第五章表面粗糙度-new选编-new课件.ppt
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1、1 第 5 章表面粗糙度及其检测2课时数:课时数:2课时课时重点:表面粗糙度概念重点:表面粗糙度概念 难点:表面粗糙度与表面宏观几何形状误差、难点:表面粗糙度与表面宏观几何形状误差、表面波度的区别表面波度的区别新课导入:新课导入:切削加工的零件,不仅有尺寸精度和形位公差切削加工的零件,不仅有尺寸精度和形位公差的要求,而且有表面质量的要求。表面质量影响的要求,而且有表面质量的要求。表面质量影响零件的使用性能。表面粗糙度就是用来衡量零件零件的使用性能。表面粗糙度就是用来衡量零件表面质量的。表面质量的。3基 本 要 求1、正确理解表面粗糙度的含义。2、了解表面粗糙度对零件功能的影响。3、理解并掌握有
2、关术语的定义。4、理解并掌握表面粗糙度评定参数。5、掌握幅度参数在图样上的标注方法。6、掌握表面粗糙度的选用。5本章结构本章结构65.1 5.1 概述概述75.1 5.1 概述概述 截面轮廓误差放大曲线截面轮廓误差放大曲线 1mm 10mm 10mm 形状误差形状误差1mm1mm10 mm 10 mm 表面波纹度表面波纹度 一、表面粗糙度的界定一、表面粗糙度的界定表面粗糙度成分表面粗糙度成分波纹度成分波纹度成分形状误差成分形状误差成分8一般按一般按S分:分:S1mm 为表面粗糙度轮廓为表面粗糙度轮廓;1S10mm为表面为表面 波纹度轮廓;波纹度轮廓;S10mm为为 f形状形状.。表面粗糙度轮廓
3、的产生:表面粗糙度轮廓的产生:(3)以及机床等工装系统的振动等。以及机床等工装系统的振动等。(2)切削过程中切屑分离时的塑性变形;切削过程中切屑分离时的塑性变形;(1)切削后遗留切削后遗留 的刀痕;的刀痕;表面粗糙度表面粗糙度是指加工后零件表面的是指加工后零件表面的微小峰谷(微小峰谷(Z)高低程度和高低程度和间距(间距(S)状况。状况。间距间距S高低高低Z9二、表面粗糙度对零件工作性能的影响二、表面粗糙度对零件工作性能的影响(1)影响影响摩擦和磨损摩擦和磨损Ra,f,磨损磨损;(2)影响影响配合性能配合性能间隙配合磨损后间隙配合磨损后X,过盈过盈配合挤压后影响有效过盈配合挤压后影响有效过盈Y;
4、(3)影响影响疲劳强度疲劳强度凹痕应力集中;凹痕应力集中;(4)影响影响抗腐蚀性抗腐蚀性谷底渗入腐蚀;谷底渗入腐蚀;(5)影响影响接触刚度接触刚度表面局部接触;表面局部接触;(6)影响接合面的影响接合面的密封性密封性缝隙油气渗漏等。缝隙油气渗漏等。5.1 5.1 概述概述5.2 5.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定 一、轮廓滤波器一、轮廓滤波器(1)s滤波器滤波器(短波滤波器)(短波滤波器)确定表面粗糙度确定表面粗糙度与比它更短的波之间相交界限的滤波器。与比它更短的波之间相交界限的滤波器。(2)c滤波器滤波器(长波滤波器)(长波滤波器)确定表面粗糙度确定表面粗糙度与波纹度成分之间相交界限的
5、滤波器。与波纹度成分之间相交界限的滤波器。(3)f滤波器滤波器 确定波纹度与比它更长波成分之确定波纹度与比它更长波成分之间相交界限的滤波器。间相交界限的滤波器。11 中线中线是指具有几何轮廓形状并划分轮廓的是指具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线基准线取样长度和评定长度取样长度和评定长度5.2 5.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定 1.轮廓的最小二乘中线轮廓的最小二乘中线 21mininizX X轮廓偏距轮廓偏距Y Ynll轮廓的最小二乘轮廓的最小二乘中线中线二、评定基准二、评定基准轮廓总的走向轮廓总的走向iz5.2 5.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定 135.2 5.2 表面粗糙度的
6、评定表面粗糙度的评定 1 1、取样长度、取样长度lr规定的测量长度规定的测量长度0.080.08、0.250.25、0.80.8、2.52.5、8 8,是指测量或评定表面粗糙度时所规定的一段长度。,是指测量或评定表面粗糙度时所规定的一段长度。2 2、评定长度、评定长度ln一般取一般取ln=5,=5,是指为了合理较全面反映整是指为了合理较全面反映整个表面的表面粗糙度特性,而在测量和评定表面粗糙时所个表面的表面粗糙度特性,而在测量和评定表面粗糙时所必需的一段长度。必需的一段长度。2、取样长度和评定长度、取样长度和评定长度lllllnl基准线基准线14 轮廓峰轮廓峰(profile peak)是连接
7、(轮廓和是连接(轮廓和X轴)两相邻交点向轴)两相邻交点向外(从材料到周围介质)的轮廓部分。轮廓峰高外(从材料到周围介质)的轮廓部分。轮廓峰高Zp为轮廓为轮廓峰最高点距峰最高点距X轴的距离轴的距离三、轮廓参数三、轮廓参数1.轮廓峰轮廓峰5.2 5.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定 15 轮廓谷轮廓谷(profile valley)是连接(轮廓和是连接(轮廓和X轴)两相邻交点向轴)两相邻交点向内(从周围介质到材料)的轮廓部分。轮廓谷深内(从周围介质到材料)的轮廓部分。轮廓谷深Zv为为X轴轴线与轮廓谷最低点之间的距离线与轮廓谷最低点之间的距离。三、轮廓参数三、轮廓参数2.轮廓谷轮廓谷5.2 5.
8、2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定 16 轮廓单元轮廓单元(profile element)是指为轮廓峰和轮廓谷的组合。是指为轮廓峰和轮廓谷的组合。轮廓单元的高度轮廓单元的高度Zt是指一个轮廓单元的峰高是指一个轮廓单元的峰高Zp和谷深和谷深Zv之之和;轮廓单元的宽度和;轮廓单元的宽度Xs是指是指X轴线与轮廓单元相交线的长轴线与轮廓单元相交线的长度。度。三、轮廓参数三、轮廓参数3.轮廓单元轮廓单元5.2 5.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定 171).轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差Ra2).轮廓最大高度轮廓最大高度 四、评定参数四、评定参数1.高度评定参数高度评定参数zR5.2 5.2
9、表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定 181).轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差Ra轮廓算术平均偏差是指在取样长度轮廓算术平均偏差是指在取样长度lr内纵坐标内纵坐标Z(x)绝对值的算术平均值。绝对值的算术平均值。rlradxxZlR0|)(|1测得的测得的 值越大,则表面越粗糙。值越大,则表面越粗糙。参数能充分反映表面微观几何参数能充分反映表面微观几何形状高度方面的特征,一般用电动轮廓仪进行测量,因此是普遍采用形状高度方面的特征,一般用电动轮廓仪进行测量,因此是普遍采用的评定参数。的评定参数。aRaRrl1z2z1nznzniiZnRa1 1 192)轮廓最大高度轮廓最大高度RzLRpRzRvYX
10、轮廓最大高度是指在一个取样长度轮廓最大高度是指在一个取样长度lr内,最大轮廓峰内,最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之和高和最大轮廓谷深之和。Rz=Rp+Rv注意:在旧标准中也有轮廓最大高度,其符号为注意:在旧标准中也有轮廓最大高度,其符号为Ry。旧标准中微观不平度。旧标准中微观不平度十点高度十点高度Rz,在新标准中已取消。但是我国当前使用的一些测量仪器大多,在新标准中已取消。但是我国当前使用的一些测量仪器大多是测量旧标准中的是测量旧标准中的Rz,因此,当采用现行的技术文件和图样时必须注意它,因此,当采用现行的技术文件和图样时必须注意它们的区别。们的区别。最大高度最大高度Rz中线中线202.2.间距参
11、数间距参数(附加评定参数附加评定参数)附加评定参数附加评定参数 Rsm轮廓单元的平均宽度是指在取样长度轮廓单元的平均宽度是指在取样长度 上上 内,轮廓内,轮廓单元宽度单元宽度Xs的平均值。其计算式为的平均值。其计算式为:rlnisismXnR11式中:式中:Xsi 含有一个轮廓峰(与中线有交点的峰)和相邻含有一个轮廓峰(与中线有交点的峰)和相邻 轮廓谷(与中线有交点的谷)的一段中线长度。轮廓谷(与中线有交点的谷)的一段中线长度。n 在取样长度内间距在取样长度内间距Xsi的个数。的个数。3.3.相关参数(附加评定参数)相关参数(附加评定参数)轮廓支承长度率轮廓支承长度率Rmr(c):是指在给定水
12、平截面高度是指在给定水平截面高度c上轮廓的上轮廓的实体材料长度实体材料长度Ml(c),即在一个给定水平截面高度),即在一个给定水平截面高度c上用一条上用一条平行于平行于X轴的线与轮廓单元相截所获得的各段截线长度之和,轴的线与轮廓单元相截所获得的各段截线长度之和,与评定长度与评定长度ln的比率的比率。niiMlcMl1lnMl1MliMlncRzm nlMl cRmr c 轮廓支承长度率:可反映表面耐磨性表面耐磨性指标bcbcbclnMl1MliMlncRzma)b)c)Rmr(c)值大,表示该轮廓的凸起实体部分较多,即起支承载荷作用的长度值大,表示该轮廓的凸起实体部分较多,即起支承载荷作用的长
13、度上,接触刚度高,承载能力及耐磨性也好。上,接触刚度高,承载能力及耐磨性也好。23表面粗糙度轮廓表面粗糙度轮廓评定评定参数共参数共 4个个:基本参数基本参数 2 个个 附加参数附加参数(辅助参数辅助参数)2 个个Ra 轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差Rz 轮廓最大高度轮廓最大高度Rsm 轮廓单元平均宽度轮廓单元平均宽度 Rmr(c)轮廓支承长度率轮廓支承长度率24一,一,表面粗糙度符号表面粗糙度符号5 5.3 .3 表面粗糙度的表面粗糙度的标注标注任何方法获得表面任何方法获得表面用去除材料方法获得表面用去除材料方法获得表面用不去除材料的方法获得的表面用不去除材料的方法获得的表面无补充说明不无补
14、充说明不能单独使用能单独使用25一,一,表面粗糙度符号表面粗糙度符号5 5.3 .3 表面粗糙度的表面粗糙度的标注标注符号上边加一横线,符号上边加一横线,标注有关参数及说明标注有关参数及说明表示视图上构成封闭表示视图上构成封闭轮廓的各表面具有相同轮廓的各表面具有相同的表面粗糙度要求的表面粗糙度要求26二,二,表面粗糙度标注代号表面粗糙度标注代号c c 加工方法加工方法a a幅度参数代号及数值幅度参数代号及数值e e加工余量加工余量b b附加参数符号及数值附加参数符号及数值d d加工纹理方向符号加工纹理方向符号27表面粗糙度要求在图形中注法表面粗糙度要求在图形中注法(1)位置位置a处处注写表面粗
15、糙度的单一要求,该要求不能省略。注写表面粗糙度的单一要求,该要求不能省略。上限或下限的标注:表示双向极限时应标注上限符号上限或下限的标注:表示双向极限时应标注上限符号“U”和下限符号和下限符号“L”。如果同一参数具有双向极限要求,在不引起歧义时,可省略如果同一参数具有双向极限要求,在不引起歧义时,可省略“U”和和“L”的标注。若为单向下限值,则必需加注的标注。若为单向下限值,则必需加注“L”。表面粗糙度轮廓单一要求标注示例表面粗糙度轮廓单一要求标注示例28表面粗糙度的单一要求标注示例表面粗糙度的单一要求标注示例 传输带和取样长传输带和取样长度的标注:传输度的标注:传输带是指两个滤波带是指两个滤
16、波器的截止波长值器的截止波长值之之 间的波长范围间的波长范围。长波滤波器的长波滤波器的截止波长值就是截止波长值就是取样长度取样长度lr。传输带的标注时,短波在前,长波在后,并用连字号传输带的标注时,短波在前,长波在后,并用连字号“”隔开。隔开。在某些情况下,传输带的标注中,只标一个滤波器,也应保留连在某些情况下,传输带的标注中,只标一个滤波器,也应保留连字号字号“”,来区别是短波(,来区别是短波(s)还是长波()还是长波(c=lr)。)。参数代号的标注:参数代号标注在传输带或取样长度后,它们之间参数代号的标注:参数代号标注在传输带或取样长度后,它们之间用用“/”隔开。隔开。评定长度的标注:如果
17、默认的评定长度评定长度的标注:如果默认的评定长度(5lr)时,可省略标注。如时,可省略标注。如果不等于果不等于5lr时时,则应注出取样长度的个数。则应注出取样长度的个数。29 极限值判断规则和极限值的标注:极限值判断规则的标注如上图中所极限值判断规则和极限值的标注:极限值判断规则的标注如上图中所示上限为示上限为“16规则规则”,下限为,下限为“最大规则最大规则”。为了避免误解,在参数。为了避免误解,在参数代号和极限值之间插入代号和极限值之间插入一个空格。一个空格。表面粗糙度的单一要求标注示例表面粗糙度的单一要求标注示例30(2)位置位置b处处注写第二个(附加参数)表面粗糙度轮廓要求。注写第二个
18、(附加参数)表面粗糙度轮廓要求。(3)位置位置c处处注写加工方法。注写加工方法。(4)位置位置d处处注写注写 所要求的表面纹理和纹理方向。所要求的表面纹理和纹理方向。(5)位置位置e处处注写注写 所要求的加工余量(所要求的加工余量(mm)。)。31加工纹理符号及说明加工纹理符号及说明三、极限判断规则及标注(1)16%规则 允许在表面粗糙度参数的所有实测值中超过规定值的个数少于总数的16。默认规则,图样不标极限判断规则及标注(2)最大规则表面粗糙度参数的所有实测值均不得超过不得超过规定值。在Ra(或Rz)后面标注“max”或“min”的标记 4、传输带和lr、ln的标注 传输带的标注短滤波器短滤
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