4表面粗糙度及检测.ppt

本章主要内容 1、表面粗糙度对零件使用性能的影响； 2、表面粗糙度评定基准、评定参数与 数值系列； 3、表面粗糙度参数的选择，表面粗糙 度的标注方法； 4、表面粗糙度的测量。 1.0 概述 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。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。 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。 1.0 概述 1.0 概述 表面粗糙度是指加工表面所具有的较小间距和微小峰谷的一种微观几何形状误差。它是在机械加工过程中，由于刀具或砂轮切削后留下的刀痕、切屑分离时的塑性变形、工艺系统的高频振动及刀具和被加工表面摩擦等原因所产生的。 1.0 概述 表面粗糙度对零件性能的影响： 轮廓峰顶磨擦越粗糙，阻力大，磨损快； 接触面积减少，越粗糙，受力后局部变形大，接触刚度低，抗震性差 微观不平度凹痕愈深，在交变应力下，应力集中严重，零件愈易疲劳损坏（动载荷时） 微观不平，积聚空气、腐蚀性气体---腐蚀零件 对配合性质稳定性影响大，粗糙的表面会因峰尖很快磨损而使间隙增大 对零件的外观、测量精度、表面光学性能、导电导热性能和胶合强度等也有着不同程度的影响。 1.1 表面粗糙度 1.术语及定义 (1) 实际轮廓：实际轮廓是指平面与实际表面相交所得的轮廓线。按平面相对于加工纹理方向的位置不同，实际轮廓可分为横向轮廓和纵相轮廓。一般在评定时无特别指明，均指横向轮廓。 1.1 表面粗糙度 1.术语及定义 (2) 取样长度l：评定表面粗糙度所规定的一段基准线长度。应与表面粗糙度的大小相适应。规定取样长度是为了限制和减弱表面波纹度对表面粗糙测量结果的影响，一般在一个取样长度内应包含５个以上的波峰和波谷。表面越粗糙，取样长度就越大。 (3) 评定长度ln： 为了全面、充分地反映被测表面的特性，在评定或测量表面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。表面不均匀的轮廓面，宜连续选用几个取样长度（通常取5个），取其平均值作为测量结果。 图例图表 1.1 表面粗糙度 1.主要术语及定义 (4) 基准线：评定表面粗糙度数值的基准线。标准规定采用中线制，即以中线作为基准线评定轮廓的计算制。中线有以下两种： 轮廓的最小二乘中线（简称中线m）：在取样长度内，使轮廓上各点至该线的距离平方和为最小。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+…+Gm 用最小二乘方法确定的中线是唯一的，但比较费事。用算术平均方法确定中线是一种近似的图解法，较为简单，因而得到广泛应用。 图例图表 1.1 表面粗糙度 2.评定参数 国家标准规定表面粗糙度的参数由高度参数、间距参数和综合参数所组成。 高度参数有三个指标参数： 轮廓算术平均偏差Ra 微观不平度10点高度Rz 轮廓最大高度Ry 高度参数是表面粗糙度的基本参数。在实际表面粗糙度评定中，如无特殊要求，一般使用高度参数中的轮廓算术平均偏差Ra。 1.1 表面粗糙度 2.评定参数 轮廓算术平均偏差Ra：在取样长度内，被测实际轮廓上各点至轮廓中线距离绝对值的算术平均值，即： 1.1 表面粗糙度 微观不平度10点高度值Rz在取样长度内５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。 1.1 表面粗糙度 轮廓最大高度Ry在取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。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。 Ry =︱ypmax︱+︱yvmax︱ 1.1 表面粗糙度 3.评定参数的数值 国家标准规定表面粗糙度的数值因按标准选用： 当轮廓算术平均偏差Ra为0.025?6.3?m或Rz为0.100?25?m范围时，应优先选用Ra参数。 Rz的选用适用于现在工厂的仪器，因工厂多数只能测量Rz参数。 当Ra?0.025?m或Ra?6.3?m时，用光学仪器测量比较适合，因此也选用Rz参数。 1.1 表面粗糙度 表 面 粗 糙 度 符 号 1.1 表面粗糙度 表面粗糙度轮廓高度参数的标注 1.1 表面粗糙度国家标准 表面粗糙度轮廓高度参数的标注(续) 1.1 表面粗糙度 表面粗糙度标注说明： 标注时将其标注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上，符号的尖端必须从材料外指