互换性和测量技术基础-第五章 表面精度.ppt

第五章 表面粗糙度 基本要求 基本内容：表面粗糙度基本术语、表面粗糙度 的评定参数、表面粗糙度的标注及选择 重点内容：表面粗糙度基本术语、主要评定参 数、表面粗糙度的标注、表面精度检测方法 难点内容：表面粗糙度的选择 概述 在零件加工过程中，由于机床、刀具的振 动，刀具与零件表面间的摩擦，以及材料被切削 时产生塑性变形等原因，零件表面在加工后不可 能是理想的光滑表面。 概述 表面粗糙度直接影响产品的质量，对零件表 面许多功能都有影响。其主要表现 ： 1. 配合性质 2. 耐磨性 3. 耐腐蚀性 4. 抗疲劳强度 5. 密封性 为保证零件的使用性能和互换性，在零件几 何精度设计时必须提出合理的表面粗糙度要求。 基本术语 取样长度（lr） 取样长度是指评定表面粗糙度时所取的一段 基准线长度。 标准规定在取样长度范围内，一般不少于5 个以上的轮廓峰和轮廓谷。 基本术语 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 在评定时所必需的一段表面长度。 评定长度包括n（n = 1,2,3,…）个取样长度， 一般取ln = 5lr（若被测表面均匀，可取ln＜5lr；均 匀性差，可取ln＞5lr）。 基本术语 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。 两种确定方法： 轮廓最小二乘中线 轮廓算术平均中线 基本术语 1）轮廓最小二乘中线 在取样长度内，实际被测轮廓线上各点到 一条假象线的距离Z的平方和为最小，即 基本术语 2）轮廓算术平均中线 在取样长度内，由一条假象线将实际轮廓划 分为上下两部分，使上下面积相等，即 F1+F2+…+ Fn=G1+ G2 +…+ Gm 评定参数 表面粗糙度评定参数是用来定量描述零件表 面微观几何形状特征的。 主要评定参数（高度参数）有： 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 轮廓单元平均宽度RSm、轮廓支撑长度率tp 、轮廓 不平度的平均间距Sm、轮廓单峰平均间距S 基本术语 1）轮廓算术平均偏差Ra 在取样长度内，被测实际轮廓线上各点到基 准线的距离的算术平均值。 其数学表达式为 或 基本术语 2）微观不平度十点高度Rz 在取样长度内，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。 其数学表达式为 基本术语 3）轮廓最大高度Ry (Rz) 在取样长度内，轮廓峰顶线和谷底线之间的 最大距离。其数学表达式为 RZ =|zpmax|+|zvmax| 基本术语 4)轮廓单元的平均宽度RSm(轮廓微观不平度的平均间距Sm) 轮廓单元的平均宽度是指在取样长度内，所有轮廓 单元宽度的平均值。 基本术语 5）轮廓的支撑长度率tp 轮廓的支撑长度率是指轮廓支撑长度ηp与 取样长度l的比值。 6）轮廓的单峰平均间距S 在取样长度L内，轮廓的单峰间距Si的平均值 表面粗糙度评定参数数值 国家标准《表面粗糙度 参数及其数值》（GB/T 1031－1995）中，除tp外，评定参数数值均由优先数系 中的派生系列R10/3确定。而取样长度和评定长度则由 R10/5系列得到。 表5－2 微观不平度十点高度Rz和轮廓最大高度Ry的数值 μm 粗糙度的选择 评定参数的选择 在表面粗糙度的评定参数中，一般主要选择 高度参数，只有当高度参数不能满足表面功能要 求时，才选择间距参数或其他参数。 参数Ra 参数RZ 粗糙度的选择 评定参数值的选择 表面粗糙度参数值的选用原则是在满足功能 要求的前提下，参数允许值应尽量大，以减小加 工难度，降低加工成本。 粗糙度的选择 表面粗糙度参数值的选择通常采用类比法， 应注意： ① 同一零件上工作表面比非工作表面粗糙度值 应小。 ② 摩擦表面比非摩擦表面、滚动摩擦表面比滑 动摩擦表面的粗糙度值应小。 ③运动速度高、单位面积压力大、受交变载荷的 零件表面，以及最易产生应力集中的部位（如沟 槽、园角、台肩等），表面粗糙度值均应小些。 粗糙度的选择 ④配合要求高的表面，配合间隙小的配合表面积 要求连接可靠、受重载的过