际轮廓划分为上下两部分，且使上下面积相等的直线，即：F1＋F2＋…+ Fn=S1+ S2 +…+ Sm 。 第二节 表面粗糙度轮廓的评定 基准线 轮廓最小二乘中线 轮廓算术平均中线 F1＋F2＋…+ Fn =G1+ G2 +…+ Gm 第二节 表面粗糙度轮廓的评定 二、表面粗糙度主要评定参数 评定参数：国家标准规定了6个评定参数，其中高度参数3个，间距参数2个，形状参数1个。确定表面粗糙度时，可在三项高度参数中选取，只有当用高度参数不能满足表面功能要求时，才选取附加参数。 轮廓算术平均偏差——Ra 微观不平度十点高度——Rz 轮廓最大高度——Ry 优先选用轮廓算术平均偏差Ra 第二节 表面粗糙度轮廓的评定 1，轮廓算术平均偏差Ra：在零件表面一段取样长度L（用于判断表面粗糙度特征的段中线长度）内，轮廓的偏距y是轮廓线上的点到中线的距离，中线以上，y为正值；反之y为负值。Ra是轮廓偏差绝对值，用公式表示为： 第二节 表面粗糙度轮廓的评定 2，微观不平度十点高度Rz：在取样长度内5个最大的轮廓峰高ypi的平均值与5个最大的轮廓谷深yyi的平均值之和。 第二节 表面粗糙度轮廓的评定 3，轮廓最大高度Ry: 在取样长度内，轮廓峰顶线与轮廓谷底线之间的距离。 第三节 表面粗糙度轮廓的技术要求 一、评定参数的选择 表面粗糙度参数的选用原则：在满足工作性能要求的情况下，尽量把数值取大。以减少加工难度，降低加工成本。 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能充分反映零件表面轮廓的特征。以下情况下例外： 当表面过于粗糙（Ra＞6.3μm）或过于光滑（Ra＜0.025 μm）时，可选用Rz，因为此范围便于选择用于测量Rz的仪器进行测量； 因为Ra一般采用触针测量，当零件材料较软时一般不用； 当测量面积很小时，如顶尖、刀具的刃部、仪表的