粗糙度新国标方案课件.ppt
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- 粗糙 国标 方案 课件
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1、2022-3-27新国标新国标 GB/131- 2006产品几何技术规范产品几何技术规范( GPS) 技术产品文件中表面结构的表示法技术产品文件中表面结构的表示法n充分考虑了对零件表面质量影响的多种因素充分考虑了对零件表面质量影响的多种因素, , 除表面粗糙度外还有在机械加工过程中除表面粗糙度外还有在机械加工过程中, , 由由于机床、工件和刀具系统的振动于机床、工件和刀具系统的振动, , 在工件表在工件表面所形成的间距比粗糙度大得多的表面不平面所形成的间距比粗糙度大得多的表面不平度、即波纹度的影响。所以度、即波纹度的影响。所以, , 表面粗糙度、表面粗糙度、表面波纹度以及表面几何形状误差总是同
2、时表面波纹度以及表面几何形状误差总是同时生成并存在同一表面上综合影响零件的表面生成并存在同一表面上综合影响零件的表面轮廓。轮廓。2022-3-27评定表面结构常用的参数(三大参数)评定表面结构常用的参数(三大参数)n轮廓参数轮廓参数( 由由 GB/T35052000 定义定义) n图形参数图形参数( 由由 GB/T18618- 2002 定义定义) n支承率支承率 曲曲 线线 参参 数数 ( 由由 GB/T18778.2- 2003 和和 GB/T18778.32006 定义定义) 。n其中轮廓参数是我国机械图样中目前最常用的其中轮廓参数是我国机械图样中目前最常用的, 轮廓算术平均偏差轮廓算术
3、平均偏差 Ra、轮廓最大高度、轮廓最大高度 Rz 中的两中的两个高度为最多。粗糙度轮廓也称个高度为最多。粗糙度轮廓也称 R 轮廓。轮廓。2022-3-27基本概念基本概念n零件表面的形貌可分为三种情况:零件表面的形貌可分为三种情况:(1)表面粗糙度:表面粗糙度:零件表面所具有的微小峰谷的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。属于微观几何形状误差。2022-3-27(2)表面波纹度:表面波纹度:零件表面中峰谷的波长和波高之零件表面中峰谷的波长和波高之比等于比等于501000的不平程度称为波纹度。会引起零的不平程
4、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)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。国际标准化组织第准。国际标准化组织第57技术委员会正在制定表面波技术委员会正在制定表面波纹度有关国际标准。纹度有关国际标准。(3)形状误差形状误差 :零件表面中峰谷的波长和波高之比零件表面中峰谷的波长和波高之比大于大于1000的不平程度属于形状误差。的不平程度属于形状误差。基本概念基本概念2022-3-27表面粗糙度对零件性能的影响表面粗糙度对零件性能的影响n影响零件的耐磨性。影响零
5、件的耐磨性。n影响配合性质的稳定性。影响配合性质的稳定性。n影响零件的疲劳强度。影响零件的疲劳强度。n影响零件的抗腐蚀性。影响零件的抗腐蚀性。n影响零件的密封性。影响零件的密封性。n对零件的外观、测量精度、表面光学性对零件的外观、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能、导电导热性能和胶合强度等也有着不同程度的影响。不同程度的影响。 2022-3-27有关检验规范的基本术语有关检验规范的基本术语n取样长度取样长度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
6、波峰和波谷。(标准见书P108 表5-1。) n评定长度评定长度 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。表面不均匀的表面,宜选用较长的评定长度。 n评定长度一般按5个取样长度来确定。基准线LnLLLL2022-3-27(1) (1) 取样长度和评定长度取样长度和评定长度n取样长度取样长度测量表面粗糙度轮廓时,测量限测量表面粗糙度轮廓时,测量限制的一段足够短的长度,以限制或减弱波纹度、制的一段足够短的长度,以限制或减弱波纹度、排除形状误差对表面粗糙度轮廓测量的影响。排除形状误差对表面粗糙度轮廓测量的影响。n评定长度评定
7、长度默认为默认为 5 5 个取样长度个取样长度, 否则应注明否则应注明个数。个数。n例如例如Rz0.4、Ra3 0.8、Rz1 3.2 分别表示评分别表示评定长度为定长度为 5 个个( 默认默认) 、3个、个、1 个取样长度。个取样长度。2022-3-27有关检验规范的基本术语有关检验规范的基本术语n评定表面粗糙度的基准线评定表面粗糙度的基准线, ,有以下两种:有以下两种:n轮廓的最小二乘中线轮廓的最小二乘中线m m 在取样长度内,使轮廓上各点至一条该线的距离平方和在取样长度内,使轮廓上各点至一条该线的距离平方和为最小。为最小。即:即:min12niiy2022-3-27有关检验规范的基本术语
8、有关检验规范的基本术语n轮廓算术平均中线轮廓算术平均中线m m :在取样长度内,将实际轮: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廓划分上下两部分,且使上下面积相等的直线 。n即:即:F F1 1+F+F3 3+ +F+F2n-12n-1= F= F2 2+F+F4 4+ +F+F2n2nLF1F2y=f(x)FnG1G2Gmx02022-3-27轮廓参数轮廓参数轮廓参数,与轮廓参数,与GB/T 3505标准相关的参数标准相关的参数有:有: R R轮廓(粗糙度参数);轮廓(粗糙度参数); W W轮廓(波纹度参数);轮廓(波纹度参数); P P轮廓(原始轮廓参数)。轮廓(原
9、始轮廓参数)。2022-3-27R轮廓(粗糙度参数)轮廓(粗糙度参数)(1 1)轮廓算术平均偏差)轮廓算术平均偏差a a(幅度参数)(幅度参数) 在取样长度内,被测实际轮廓上各点至轮在取样长度内,被测实际轮廓上各点至轮廓中线距离绝对值的平均值,即:廓中线距离绝对值的平均值,即: dxxzlrRalr0)(1niixznRa1)(12022-3-272022-3-272022-3-27(2 2)轮廓最大高度)轮廓最大高度z z(幅度参数)(幅度参数)n在取样长度内,被评定轮廓的最大轮廓峰高在取样长度内,被评定轮廓的最大轮廓峰高Rp与最大轮廓谷深与最大轮廓谷深Rv之和的高度。之和的高度。n峰顶线和
10、谷底线平行于中线且分别通过轮廓最高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。点和最低点。 Rz = Rp + Rv对于同一表面,对于同一表面,只标注只标注a a和和z z中的一个中的一个,切勿同,切勿同时把两者都标注时把两者都标注2022-3-272022-3-27(3 3)轮廓单元的平均宽度)轮廓单元的平均宽度R RSmSm(间距(间距参数)参数)n在一个取样长度范围内所有轮廓单元的宽度在一个取样长度范围内所有轮廓单元的宽度XsXsi i的平均值。的平均值。 miiXsm1Sm1R2022-3-272022-3-272022-3-27( 2) 轮廓滤波器和传输带轮廓滤波器和传输带
11、n粗糙度的三类轮廓各有不同的波长范围粗糙度的三类轮廓各有不同的波长范围, 它们又同时叠加它们又同时叠加在同一表面轮廓上在同一表面轮廓上, 因此因此,在测量评定三类轮廓上的参数时在测量评定三类轮廓上的参数时, 必须先将表面轮廓在特定仪器上进行滤波必须先将表面轮廓在特定仪器上进行滤波, 以便分离获得以便分离获得所需波长范围的轮廓。所需波长范围的轮廓。n将轮廓分成长波和短波成分的仪器称为将轮廓分成长波和短波成分的仪器称为轮廓滤波器轮廓滤波器。由两。由两个不同截止波长的滤波器分离获得的轮廓波长范围则称为个不同截止波长的滤波器分离获得的轮廓波长范围则称为传输带传输带。n按滤波器的不同截止波长值按滤波器的
12、不同截止波长值, 由小到大顺次分为由小到大顺次分为 s、c 、和和f 三种。三种。n应用应用s滤波器修正后的轮廓称为原始轮廓滤波器修正后的轮廓称为原始轮廓( P 轮廓轮廓) ; n在在 P 轮廓上再应用轮廓上再应用 c 滤波器修正后形成的轮廓即为粗糙滤波器修正后形成的轮廓即为粗糙度轮廓度轮廓( R 轮廓轮廓) ; n对对P轮廓连续应用轮廓连续应用f 和和c 滤波器后形成的轮廓则称为波纹滤波器后形成的轮廓则称为波纹度轮廓度轮廓( W 轮廓轮廓) 。2022-3-27( 3) 极限值判断规则极限值判断规则 完工零件表面按检验规范测得轮廓参数值后完工零件表面按检验规范测得轮廓参数值后, 需与图样上给
13、定的极限比较需与图样上给定的极限比较, 以判定其是否合格。以判定其是否合格。极限值判断规则有两种极限值判断规则有两种:n16%规则规则: 运用本规则时运用本规则时, 当被检表面测得的全当被检表面测得的全部参数值中部参数值中, 超过极限值的个数不多于总个数超过极限值的个数不多于总个数 16%时时, 该表面是合格的。该表面是合格的。n超过极限值有两种含义超过极限值有两种含义: 当给定上限值时当给定上限值时, 超过是超过是指大于给定值指大于给定值; 当给定下限值时当给定下限值时, 超过是指小于给超过是指小于给定值。定值。2022-3-27n最大规则最大规则: 运用本规则时运用本规则时, 被检的整个表
14、面被检的整个表面上测得的参数值一个也不应超过给定的极上测得的参数值一个也不应超过给定的极限值。限值。n16%规则是所有表面结构要求标注的默认规则是所有表面结构要求标注的默认规则。即当参数代号后未标注写规则。即当参数代号后未标注写“max”字字样时样时, 均默认为应用均默认为应用 16%规则规则( 例如例如 Ra0.8) 。反之。反之, 则应用最大规则则应用最大规则( 例如例如 Ramax0.8) 2022-3-27 a)允许任何工艺 b)去除材料 c)不去除材料 完整图形符号 3 表面结构符号及表面结构要求表面结构符号及表面结构要求2022-3-27na- 注写表面结构的单一要求注写表面结构的
15、单一要求; na 和和b( 同时存在同时存在) a 注写第一表面结构要求注写第一表面结构要求, b 注写第二注写第二表面结构要求表面结构要求; nc- 注写加工方法注写加工方法“,车车”“”“、铣、铣”“”“、镀、镀”等等; nd- 注写表面纹理方向注写表面纹理方向, 如如“=”“、”、“M”等等; ne- 注写加工余量。注写加工余量。 在完整符号中,对表面结构的单一要求和补充在完整符号中,对表面结构的单一要求和补充要求应注写在图中所示的指定位置。要求应注写在图中所示的指定位置。表面结构补充要求包括:表面结构补充要求包括: 表面结构参数代号表面结构参数代号 数值;数值; 传输带取样长度。传输带
16、取样长度。2022-3-27表面加工纹理方向:表面加工纹理方向:指表面微观结构的主要方向,由所采指表面微观结构的主要方向,由所采用的加工方法或其它因素形成,必要时才规定。用的加工方法或其它因素形成,必要时才规定。加工纹理方向符号标注示例加工纹理方向符号标注示例2022-3-274 表面结构代号表面结构代号n表面结构符号中注写了具体参数代号及数值等要求后即称为表面结构表面结构符号中注写了具体参数代号及数值等要求后即称为表面结构代号。代号。当应用当应用16规则(默认传输带)时参数的标注规则(默认传输带)时参数的标注 当应用最大规则(默认传输带)时参数的注法当应用最大规则(默认传输带)时参数的注法
17、2022-3-274 表面结构代号表面结构代号n表面结构符号中注写了具体参数代号及数值等要表面结构符号中注写了具体参数代号及数值等要求后即称为求后即称为表面结构代号表面结构代号。n在图样中一般采用图形法标注表面结构要求。在图样中一般采用图形法标注表面结构要求。n新标准允许用文字的方式表达表面结构要求。新新标准允许用文字的方式表达表面结构要求。新标准规定,标准规定,在报告和合同的文本中可以用文字在报告和合同的文本中可以用文字“APA”、“MRR”、“NMR”分别表示允许用任分别表示允许用任何工艺获得表面、允许用去除材料的方法获得表何工艺获得表面、允许用去除材料的方法获得表面以及允许用不去除材料的
18、方法获得表面。面以及允许用不去除材料的方法获得表面。n例如:对允许用去除材料的方法获得表面、其评例如:对允许用去除材料的方法获得表面、其评定轮廓的算术平均偏差为定轮廓的算术平均偏差为0.8这一要求,在文本中这一要求,在文本中可以表示为可以表示为“MRR Ra0.8”。2022-3-274 表面结构代号表面结构代号序号序号代号代号含义含义标注示例标注示例1APA允许用任何工艺获得允许用任何工艺获得APA Ra0.82MRR允许用去除材料的方法获得允许用去除材料的方法获得MRR Ra0.83NMR允许用不去除材料的方法获得允许用不去除材料的方法获得 NMR Ra0.82022-3-274 表面结构
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