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文檔簡介

1、第五章第五章 表面粗糙度及檢測表面粗糙度及檢測 無論是機械加工的零件表面,或者是用鑄、鍛等方法獲得的零件表面,總會存無論是機械加工的零件表面,或者是用鑄、鍛等方法獲得的零件表面,總會存在著具有較小間距和峰谷的微觀幾何形狀誤差。這種較小間距和峰谷的微觀幾在著具有較小間距和峰谷的微觀幾何形狀誤差。這種較小間距和峰谷的微觀幾何形狀特性稱為表面粗糙度。何形狀特性稱為表面粗糙度。國家標準:國家標準:GB3503-83,GB1031-83,GB/T131-93。 5-1表面粗糙度的基本概念表面粗糙度的基本概念 一、表面粗糙度的界定表面粗糙度的界定 形狀誤差成分表面粗糙度成分截面輪廓誤差放大曲線波紋度成分零

2、件的截面輪廓形狀包括零件的截面輪廓形狀包括: 1、表面粗糙度:波距小于、表面粗糙度:波距小于1mm; 2、表面波紋度:波距在、表面波紋度:波距在110mm; 3、形狀誤差:波距大于、形狀誤差:波距大于10mm。 二、表面粗糙度對零件工作性能的影響二、表面粗糙度對零件工作性能的影響 1、影響零件運動表面的摩擦和磨損、影響零件運動表面的摩擦和磨損表面越粗糙,摩擦系數越大,零件運動表面磨損加快。表面越粗糙,摩擦系數越大,零件運動表面磨損加快。 2、影響配合性質的穩定性和機器的工作精度、影響配合性質的穩定性和機器的工作精度對間隙配合:表面粗糙則易磨損,使配合間隙逐漸增大。從而降低對間隙配合:表面粗糙則

3、易磨損,使配合間隙逐漸增大。從而降低機器的工作精度。機器的工作精度。 3、影響零件的強度、影響零件的強度表面越粗糙,則對應力集中越敏感。表面越粗糙,則對應力集中越敏感。 4、影響零件的抗腐蝕性、影響零件的抗腐蝕性 表面越粗糙,則表面越容易積聚腐蝕性物質,腐蝕加劇。表面越粗糙,則表面越容易積聚腐蝕性物質,腐蝕加劇。 5、影響聯接的密封性、影響聯接的密封性 5-2表面粗糙度的評定表面粗糙度的評定 一、取樣長度和評定長度一、取樣長度和評定長度 1、取樣長度、取樣長度L 是指測量或評定表面粗糙度時所規定的一段長度,合理地選擇是指測量或評定表面粗糙度時所規定的一段長度,合理地選擇取樣長度,可以限制取樣長

4、度,可以限制形狀誤差形狀誤差和和表面波紋度表面波紋度對測量結果的影響。對測量結果的影響。 在取樣長度范圍內,包含在取樣長度范圍內,包含5個以上的輪廓峰和谷。個以上的輪廓峰和谷。 取樣長度; Ln評定長度基準線2、評定長度、評定長度 為了合理且較全面地反映整個表面的表面粗糙度特性,在測量為了合理且較全面地反映整個表面的表面粗糙度特性,在測量和評定表面粗糙度時所必需的一段長度和評定表面粗糙度時所必需的一段長度Ln=5L。 二、基準線二、基準線 是指評定表面粗糙度參數值時所取的基準是指評定表面粗糙度參數值時所取的基準。 1、輪廓的最小二乘中線、輪廓的最小二乘中線 輪廓的最小二乘中線在取樣長度內使輪廓

5、在取樣長度內使輪廓上各點到該基準線的上各點到該基準線的距離的平方之和最小。距離的平方之和最小。yi2=min2、輪廓的算術平均中線、輪廓的算術平均中線 基準線將輪廓劃分為上基準線將輪廓劃分為上下兩部分,且使下兩部分,且使上部分上部分的面積之和的面積之和等于等于下部分下部分的面積之和。的面積之和。Fi=Fi/。 三、評定參數三、評定參數 主要有:高度參數、間距參數、形狀參數。主要有:高度參數、間距參數、形狀參數。 1、高度特性參數、高度特性參數 1.1 輪廓算術平均偏差輪廓算術平均偏差Ra Ra=1/n|yi| 是指在取樣長度是指在取樣長度L內,被測輪廓上各點到基準線的內,被測輪廓上各點到基準線

6、的 距離距離yi的的絕對值的算術平均值。絕對值的算術平均值。1.2 微觀不平度十點高度微觀不平度十點高度Rz 在取樣長度在取樣長度L內,被測輪廓上五個最大輪廓峰高內,被測輪廓上五個最大輪廓峰高ypi 的平均值與的平均值與五個最大輪廓谷深五個最大輪廓谷深yvi的平均值之和。的平均值之和。 Rz=1/5(yPi+yVi) 1.3 輪廓最大高度輪廓最大高度Ry 是指在取樣長度是指在取樣長度L內,被測輪廓的峰頂線與輪廓谷底線之間內,被測輪廓的峰頂線與輪廓谷底線之間的距離的距離。 2.2 輪廓單峰的平均間距輪廓單峰的平均間距 輪廓單峰的間距輪廓單峰的間距:兩相鄰單峰的最高點之間的投影在中線上的長度。兩相

7、鄰單峰的最高點之間的投影在中線上的長度。 輪廓單峰的平均間距輪廓單峰的平均間距:指在取樣長度內,輪廓單峰的間距的平均值指在取樣長度內,輪廓單峰的間距的平均值。 2、間距特性參數、間距特性參數 2.1 輪廓微觀不平度的平均間距輪廓微觀不平度的平均間距 輪廓微觀不平度的間距:輪廓微觀不平度的間距:是含有一個輪廓峰和相鄰輪廓谷的一端中線長度。是含有一個輪廓峰和相鄰輪廓谷的一端中線長度。 Sm=1/nSmi 輪廓微觀不平度的平均間距輪廓微觀不平度的平均間距:是指在取樣長度是指在取樣長度L內,輪廓微觀不平度的內,輪廓微觀不平度的間距的平均值。間距的平均值。 S=1/nSi 3、形狀特性參數、形狀特性參數

8、tp p=b1+b2+.bi+bn =bi 輪廓支承長度率輪廓支承長度率tp:tp =p /L 5-3 表面粗糙度評定參數及其數值的選擇表面粗糙度評定參數及其數值的選擇 一、評定參數的選擇一、評定參數的選擇 最常采用高度特性參數:最常采用高度特性參數: Ra和和Rz:最常用:最常用Ra 光滑表面和半光滑表面。光滑表面和半光滑表面。 Ry:不常用,一般和:不常用,一般和Ra,Rz聯用。聯用。間距特性參數間距特性參數S:密封性要求較高的表面。:密封性要求較高的表面。形狀特性參數形狀特性參數tp:耐磨性要求較高的表面。:耐磨性要求較高的表面。 輪廓支承長度輪廓支承長度p:在取樣長度:在取樣長度L內,

9、一條平行于中線的直線與內,一條平行于中線的直線與輪廓相截,所得各截線長度之和。輪廓相截,所得各截線長度之和。二、評定參數值的選用二、評定參數值的選用 2.1、(、(GB1031-83)一般原則:)一般原則: 1、工作表面較非工作表面,數值小;、工作表面較非工作表面,數值??; 2、摩擦表面、相對運動速度高的表面,數值??;、摩擦表面、相對運動速度高的表面,數值小; 3、受變應力作用的零件,在應力集中部位,如圓角數值小;、受變應力作用的零件,在應力集中部位,如圓角數值?。?4、對配合性質要求穩定的表面,數值??;、對配合性質要求穩定的表面,數值??; 5、對密封性、防腐性要求較高的表面,數值小。、對密封

10、性、防腐性要求較高的表面,數值小。 2.2、類比法:、類比法: Ra值 mRz值 m表面形狀特征表面形狀特征 應用舉例應用舉例4080160320 粗糙的明顯可見刀痕 表面粗糙讀較大的加工面,一般很少采用204080160可見刀痕10204080微觀刀痕粗加工表面比較精確的一級,應用范圍較廣,如軸端面、倒角、墊片的接觸面等5102040 半 光可見加工痕跡半精加工面:支架,箱體,帶輪側面,凸輪側面等非接觸自由表面,軸和孔的退刀槽,與螺栓頭的接觸面2.551020微見加工痕跡半精加工面:支架,箱體,蓋面,套筒等和其它零件連接而沒有配合要求的表面。1.252.56.310看不見加工痕跡表面質量要求

11、較高的表面,機床工作臺面,組合機床主軸箱箱座和箱蓋的結合面,帶輪的工作面,襯套。0.63 1.253.26.3 光可辯加工痕跡的方向機床的滑動導軌,柱、錐銷表面一般精度分度盤,中速轉動的軸徑,需渡洛拋光外表面0.32 0.631.63.2微辯加工痕跡的方向機床的滑動導軌,滑動軸承軸瓦的工作面。曲軸和凸輪的工作軸徑,高速工作的軸徑及襯套的工作面0.16 0.320.81.6不可辯加工痕跡的方向精密機床主軸錐孔,頂尖圓錐面,活塞的活塞銷孔,要求氣密的表面0.08 0.160.40.8 極光暗光澤面精密機床主軸箱上與套筒配合的孔,儀器在使用中要承受摩擦的表面,如導軌、槽面。液壓傳動用的孔的表面,閥的工作面,汽缸內表面,活塞銷的表面0.04 0.080.2 0.4亮光澤面特別精密的滾動軸承套圈滾道,鋼球及磙子表面,量儀中中等精度間隙配合的工作面,量規的測量表面0.02 0.040.1 0.2鏡狀光澤面特別精密的滾動軸承套圈滾道,鋼球及磙子表面,高壓油泵中柱塞和柱塞套的配合面,高度氣密的結合面0.01 0.020.05 0.1霧狀光澤面儀器的測量表面,量儀中高精度間隙配合零件的工作表面,尺寸超過100mm的量塊工作表面。 5

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