表面粗糙度4.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,互换性与质量控制基础,四川师范大学机电教研室,互换性与质量控制基础,（,4,）,Chap4.,表面粗糙度与测量,本章内容：,概述,表面粗糙度的评定,标准,表面粗糙度的标注,表面粗糙度的选择,表面粗糙度的测量,学习要求：,（,1,）,掌握表面粗糙度的高度特性参数，了解与间距特性和与形状特性有关的参数,（,2,）,掌握表面粗糙度的基本选用原则和标注方法,（,3,）,了解表面粗糙度的测量方法,4.1,概述,一、表面粗糙度的形成,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，其波距小于,1mm,。,属于微观几何形状误差。,表面波纹度：,零件表面中峰谷的波距在,1,10mm,的不平程度称为波纹度。,国际标准化组织第,57,技术委员会正在制定表面波度的有关标准。,形状误差,：零件表面中峰谷的波距大于,10mm,的不平程度属于形状误差。,二、表面粗糙度对零件使用性能的影响,影响零件的检测精度及外形美观，影响零件的使用性能及寿命。,1,、,影响零件的耐磨性,2,、影响配合性质的稳定性,3,、影响零件的疲劳强度,4,、影响零件的,抗腐蚀性,5,、影响零件的,密封性,4.2,表面粗糙度的评定标准,一、基本术语与定义,1,、,实际轮廓,平面与实际表面相交所得的轮廓线。,分,横向实际轮廓,纵向实际轮廓,2,、,取样长度,l,判别和评定表面粗糙度时所规定的一段基准线长度，是为了限制或消弱表面波度对表面粗糙度测量结果的影响。,一个取样长度应包含五个以上的轮廓峰和轮廓谷。,3,、,评定长度,l,n,为了更合理地反映零件表面的特征，在评定或测量表面粗糙度时所必须的一段基准线长度称为评定长度。可包括一个或几个取样长度。,4,、,轮廓的最小二乘中线,（,m,）,（,简称,中线,）,中线：是测量表面粗糙度的基准线，它具有与被测表面一致的几何轮廓形状（如直线、圆弧线等）。,最小二乘中线：在取样长度内使轮廓线上各点的轮廓偏距,Y,i,的平方和为最小的那条线。,5,、,轮廓的算术平均中线,取样长度内，划分实际轮廓为上、下两部分，且使上、下面积相等的那条线。,它可以代替轮廓的最小二乘中线。,二、评定参数及应用,1,、,高度特性参数,主要参数,（,1,）,轮廓算术平均偏差,Ra,取样长度内，被测轮廓上的各点至轮廓中线偏距绝对值的算术平均值。,（,2,）,微观不平十点高度,Rz,取样长度内,5,个最大的轮廓峰高,y,pi,与,5,个最大的轮廓谷深,y,vi,的平均值之和。,（,3,）,轮廓最大高度,Ry,取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。,2,、,与间距特性有关的参数,（,1,）,轮廓微观不平度的平均间距,Sm,取样长度内，轮廓微观不平度的间距的平均值。,此间距是轮廓峰与相邻轮廓谷在中线上的一端长度。,（,2,）,轮廓的单峰平均间距,S,取样长度内，轮廓单峰间距的平均值。,此间距是两相邻单峰的最高点之间沿中线方向上的距离。,3,、,与形状特性有关的参数,轮廓的支承长度率,tp,：,在取样长度内，轮廓支承长度,p,与取样长度,l,之比。,一、表面粗糙度的符号,在图样上表示表面粗糙度的符号有三种,：,基本符号，表示表面可以用任何方法获得；,表示表面是用去除材料的方法获得的。,表示表面是用不去除材料的方法获得的,。,4.3,表面粗糙度的标注,用来标注有关参数和说明,表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求,二、,表面粗糙度的代号,a,粗糙度高度参数的允许值,（,m,）,；,b,加工方法、镀涂或其它表面处理；,c,取样长度,（,mm,）,；,d,加工纹理方向代号；,e,加工余量,（,mm,）,；,f,间距参数值,（,mm,）,或支承长度率。,1.,高度参数的标注,当选用,R,a,时，只需在代号中标出其参数值，“,R,a,”,本身可以省略；当选用,R,z,或,R,y,时，参数和参数值都应标出。,2.,附加参数及其它项目的标注,取样长度选附表,5-5,中的标准值，则不需标注，否则按标注在横线下面。,必须规定间距特性参数或形状特性参数时，标注在横线下面的括号内。,需控制加工纹理方向时，纹理方向代号标注在符号的右下方。,表面粗糙度要求需由指定加工方法获得时，将加工方法标注在横线上面。,加工余量需标注时，标注在符号的左下方。,三、表面粗糙度代号在图样上的标注,图样上所注的表面粗糙度代（符）号是指该表面完工后的要求。,1.,表面粗糙度代（符）号应注在可见轮廊线、尺寸线、尺寸界线或它们的延长线上。,符号的尖端必须从材料外指向零件表面。,每一表面一般只标注一次代（符）号，并尽量靠近有关尺寸线，若地位不够也可以引出标注。,3.2,3.2,3.2,3.2,3.2,3.2,3.2,3.2,3.2,3.2,30,3.2,3.2,30,2.,数字及符号的方向必须与尺寸数字方向一致。,3.,当零件的大部分表面具有相同的粗糙度要求时，对其中使用最多的一种，代（符）号，可统一注在图纸的右上角。并加注“,其余,”二字。,4.,当零件所有表面具有相同的粗糙度时，其代号可以在图样的右上角统一标注，其符号应为图样中代号和文字的,1.4,倍。,5.,可以简化标注代号，但必须在标题栏附近说明这些代号的意义。,6.,当零件需要局部热处理或局部镀（涂）时，应用粗点划线画出其范围。并标注相应的尺寸,可将其要求注写在粗糙度符号长边的横线上。,7.,对不连续的同一表面，用细实线相连，只标注一次代号。,同一表面粗糙度要求不同时，用细实线画出分界线，并标注尺寸与粗糙度代号。,8.,零件上连续表面及重复要素（孔、槽、齿,等）的粗糙度代号只标注一次。,3.2,6.3,6.3,1.6,3.2,3.2,32,3.2,标注示例,245,6.3,6.3,4.3,表面粗糙度的选择,一、评定参数的选用,如无特殊要求，一般仅选用高度参数。,1,）,高度特性参数,：,优先选用,R,a,值，因为,R,a,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,（,R,a,6.3m,）,或过于光滑,（,R,a,0.025 m,）,时，可选用,R,z,，,因为方便于选择用于测量,R,z,的仪器测量。,当零件材料较软时，可选,R,z,或,R,y,。,因为,R,a,一般采用触针测量。,当测量面积很小时，如顶尖、刀具的刃部、仪表中的小零件表面，可选用,R,y,值。,2,）,间距参数和形状特性参数,：,少数零件的重要表面有特殊要求时选用。,二、,表面粗糙度允许值的选用,在满足功能要求的前提下，考虑其经济合理性，应尽可能选用较大的允许值（对,tp,则相反）。,粗糙度要求一般原则：,（,1,）同一零件的,工作表面高于非工作表面。,（,2,）,摩擦表面高于非摩擦表面；滚动摩擦表面高于滑动摩擦表面。,（,3,）,要求配合性质稳定可靠的零件表面要求高；间隙配合高于过盈配合；轴表面高于孔表面。,（,4,）,腐蚀物质条件下工作的零件，表面粗糙度要求应高。,（,5,）,标准已规定的表面，按标准要求确定表面粗糙度数值。,（,6,）,承受循环负荷的零件表面及易于引起应力集中的表面，表面粗糙度要求要高。,（,7,）,同一精度，小尺寸比大尺寸的表面粗糙度要求高。当零件的尺寸公差、形状公差值小时，表面粗糙度参数值也小。,参照的关系：,三、,表面粗糙度允许值的选用方法,（,1,）,试验法,根据零件的使用要求及工作条件，在选用不同的评定参数数值的情况下进行性能实验，得到最佳的允许值。,可靠、成本高、实验周期长。适用：批量生产中的重要零件的重要表面。,（,2,）,类比法,以经过实践证明较合理的类似零件为依据，分析比较具体使用性能和工作条件后，确定所涉及零件表面粗糙度参数的允许值。,表,4-7,。,4.5,表面粗糙度的方法,一、,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二、,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,0.05,80m,的车、铣、刨表面,。,三、,针描法,：利用电动轮廓仪的触针直接在被测表面上轻轻划过进行测量。能对多种零件表面、多种参数进行测量。,四、,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。,五、,衍射法,：利用衍射光栅原理进行测量。用于测量表面纹理为均匀和规则的,S,m,（或,S,）,0.4mm,的外圆表面及平面。,六、,反射散射比法,：利用反射光斑与散射光斑的比值确定表面粗糙度的参数。,适用于测量粗糙度精度级别高（,R,z,1,m,、,R,a,0.25m,）,的表面填空,评定长度是,，它可以包含几个,。,测量表面粗糙度时，规定取样长度的目的在于,国家标准中规定表面粗糙度的主要评定参数有,、,、,三项。,评定表面粗糙度时所必须的一段基准线长度,取样长度,限制或削弱表面波纹度对表面粗糙度的影响,高度特征参数,与间距特征有关的参数,与形状特征有关的参数,选择：,国家标准规定的常用的表面粗糙度幅度参数是,和,，其中,最客观全面的反映了表面的粗糙程度，应优先选用；当需要控制表面细密度时应加选,参数，当需要控制表面的接触刚度时应加选,参数。,A.Rz B.Ry C.Ra D.Sm,评定表面粗糙度时，规定取样长度是为了,，规定评定长度是,。一般情况，评定长度,5,倍取样长度。,A.,使测量方便；,B.,等于；,C.,减少波度的影响,D.,考虑加工表面不均匀；,E.,小于；,F.,大于；,G.,等于,C,A,C,D,B,C,D,G,某轴的尺寸为,f,60h7,，其表面粗糙度,Ra,值可选,m,m,。,A.0.8,1.6;B.0.2,0.4;C.1.6,3.2,轮廓仪是根据,原理制成的，双管显微镜是根据,原理制成的。,A.,印模,;,B.,光切,;,C.,干涉,;,D.,针描,A,D,B,综合：,判断图中四个图标注是否正确。,在一般情况下，,f,40H7,和,f,80H7,相比，,f,40H6/f5,和,f,40H6/s5,相比，哪个应选较小的表面粗糙度值答：,f,40H7,比,f,80H7,的粗糙度可选小些，因为其尺寸小些，较易保证；,f,40H6,s5,比,f,40H6,f5,的粗糙度应选小些，因该配合是过盈配合，为了连接可靠、安全，应减小粗糙度，以免装配时将微观不平的峰、谷挤平而减少实际过盈量。,将表面粗糙度符号标注在图上，要求,:,1,）用任何方法加工圆柱面,d,3,，,R,a,最大允许值为,3.2,m,。,2,）用去除材料的方法获得孔,d,1,，,要求,R,a,最大允许值为,3.2,m,。,3,）用去除材料的方法获得表面,a,，,要求,R,y,最大允许值为,3.2,m,。,4,）其余用去除材料的方法获得表面，要求,R,a,允许值均为,25,m,。,