ch5-表面粗糙度误差检测(new).ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 表面粗糙度误差检测,基本内容,：,掌握表面粗糙度的基本概念，表面粗糙度的评定、选用及测量。,重点及难点内容,：,表面粗糙度的评定、选用。,操作技能：,表面粗糙度的测量。,表面粗糙度误差检测,知识引入,表面粗糙度：,加工表面上所具有的较小间距的峰和谷所组成,的微观几何形状特征称为表面粗糙度。,完工零件实际,表面轮廓,表面粗糙度轮廓,波纹度轮廓,宏观形状轮廓,实际表面轮廓,零件表面几何形状误差及其组成成份,零件表面形貌,零件表面形貌,零件表面的形貌可分为三种情况：,(1),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。,(2),表面波纹度,：零件表面中峰谷的波长和波高之比等于501000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。,(3),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。,表面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、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。,任务,1,识读表面粗糙度代号,知识点：,轮廓算术平均偏差；,微观不平度,+,点高度；,轮廓最大高度；,表面粗糙度代号；,表面粗糙度符号的国标和画法,技能点：,识读表面粗糙度代号,在机械加工过程中由于刀痕切削过程中切屑分离时的塑性变形工艺系统中的高频振动刀具和被加工表面的摩擦等等原因,零件有表面粗糙度要求,由图样上给出的表面粗糙度代号所规定的要求来控制,识读、标注,要求,检测,要求,选择,表面粗糙度的基本术语（一）,实际轮廓,平面与实际表面相交所得的轮廓线,按照相截方向的不同它又可分为横向实际轮廓和纵向实际轮廓,.,在评定或测量表面粗糙度时除非特别指明通常均指横向实际轮廓，即与加工纹理方向垂直的截面上的轮廓。,表面粗糙度的基本术语（四）,表面加工纹理方向,机械加工后的工件表面其加工痕迹即纹理通常呈现方向性这种微观结构的主要方向称为表面加工纹理方向,表面粗糙度评定参数,为了完善地评定实际轮廓，需要分别从两个,方向：高度方向和水平方向规定适当的参数来表,征。,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。,表面粗糙度评定参数,轮廓算术平均偏差,a,微观不平度十点高度,z,轮廓最大高度,y,高度特性参数：,表面粗糙度的评定参数,a,（1）,轮廓算术平均偏差,a,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平均值，即,表面粗糙度的基本术语（二）,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个以上的波峰和波谷,。,评定长度,l,n,：,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。表面不均匀的表面，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,。,表面粗糙度的基本术语（三）,评定表面粗糙度的基准线：评定表面粗糙度的一段参考线。有以下两种：,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。,表面粗糙度的基本术语（三）,评定表面粗糙度的基准线：评定表面粗糙度的一段参考线。有以下两种：,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距离平方和为最小。即：,表面粗糙度的评定参数,a,注意：,Ra,参数能充分反映微观几何形状高度方面的特征；,Ra,是评定零件表面粗糙度的主要参数，也是应用最,多的参数；,在表面粗糙度代号中，参数值前可省略符号“,Ra”,；,检测,Ra,所用仪器（轮廓仪）的测量方法比较简单。,表面粗糙度评定参数,z,（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,y,pi,平均值与5个最大轮廓谷深,y,vi,平均值之和。,表面粗糙度的评定参数,z,注意：,Rz,参数测量点不多，反映微观形状高度方面的特性,不如,Ra,充分；,Yp,和,Yv,值易在光学仪器上直观地测量，计算公式简,单，应用也较多。,表面粗糙度评定参数,y,（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=,yp,max,+yv,max,表面粗糙度的评定参数,y,注意：,Ry,值不如,Rz,值反映的几何特性准确；,Ry,一般与,Ra,或,Rz,值联用控制微观不平度的谷深，,从而控制表面微观裂纹深度；,Ry,常用于交变应力作用的工作表面（如齿轮表面）,及被测面积很小的表面。,表面粗糙度参数,注意,在表明微观几何形状的高度特征参数、间距特征参数和形状特征参数中，与高度特性有关的参数是基本的评定参数，其他的为附加的评定参数。只有少数零件的重要表面有特殊使用要求时才选用附加的评定参数。,在规定表面粗糙度时必须同时给定取样长度,l,。,一般情况下在测量,Ra,Rz,和,Ry,时按推荐表选用对应的取样长度。此时取样长度值的标注在图样或技术文件上可以省略。当有特殊要求时应给出相应的取样长度并在图样上或技术文件中注出。,表面粗糙度参数,注意,与高度特性有关的参数的允许值分别列于下表。,在常用数值范围内,Ra0.025 6.3m,Rz=0.125m,。,优先选用,Ra,与高度特性有关的参数的允许值,表面粗糙度符号,表面粗糙度符号,表面粗糙度符号,问题：,1,。什么是取样长度？什么是评定长度？,2,。取样长度和评定长度各有何要求？,3,。怎样确定轮廓中线？,4,。常用的表面粗糙度评定参数是什么？,5,。画出三种常用面粗糙度评定参数，说明其意义，并写出计算公式。,6,。三种面粗糙度评定参数特点分别是什么？,任务,2,标注表面粗糙度代号,知识点：,表面粗糙度代号的标注格式；,表面粗糙度代号的标注规定；,表面粗糙度代号的标注方法,技能点：,正确标注表面粗糙度代号,表面粗糙度的表示与标注,表,面粗糙度的代号,a,1,、,a,2,处为粗糙度高度参数的允许值（,m,）；,b,处标注加工方法、镀涂或其它表面处理；,d,标出加工纹理方向符号；,c,处标出取样长度（,mm,）；,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。,加工要求的标注,加工纹理方向的标注,需要控制表面加工纹理方向时，可在符号的右下加注加工纹理方向符号。,取样长度：,取样长度标注在表面粗糙度符号长边的横线下面，数字前不注写取样长度符号。当按标准规定选取对应取样长度值时，在图样上可省略其标注；不符合标准规定时，则需标出取样长度的数值。,加工余量：,需要标注加工余量时，加工余量数值的标注在表面粗糙度符号的左侧，并加括号,。,表面粗糙度代号的标注方法,（,1,）在标注倾斜表面时，在图中尺寸标注,”30,0,”,的区域内应使用引线引出后标注。,（,2,）当零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求时，对其中使用最多的一种符号、代号可以统一注在图样的右上角，并加注“,其余“,两字。,（,3,）当零件的所有表面具有相同的表面粗糙度要求时，其代号可在图样的右上角统一标注。,当齿轮、蜗轮、渐开线花键等工作表面没有画出齿形时，其表面粗糙度代号可注在节圆上。,螺纹工作表面没有画出牙形时，可按图的方式标注。,表面粗糙度简化代号的标注示例,中心孔的工作表面，键槽工作表面、圆角、倒角的表面粗糙度代号标注如图所示。,（,1,）同一表面上有不同的表面粗糙度要求时，需用细实线画出其分界线并注出相应的表面粗糙度代号和尺寸。,（,2,）用细实线连接的不连续的同一表面，其粗糙度代号只注一次，如图所示。,表面粗糙度数值的选择,表面粗糙度时一项重要的技术经济指标，选取时,应在满足零件功能要求的前提下，同时考虑工艺,的可行性和经济性。,确定零件表面粗糙度时，除有特殊要求外，一般,多采用类比法选取。,表面粗糙度数值的选择,选择表面粗糙度时不要过高,不要过低,够用就好,在满足零件表面功能要求的前提下，尽量选取较大的参数值，以降低加工成本；,通常，同一零件上，工作面（或配合面）的粗糙度值应小于非工作面（非配合面）；,摩擦面、承受高压和交变载荷的工作面的粗糙度值应小一些。运动速度高的摩擦表面比运动速度低的粗糙度值应小一些；,尺寸精度和形状精度要求高的表面，粗糙度值应小一些；,要求耐腐蚀的零件表面，粗糙度数值应小一些；,对同一公差等级，小尺寸比大尺寸或轴比孔的表面粗糙度值要小；,表面粗糙度的表面特征经济加工方法及应用举例,任务,3,选用与检测表面粗糙度,知识点：,类比法选用表面粗糙度参数值；,比较样块；,光切显微镜；,干涉显微镜；,电动轮廓仪；,手持式粗糙度仪,技能点：,合理选用表面粗糙度参数值；,运用表面粗糙度的检测仪器进行检测,表面粗糙度的常规测量方法,表面粗糙度反映的是机械零件表面的微观几何形状误差，对表面粗糙度的评价主要分为定性和定量两种评定方法。,定性评定是将待测表面和已知表面光洁度级别的标准样板相比较，通过目估或借助于显微镜以判别其级别。而定量评定则是通过一定的测量方法和相应的仪器测出待测表面的不平度数值。,目前应用较广的表面粗糙度测量方式主要有,1.,粗糙度样板比较法,2.,光切法,3.,干涉法,4.,触针法,5.,光学探针法,6.,印模法,表面粗糙度的常规测量方法,比较法：将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较，多用于车间，评定表面粗糙度值较大的工件。,光切法：利用光切原理，用双管显微镜测量。常用于测量,R,z,为,0.5,60,m,。,干涉法：利用光波干涉原理，用干涉显微镜测量。可测量,R,z,和,R,y,值。,印模法：利用石腊、低熔点合金或其它印模材料，压印在被测零件表面，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表面。,表面粗糙度测量,比较法,比较法：,将被测零件表面和表面粗糙度样板（特定合金加工而成，具有不同的表面粗糙度参数值），通过视觉、触觉和其他方法进行比较后，对被测表面的粗糙度做出评定的方法。,表面粗糙度测量,比较法,比较法特点：,用该法评定表面粗糙度虽然不能精确地得出被测表面粗糙度的数值，单由于器具简单，使用方便，又能满足一般的生产要求，所以常被采用；,视觉比较就是利用人的眼睛反复比较被测表面与比较样板间的加工痕迹异同、反光强度、色彩差异以判定被测表面的粗糙度的大小。必要时可借助放大镜进行比较。,表面粗糙度测量,比较法,比较法注意事项：,样板应与被测零件的材质相同；,样板应与被测零件表面加工方法相同；,进行测量时，应注意温度、照明方式等环境因素的影响。,表面粗糙度测量,比较法,（,1,）表面粗糙度是指,加工表面,所具有的,较小间距,和,微小峰谷,不平度。,（,2,）轮廓算术平均偏差用,Ra,表示；微观不平度十点高度用,Rz,表示；轮廓最大高度用,Ry,表示。,（,4,）表面粗糙度代号在图样上应标注在,可见轮廓线,、,尺寸界线,或其延长线上，符号的尖端必须从材料外,指向,表面，代号中数字及符号的注写方向必须与,尺寸数字方向,一致。,（,5,）表面粗糙度的选用，应在满足表面功能要求情况下，尽量选用,较大,的表面粗糙度数值。,（,6,）同一零件上，工作表面的粗糙度参数值,小于,非工作表面的粗糙度参数值。,一、填空题,l.,微小的峰谷高低程度及其间距状况称为,。,2.,一般取评定长度,。,3,，在取样长度内，轮廓顶线和轮廓谷底之间的距离，称为,。,4,国家标准中规定表面粗糙度的主要评定参数有,三项,2,、,简述表面粗糙度对零件的使用性能有何影响。,答：,1,）对配合性质的影响由于零件的表面粗糙不平装配后，引起实际间隙的增大或减小了实际过盈，从而引起配合性质的改变或降低了配合的边接强度。,2,）对耐磨性的影响因零件表面粗糙不平，两个零件作相互运动时，会影响它们之间的磨擦性能，并且粗糙的表面会主生较大的磨擦阻力。影响运动的灵活性，使表面磨损速度增快，亦使消耗的能量增加。,3,）对抗疲劳强度的影响零件表面越粗糙，表面上凹痕产生的应力集中现象越严重。当零件承受交变载荷时。容易引起疲劳断裂。,4,）对抗腐蚀性的影响 粗糙的表面，它的凹谷处容易积聚腐蚀性物质，造成表面锈蚀,3,、规定取样长度和评定长度的目的是什么？,答：规定取样长度的目的是为了限制或减弱表面波度的影响；规定评定长度的目的是为了合理地反映轮廓的真实情况。,表面粗糙度轮廓,波纹度轮廓,宏观形状轮廓,实际表面轮廓,4,、解释表中表面粗糙度标注的意义。,代号,意义,用任何方法获得的表面，,Rz,的上限值为,3.2um,。,用去除材料的方法获得的表面，,Ra,的上限值为,6.3um,。,用去除材料的方法获得的表面，,Ra,的上限值允许值为,3.2um,下限值为,1.6um.,4,、解释表中表面粗糙度标注的意义。,代号,意义,用不去除材料的方法获得的表面，,Rz,的上限值允许值为,50um,用任何方法获得的表面，,Ra,的上限值为,3.2um,，,Rz,上限值为,12.5um,。,用去除材料的方法获得的圆柱表面，,Ra,的上限值允许值为,3.2um,Rz,的上限值,12.5um,。,5,、改正图,3.3,中表面粗糙度代号标注的错误,1,表面越粗糙，零件的,。,A,应力集中,B.,配合精度高,C,接触刚度增加,D.,抗腐蚀性好,2,关于,Ra,、,R,、,Ry,的应用，正确的论述是,。,A.Ry,常用于允许有较深加工痕迹的表面,B,Ry,可用于因表面很小不宜采用,Ra,、,Rz,评定的表面,C,Rz,由于测量计算简单故应用较多,D,R,不能全面反映桩检验表面状况,3,关于表面粗糙度的标注的正确论述有,。,A.,所有表 面具有相同的粗糙度时，可在零件图的左上角标注粗糙度代号,B.,标注螺纹的粗糙度时，应标注在顶径处,C.,图样上没有画齿形的齿轮花键，粗糙度代号应注在节圆上,D,同一表面上各部位有不同表面粗精度要求时，应以细实线画出界线,4,选择表面粗糙度评定参数值时，论述正确的有（）,A,受交变载荷的表面，参数值应大，,B,配合表面的粗糙度数值应小于非配合表面,C.,摩擦表面应比非摩擦表面参数值小,D.,配合质量要求高，参数值应小,5,表面粗糙度,符号表示,A,Ra3.2m B.Rz3.2m,C,以机加工方法获得的表面,D,小于等于,Ra3.2m,判断题,1,、同一表面的,Ra,值一定小于,Rz,值；,2,、评定表面粗糙度在高度方向只有一个参数；,3,、在选用表面粗糙度参数时，,Ra,和,Rz,的数值越小越好。,