表面粗糙度與檢測(cè).ppt

《表面粗糙度與檢測(cè).ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《表面粗糙度與檢測(cè).ppt（49頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

一.表面粗糙度的含義,,,微小峰谷的高低程度和間距狀況稱為表面粗糙度，它是一種微觀幾何形狀誤差，也稱微觀不平度。,5.1概述,,一般按S分：,S＜1mm為表面粗糙度；,1≤S≤10mm為波紋度；,S＞10mm為f形狀.。,表面粗糙度的產(chǎn)生：,(3)以及機(jī)床等工裝系統(tǒng)的振動(dòng)等。,(2)切削過(guò)程中切屑分離時(shí)的塑性變形；,(1)切削后遺留的刀痕；,表面粗糙度是指加工后零件表面的微小峰谷（Z）高低程度和間距（S）狀況。,,,,,,,,間距S,高低Z,表面不平度按表面輪廓誤差曲線相鄰兩波峰或波谷之間的距離（波距）λ的大小劃分為三類：,（1）波距小于1mm的屬于表面粗糙度（微觀幾何形狀誤差）,（2）波距在1～10mm的屬于表面波紋度（中間幾何形狀誤差）,（3）波距大于10mm的屬于形狀誤差（宏觀幾何形狀誤差）,如下圖所示為某工件表面實(shí)際輪廓誤差曲線，將這一段輪廓誤差曲線按波距的大小分解為三部分的誤差曲線：,零件表面的幾何形狀誤差,表面粗糙度對(duì)零件使用性能的影響,表面粗糙度對(duì)機(jī)械零件的使用性能和壽命都有很大的影響，尤其是對(duì)在高溫、高壓和高速條件下工作的機(jī)械零件影響更大，其影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：,（1）對(duì)摩擦和磨損的影響,具有微觀幾何形狀誤差的兩個(gè)表面只能在輪廓的峰頂發(fā)生接觸，如下圖所示。,（2）對(duì)配合性能的影響,如果是間隙配合，磨損后，間隙增大；如果是過(guò)盈配合，由于峰值的存在，壓入后，過(guò)盈量不足。,（3）對(duì)抗腐蝕性的影響,粗糙的表面，易使腐蝕性物質(zhì)存積在表面的微觀凹谷處，并滲入到金屬內(nèi)部，致使腐蝕加劇。,（4）對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響,零件表面越粗糙，凹痕就越深，當(dāng)零件承受交變載荷時(shí)，對(duì)應(yīng)力集中就越敏感，使疲勞強(qiáng)度降低，導(dǎo)致零件表面產(chǎn)生裂紋而損壞。,（5）對(duì)結(jié)合面密封性的影響,粗糙的表面結(jié)合時(shí)，兩表面只在局部點(diǎn)上接觸，中間有縫隙，影響密封性。因此，降低表面粗糙度，可提高其密封性。,(6）對(duì)接觸剛度的影響：,表面越粗糙，峰值越大，實(shí)際接觸面小，單位面積受力增加。,,,1、取樣長(zhǎng)度（lr）用于評(píng)定表面粗糙度的一段基準(zhǔn)線長(zhǎng)度。一般應(yīng)包括5個(gè)以上的波峰和波谷。,二、表面粗糙度基本術(shù)語(yǔ),規(guī)定和選取取樣長(zhǎng)度的目的是為了限制和削弱表面波紋度對(duì)表面粗糙度測(cè)量結(jié)果的影響。,,,2、評(píng)定長(zhǎng)度（ln）評(píng)定輪廓所必須的一段長(zhǎng)度。一般取ln=5lr。若被測(cè)表面比較均勻，可選ln＜5lr；若均勻性差，可選ln＞5lr。評(píng)定長(zhǎng)度的作用是保證測(cè)量結(jié)果有較好的的重復(fù)性。,,3、評(píng)定表面粗糙度的基準(zhǔn)線（中線）,基準(zhǔn)線——用于評(píng)定表面粗糙度參數(shù)給定的線。,（1）輪廓的最小二乘中線——在取樣長(zhǎng)度內(nèi)使輪廓上各點(diǎn)的輪廓偏距y的平方和為最小。,（2）輪廓的算術(shù)平均中線——在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，將實(shí)際輪廓?jiǎng)澐譃樯稀⑾聝刹糠?，并使上、下兩部分的面積相等的基準(zhǔn)線。,F1＋F3＋…F2n-1＝F2＋F4＋…＋F2n,12/22/2019,輪廓參數(shù),輪廓參數(shù)，與GB/T3505標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的參數(shù)有：—R輪廓（粗糙度參數(shù)）；—W輪廓（波紋度參數(shù)）；—P輪廓（原始輪廓參數(shù)）。,,二.評(píng)定參數(shù)(R輪廓，表面粗糙度輪廓),1.幅度參數(shù)（高度參數(shù)）,（1）輪廓的算術(shù)平均偏差Ra,在取樣長(zhǎng)度lr內(nèi)，縱坐標(biāo)值Z(x)的絕對(duì)值的算術(shù)平均值,,算術(shù)平均偏差Ra,,,,（2）輪廓的最大高度Rz,在取樣長(zhǎng)度lr內(nèi),,Rz,最大高度Rz,,,高度參數(shù)比較,Ra參數(shù)反映表面輪廓信息較全面，概念直觀，用于測(cè)量的電子儀器的電路設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，用觸針式電動(dòng)輪廓儀測(cè)量，可以直接讀出Ra的數(shù)值。,Rz參數(shù)測(cè)量比較簡(jiǎn)單，對(duì)不允許有較深加工痕跡的表面（如控制應(yīng)力集中）和小零件表面有實(shí)用意義。,2.間距參數(shù),輪廓單元的平均寬度RSm:,在取樣長(zhǎng)度lr內(nèi)，輪廓單元寬度Xsi的平均值：,輪廓單元:,一個(gè)輪廓峰和相鄰輪廓谷的組合。,輪廓單元寬度Xsi:,中線與一個(gè)輪廓單元相交線段的長(zhǎng)度。,,,,RSm越大，峰谷越稀，密封性能越差。,3.混合參數(shù)（形狀參數(shù)）,在給定的水平位置C上，輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度Ml(C)與評(píng)定長(zhǎng)度ln的比率。,輪廓的支承長(zhǎng)度率Rmr(C)—,C=Rz%,輪廓的支承長(zhǎng)度率,,,,,,,,輪廓的支承長(zhǎng)度率Rmr(C)的大小反映了輪廓表面峰谷的形狀，同樣水平位置下Rmr(C)越大，表面實(shí)體材料越長(zhǎng)，接觸的耐磨性越好。,表面粗糙度評(píng)定參數(shù)共4個(gè)：,基本參數(shù)2個(gè),附加參數(shù)(輔助參數(shù))2個(gè),,Ra—輪廓算術(shù)平均偏差,Rz—輪廓最大高度,,RSm—輪廓單元平均寬度,Rmr(c)—輪廓支承長(zhǎng)度率,,,12/22/2019,輪廓濾波器和傳輸帶,粗糙度的三類輪廓各有不同的波長(zhǎng)范圍,它們又同時(shí)疊加在同一表面輪廓上,因此,在測(cè)量評(píng)定三類輪廓上的參數(shù)時(shí),必須先將表面輪廓在特定儀器上進(jìn)行濾波,以便分離獲得所需波長(zhǎng)范圍的輪廓。將輪廓分成長(zhǎng)波和短波成分的儀器稱為輪廓濾波器。由兩個(gè)不同截止波長(zhǎng)的濾波器分離獲得的輪廓波長(zhǎng)范圍則稱為傳輸帶。按濾波器的不同截止波長(zhǎng)值,由小到大順次分為λs、λc、和λf三種。應(yīng)用λs濾波器修正后的輪廓稱為原始輪廓(P輪廓);在P輪廓上再應(yīng)用λc濾波器修正后形成的輪廓即為粗糙度輪廓(R輪廓);對(duì)P輪廓連續(xù)應(yīng)用λf和λc濾波器后形成的輪廓?jiǎng)t稱為波紋度輪廓(W輪廓)。,12/22/2019,極限值判斷規(guī)則,完工零件表面按檢驗(yàn)規(guī)范測(cè)得輪廓參數(shù)值后,需與圖樣上給定的極限比較,以判定其是否合格。極限值判斷規(guī)則有兩種:16%規(guī)則:運(yùn)用本規(guī)則時(shí),當(dāng)被檢表面測(cè)得的全部參數(shù)值中,超過(guò)極限值的個(gè)數(shù)不多于總個(gè)數(shù)16%時(shí),該表面是合格的。超過(guò)極限值有兩種含義:當(dāng)給定上限值時(shí),超過(guò)是指大于給定值;當(dāng)給定下限值時(shí),超過(guò)是指小于給定值。,12/22/2019,,最大規(guī)則:運(yùn)用本規(guī)則時(shí),被檢的整個(gè)表面上測(cè)得的參數(shù)值一個(gè)也不應(yīng)超過(guò)給定的極限值。16%規(guī)則是所有表面結(jié)構(gòu)要求標(biāo)注的默認(rèn)規(guī)則。即當(dāng)參數(shù)代號(hào)后未標(biāo)注寫(xiě)“max”字樣時(shí),均默認(rèn)為應(yīng)用16%規(guī)則(例如Ra0.8)。反之,則應(yīng)用最大規(guī)則(例如Ramax0.8),三.表面粗糙度的參數(shù)數(shù)值及其選用,1.表面粗糙度的參數(shù)數(shù)值,表5.1～5.5,表5.1Ra的數(shù)值,表5.2Rz的數(shù)值,,,評(píng)定參數(shù)選用,幅度參數(shù)Ra、Rz,,,,附加參數(shù)---有特殊要求選用RSm，Rmr(c),優(yōu)先選Ra：粗糙度參數(shù)值在（0.025?6.3）?m；,,選Rz：粗糙度參數(shù)值在(6.3?100)?m，(0.008?0.020)?m；,2.表面粗糙度參數(shù)的選用,RSm—用于密封性、對(duì)涂漆性能、抗裂紋和抗腐蝕等有要求時(shí)；,Rmr(c)—用于對(duì)耐磨性和接觸剛度等有要求時(shí)，但同時(shí)要給出C值。,類比法（1）在同一零件上工作表面比非工作表面粗糙度值小。（2）摩擦表面比非摩擦表面、滾動(dòng)摩擦表面比滑動(dòng)摩擦表面的表面粗糙度值小。（3）運(yùn)動(dòng)速度高、單位面積壓力大、受交變載荷的零件表面，以及最易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位（如溝槽、圓角、臺(tái)肩等），表面粗糙度值均應(yīng)小些。（4）配合要求高的表面，表面粗糙度值應(yīng)小些。,表面粗糙度評(píng)定參數(shù)值的選擇,（5）對(duì)防腐性能、密封性能要求高的表面，表面粗糙度值應(yīng)小些。（6）配合零件表面的粗糙度與尺寸公差、形位公差應(yīng)協(xié)調(diào)。一般應(yīng)符合：尺寸公差>形位公差＞表面粗糙度。（7）同一公差等級(jí)的零件，小尺寸比大尺寸，軸比孔的粗糙度值要小。（8）有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已對(duì)表面粗糙度要求作出規(guī)定的應(yīng)按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)確定表面粗糙度數(shù)值.（9）要求外表美觀的表面，表面粗糙度值應(yīng)小些。,,,,,5.3表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)及其注法,一.表面粗糙度的符號(hào),二.表面粗糙度要求標(biāo)注的內(nèi)容及其注法,1.表面粗糙度要求標(biāo)注的內(nèi)容,表面粗糙度要求標(biāo)注的內(nèi)容：,,表面粗糙度單一要求（不可省略）,取樣長(zhǎng)度,,傳輸帶,加工工藝,加工余量等。,補(bǔ)充要求,,,,表面粗糙度要求標(biāo)注的內(nèi)容在圖中注寫(xiě)的位置，見(jiàn)圖所示。,粗糙度要求的注寫(xiě)的位置,a—第一個(gè)表面粗糙度（單一）要求（μm）；,b—第二個(gè)表面粗糙度要求（μm）；,c—加工方法（車，銑）；,d—表面紋理和紋理方向；,e—加工余量（mm）。,,,,2.表面粗糙度要求在圖中注法,表面粗糙度的單一要求標(biāo)注示例,(1)位置a處—注寫(xiě)表面粗糙度的單一要求，該要求不能省略。,上限或下限的標(biāo)注：表示雙向極限時(shí)應(yīng)標(biāo)注上限符號(hào)“U”和下限符號(hào)“L”。如果同一參數(shù)具有雙向極限要求，在不引起歧義時(shí)，可省略“U”和“L”的標(biāo)注。若為單向下限值，則必需加注“L”。,,,1,2,3,4,5,6,圖5.11表面粗糙度的單一要求標(biāo)注示例,②傳輸帶和取樣長(zhǎng)度的標(biāo)注：傳輸帶是指兩個(gè)濾波器的截止波長(zhǎng)值之間的波長(zhǎng)范圍。長(zhǎng)波濾波器的截止波長(zhǎng)值就是取樣長(zhǎng)度lr。,傳輸帶的標(biāo)注時(shí)，短波在前，長(zhǎng)波在后，并用連字號(hào)“—”隔開(kāi)。,在某些情況下，傳輸帶的標(biāo)注中，只標(biāo)一個(gè)濾波器，也應(yīng)保留連字號(hào)“—”，來(lái)區(qū)別是短波還是長(zhǎng)波。,③參數(shù)代號(hào)的標(biāo)注：參數(shù)代號(hào)標(biāo)注在傳輸帶或取樣長(zhǎng)度后，它們之間用“/”隔開(kāi)。,④評(píng)定長(zhǎng)度的標(biāo)注：如果默認(rèn)的評(píng)定長(zhǎng)度時(shí)，可省略標(biāo)注。如果不等于5lr時(shí),則應(yīng)注出取樣長(zhǎng)度的個(gè)數(shù)。,⑤極限值判斷規(guī)則和極限值的標(biāo)注：極限值判斷規(guī)則的標(biāo)注如圖5.11中所示上限為“16％規(guī)則”，下限為“最大規(guī)則”。為了避免誤解，在參數(shù)代號(hào)和極限值之間插入一個(gè)空格。,,,,,,,,４.表面結(jié)構(gòu)要求在圖樣上的標(biāo)注,(1)表面結(jié)構(gòu)要求對(duì)每一表面一般只注一次，并盡可能注在相應(yīng)的尺寸及其公差的同一視圖上。除非另有說(shuō)明，所標(biāo)注的表面結(jié)構(gòu)要求是對(duì)完工零件表面的要求。(2)表面結(jié)構(gòu)的注寫(xiě)和讀取方向與尺寸的注寫(xiě)和讀取方向一致?？梢詷?biāo)注在輪廓線或輪廓延長(zhǎng)線上，也可標(biāo)注在指引線上、特征尺寸的尺寸線上、形位公差框格上。,表面結(jié)構(gòu)要求可標(biāo)注在輪廓線上，也可標(biāo)注在延長(zhǎng)線上，其符號(hào)應(yīng)從材料外指向并接觸表面，或用指引線引出標(biāo)注。表面結(jié)構(gòu)要求標(biāo)注在指引線上，指引線應(yīng)帶箭頭。,表面結(jié)構(gòu)代號(hào)只能水平朝上或垂直朝左標(biāo)注。,表面結(jié)構(gòu)代號(hào)水平朝上或垂直朝左標(biāo)注。,,,,,,,,,,,,,標(biāo)注在輪廓線以內(nèi)的指引線，其端部不是帶箭頭，而是帶圓點(diǎn)。,,,,(3)在不致引起誤解時(shí)，表面結(jié)構(gòu)要求可以標(biāo)注在給定的尺寸線上。,(4)表面結(jié)構(gòu)要求可標(biāo)注在形位公差框格的上方。,,,,,,,(5)圓柱和棱柱表面的表面結(jié)構(gòu)要求只標(biāo)注一次。,如果每個(gè)棱柱表面有不同的表面要求，則應(yīng)分別單獨(dú)標(biāo)注。,5.表面結(jié)構(gòu)要求在圖樣中的簡(jiǎn)化注法,(1)有相同表面結(jié)構(gòu)要求的簡(jiǎn)化注法。,工件的多數(shù)(包括全部)表面有相同的表面結(jié)構(gòu)要求時(shí)，統(tǒng)一標(biāo)注在圖樣的標(biāo)題欄附近。,標(biāo)題欄附近,標(biāo)注方式有兩種：在圓括號(hào)內(nèi)給出無(wú)任何其它標(biāo)注的基本符號(hào)。,標(biāo)題欄附近,在圓括號(hào)內(nèi)給出不同的表面結(jié)構(gòu)要求。,,不同的表面結(jié)構(gòu)要求直接標(biāo)注在圖形中,(2)多個(gè)表面有共同要求或圖紙空間有限時(shí)的簡(jiǎn)化注法。,可用帶字母的完整符號(hào)，以等式的形式，在圖形或標(biāo)題欄附近，對(duì)有相同表面結(jié)構(gòu)要求的表面進(jìn)行簡(jiǎn)化標(biāo)注。,圖形或標(biāo)題欄附近,(3)只用表面結(jié)構(gòu)符號(hào)的簡(jiǎn)化注法。,用表面結(jié)構(gòu)符號(hào)，以等式的形式給出對(duì)多個(gè)表面共同的表面結(jié)構(gòu)要求的標(biāo)注。,未指定工藝方法,要求去除材料,不允許去除材料,作業(yè)題說(shuō)明：,1.解釋圖中標(biāo)注的各表面粗糙度要求的含義。,,,