第四章表面粗糙度及检测概要.ppt

塑料成型模具,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,*,塑料成型模具,塑料成型模具,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,第四章 表面粗糙度及检测,一、,表面粗糙度,二、,零件表面粗糙度参数值的选择,三、,表面粗糙度的测量,一、表面粗糙度,（一）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。是反映零件表面微观几何形状误差的一个重要指标，它主要由加工过程中刀具间的摩擦、切屑分出时工件表层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动等因素造成。,（二）,表面粗糙度对零件使用性能的影响,表面粗糙度对机械零件的耐磨性、耐腐蚀性、配合性质、疲劳强度及结合面密封性等都有很大的影响。,1.,对耐磨性的影响,零件表面越粗糙，摩擦系数越大，两配合表面间的实际有效接触面积越小，单位面积压力越大，越易磨损。但是，表面过于光滑不利于润滑油的贮存，易使工作面间形成半干摩擦甚至干摩擦，反而比粗糙表面更易磨损。,2.,对耐腐蚀性的影响,表面越粗糙，则积聚在零件表面上的腐蚀性气体或液体就越多，这些腐蚀性介质很容易通过表面的微观凹谷渗入到金属内层，造成表面锈蚀。,3.,对配合性质的影响,表面粗糙度会影响配合性质的稳定性。对于间隙配合，表面越粗糙，就越易磨损，从而会使工作过程中的配合间隙迅速增大，过早地失去配合精度；对于过盈配合，由于在压入装配时，把粗糙表面的凸峰挤平，减小了实际过盈量，从而降低了连接的可靠性，同样不能保证正常的工作。,4.,对疲劳强度的影响,表面粗糙的钢质零件，在交变负载作用下，对应力集中很敏感，影响零件的疲劳强度。,5.,对结合面密封性的影响,粗糙的表面结合时，两表面只在局部点上接触，中间有缝隙，影响密封性。,由此可见，在设计零件时，确定表面粗糙度的要求是公差配合设计中不可缺少的一个方面。,（三）表面粗糙度的术语,1,、表面轮廓：平面与实际表面相交的轮廓。,2,、,s,轮廓滤波器：它是滤掉比粗糙度波长更短的波的滤波器。,3,、,c,轮廓滤波器：它是确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器。,4,、原始轮廓：它是在应用短波长滤波器,s,之后的总的轮廓。,5,、粗糙度轮廓：它是对原始轮廓采用,c,滤波器抑制长波成分以后形成的轮廓。,6,、粗糙度轮廓中线：用标称形式的线穿过粗糙度轮廓，按最小二乘法拟合所确定的中线。,7,、取样长度,lr,：用于判别被评定轮廓的不规则特征的,X,轴方向上的长度。评定粗糙度的取样长度,lr,在数值上与,c,轮廓滤波器的截止波长相等。,8,、,评定长度,ln,：是用于评定被评定轮廓的,X,轴方向上的长度，包含一个或几个取样长度，一般取,5,个取样长度。,（四）粗糙度的评定参数,1,、轮廓的算术平均偏差,Ra,：是指在一个取样长度内，轮廓纵坐标值,Z,(,x,),绝对值的算术平均值。,2,、轮廓的最大高度,Rz,：,是指在一个取样长度内，最大轮廓峰高与最大轮廓谷深之和。,3,、轮廓单元的平均宽度,RSm,：是指在一个取样长度内，轮廓单元宽度值,Xs,的平均值,4,、轮廓支承长度率,轮廓支承长度率,Rmr,(,c,),：是指在给定的水平位置,c,上，轮廓的实体材料长度,Ml,(,c,),与评定长度,ln,的比率。,（五）评定参数的数值,（六）表面粗糙度符号、代号及标注,1,、符号、代号,2,、标注,1,）每一表面一般只标注一次表面结构要求，并尽可能标注在相应的尺寸及其公差的同一视图上。,2,）除非另有说明，一般所标注的表面结构要求是对完工零件表面的要求,3,）表面结构的注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致，如图所示。,表面结构要求的注写方法,4,）表面要求可标注在轮廓线上，其符号应从材料外指向并接触表面。必要时，表面结构符号也可用带箭头或黑点的指引线引出标注。,表面结构要求在轮廓线上的标注,用指引线引出标注表面结构要求,5,）在不致引起误解时，表面结构要求可以标注在给定的尺寸线上，可以标注在形位公差的上方，也可以直接标注在延长线上，或用带箭头的指引线引出标注。,表面结构要求标注在尺寸线上,表面结构要求标注在形位公差框格的上方,表面结构要求标注在圆柱特征的延长线上,6,）圆柱和棱柱表面的结构要求只标注一次，但如果圆柱和棱柱表面的表面结构要求不同，则应分别单独标注。,圆柱和棱柱的表面结构要求的标注,二、零件表面参数值的选择,1.,评定参数值的选择原则,表面粗糙度评定参数值选择的一般原则如下：,（,1,）同一零件上，工作表面的粗糙度应比非工作表面要求严格。,（,2,）对于摩擦表面，速度越高，单位面积压力越大，则表面粗糙度要求应越严格，尤其是对滚动摩擦表面应更严格。,（,3,）受交变负载时，特别是在零件圆角、沟槽处的表面粗糙度要求应严格。,（,4,）要求配合性质稳定可靠时，表面粗糙度要求应严格。,（,5,）在确定零件配合表面的粗糙度时，应与其尺寸公差相协调。,此外，还应考虑加工方法、应用场合及其他特殊因素和要求。,三、表面粗糙度的测量,表面粗糙度的检测方法，目前主要有比较法、光切法、干涉法、针描法等。,（一）比较法,比较法是将被测表面与已知高度参数值的粗糙度比较样块相比较，通过视觉和触觉来判断被测表面粗糙度的方法。为了使判断比较准确，选用粗糙度比较样块的材料、表面形状和加工方法应尽可能与被测表面相同，也可从加工零件中选出样品，经过检定合格后作为表面粗糙度比较样块使用。,比较法使用简便，但判断的准确程度有限，所以适用于车间中近似评定粗糙度较大的工件。,（二）光切法,光切法是利用光切原理来测量表面粗糙度数值的一种方法。光切法所用的仪器是光切显微镜,(,又称为双管显微镜,),，它适宜测量轮廓单元的平均高度,Rc,和轮廓最大高度,Rz,值，测量,Rc,值范围一般为,0.86.3 m,。,1.,双管显微镜的测量原理,双管显微镜的外形如图所示，其测量原理如图,4-10,所示。由光源,1,发出的光线经狭缝,2,（绿色挡板）及物镜,3形成一个扁平的光束，此光束以,45,的方向投射到被测表面而形成一条绿色的光带，光带边缘的形状即为被测工件在,45,截面的轮廓。光带经反射后，通过显微镜的物镜,4,成像于目镜,5,前的分划板,6,上。目镜,5,中看到的影像是与被测表面成,45,方向截面上的轮廓曲线，并经物镜放大了,M,倍，故表面的实际粗糙度最大高度,h,与影像,h,的关系为,图,4-10,双管显微镜的测量原理,1,光源；,2,狭缝；,3,、,4,物镜；,5,目镜；,6,分划板,由图,4-10,（,c,）可知，测微器中的十字线与测微器读数方向成,45,，当用十字线中的任一直线与影像峰、谷相切来测量波高时，波高,h,=,h,cos 45,。其中,，,h,为测微器两次读数的差值，被测表面的粗糙度最大高度为,（三）干涉法,干涉法是利用光波干涉原理来测量表面粗糙度数值的一种方法。干涉法所用的仪器是干涉显微镜，通常用来测量,R,c,和,R,z,值，测量,R,c,值的范围一般为,0.41 m,。,1.,干涉显微镜的测量原理,干涉显微镜的外形如图,4-22,所示，其测量原理如图,4-23,所示。由光源,1,发出的光线，经聚光滤色镜组,2,聚光和滤色，再经反射镜,3,转向，通过光栏,4,、,5,和物镜,6,，投射于分光镜,7,的半透明半反射膜后分成两路光束，一路光束透过分光镜,7,和补偿镜,10,、物镜,11,射向工件被测表面,P,2,，经,P,2,反射后原路返回，再射在分光镜上，射向观察目镜,16,。另一路光束由分光镜,7,反射，经滤色片,8,、物镜,9,射向标准反射镜,P,1,，再由,P,1,反射也经原路返回，透过分光镜，射向观察目镜,16,。,图,4-11,干涉显微镜的外形,1,光源；,2,光源调节螺钉；,3,、,5,工作台微动千分尺；,4,工作台；,6,工作台固定螺钉；,7,仪器调修时用的手柄；,8,遮光板转动手柄；,9,调整干涉条纹方向及宽度的手柄；,10,调焦旋钮；,11,底座；,12,照相机；,13,侧微目镜调节手轮；,14,目镜；,15,遮光片移动手柄,图,4-12,干涉显微镜的测量原理,1,光源；,2,聚光滤色镜组；,3,反射镜；,4,、,5,光栏；,6,、,9,、,11,、,17,物镜；,7,、,14,分光镜；,8,滤色片；,10,补偿镜；,12,、,13,反光镜；,15,分划板；,16,目镜,由于同一光源分为两路的相干光束之间有光程差，相遇后便产生干涉，在目镜,16,中可观察到产生于分划板,15,上的明暗相间的干涉条纹。如果被测表面是理想表面，则干涉条纹为一组等距离的平行条纹线；若被测表面存在微观不平，则形成弯曲条纹，其弯曲程度随微观不平度的高度发生变化，如图,4-24,所示。用测量装置分别测出弯曲度,a,和相邻两条干涉条纹的距离,b,，根据光波干涉原理，表面粗糙度的轮廓最大高度,Rz,的计算公式为,（四）针描法,针描法是利用触针在被测表面上轻轻划动，从而测出其表面粗糙度数值的一种方法。针描法最常用的仪器是电动轮廓仪。,1.,电动轮廓仪的测量原理,轮廓算术平均偏差是指在取样长度,lr,内，被测轮廓上各点至基准线的偏距,yi,的绝对值的算术平均值。一般用电动轮廓仪测量，测量方法为针描法。电动轮廓仪的外形如图,4-15,所示，其测量原理如图,4-16,所示。测量时，仪器的触针与被测表面相接触，并使触针和定位块在驱动装置的带动下以一定的速度沿着被测表面移动，由于被测表面粗糙不平，迫使触针上下移动，触针的运动情况实际反映了被测表面的轮廓情况。与触针相连的另一端的铁芯也随之运动，使接入电桥两臂的电感发生变化，从而使电桥输出与触针位移成比例的信号。测量信号经放大和相敏检波后，形成能反映触针位置（大小和方向）的信号。该信号经直流功率放大，推动记录笔，便可在记录纸上得到工件表面轮廓的放大图。信号经,A/D,转换后，也可由计算机采集、计算、输出表面粗糙度各评定参数值并绘出轮廓曲线。,1,、字体安装与设置,如果您对PPT模板中的字体风格不满意，可进行批量替换，一次性更改各页面字体。,在,“,开始”,选,项卡,中,，点击“,替,换”按,钮右,侧箭,头,，,选,择“,替,换,字,体,”。（如下,图）,在图“替换”下拉列表中选择要更改字体。（如下图）,在“替换为”下拉列表中选择替换字体。,点击“替换”按钮，完成。,25,2,、替换模板中的图片,模板中的图片展示页面，您可以根据需要替换这些图片，下面介绍两种替换方法。,方法一：更改图片,选中模版中的图,片,（,有些图片与其他,对象,进行了组合，,选,择,时,一定要选中图,片 本身，而不是组合）。,单击鼠标右键，选择“更改图片”，选择要替换的图片。（如下图）,注意：,为防止替换图片发生变形，请使用与原图长宽比例相同的图片。,25,赠送精美图标,