E-表面粗糙度.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,*,*,*,第四章 表面粗糙度,roughness of surface,2025/11/19 周三,1,章节提纲,概述,表面粗糙度的,评定,表面粗糙度的,标注,表面粗糙度的,选用,表面粗糙度的,测量,2025/11/19 周三,2,4.1、,概述,一、什么是表面粗糙度？,造成零件表面的凹凸不平，形成微观几何形状误差的较小间距的峰谷（通常波距小于1,mm）,波距10,mm,2025/11/19 周三,3,二、,表面粗糙度对机械零件使用性能的影响,影响零件的耐磨性,零件越粗糙，摩擦系数就越大，零件磨损越快,影响配合性质的可靠性和稳定性,间隙配合，相对运动的表面因粗糙不平而迅速磨损，间隙增大,过盈配合，轮廓峰顶在装配时易被挤平，实际有效过盈减小,影响零件的抗疲劳强度,影响零件的抗腐蚀性能,影响零件的接触刚度,2025/11/19 周三,4,表面粗糙度的国家标准,GB/T35052000（GB350583）,表面粗糙度术语、表面及其参数,GB/T10311995,表面粗糙度参数及其数值,GB/T1311993,机械制图表面粗糙度符号、代号及其注法,2025/11/19 周三,5,4.2、,表面粗糙度的评定,一、基本术语,轮廓滤波器,：将轮廓分为长波和短波成分的滤波器,滤波器,：确定粗糙度和波纹度成分之间相交界限,取样长度,l,r,：,测量或评定表面粗糙度时所规定的一段基准线长度，至少包含5个以上轮廓峰和谷,表面越粗糙，取样长度越大，因为表面越粗糙，波距也越大，较大的取样长度才能反映一定数量的微量高低不平的痕迹,2025/11/19 周三,6,二、评定参数（幅度、间距、形状）,评定轮廓的算术平均偏差,R,a,基本参数,(幅度参数),轮廓的最大高度,R,z,在一个取样长度内,纵坐标,Z,(,x,),绝对值的算术平均值,在一个取样长度内,最大轮廓峰高,Zp,和最大轮廓谷深,Zv,之和的高度,2025/11/19 周三,9,二、评定参数,Rz,Ra,幅度参数,(Ra,Rz),是标准规定必须标注的参数（二者只需取其一），所以称为基本参数,2025/11/19 周三,10,L=,取样长度,轮廓算术平均偏差,Ra,R,a,=,y(x)dx,1,L,0,L,R,a,=,y,i,1,L,i=1,n,近似为,:,Y,X,表面轮廓,Ra,2025/11/19 周三,11,2.,轮廓最大高度,Rz,L,=,取样长度,R,p,R,z,R,m,Y,X,Rp-,最大轮廓峰高,Rm-,最大轮廓谷深,Rz =,Rp +Rm,2025/11/19 周三,12,轮廓单元的平均宽度,RSm,：,在一个取样长度内,轮廓单元宽度,Xs,的平均值,二、评定参数,间距参数,混合参数,(,形状参数,),附加参数,轮廓的支承长度率,Rmr,(,c,),：在给定水平位置,C,上轮廓的实体材料长度,Ml,(,c,),与评定长度的比率,C,2025/11/19 周三,13,三、评定参数的数值规定,表面粗糙度的参数值已经标准化，设计时应按国家标准,GB/T 1030-1995,表面粗糙度参数及其数值规定的参数值系列选取,表4.1，4.2给出了幅度参数值，表4.3给出了间距参数值，表4.4给出了混合参数值（,p111,）,在一般情况下测量,Ra,和,Rz,时，推荐按表4.5选用对应的取样长度及评定长度值,2025/11/19 周三,14,4.3、,表面粗糙度,的,标注,一、表面粗糙度的符号,基本符号，表示表面可用任何方法获得,基本符号加一短线，表示,表面是用去除材料的方法获得,。如车、铣、钻、磨等,基本符号加一小圆，表示,表面是用不去除材料的方法获得,。如铸、锻、冲压变形、热轧等,或用于保持原供应状况的表面,2025/11/19 周三,15,4.3、,表面粗糙度,的,标注,一、表面粗糙度的符号,长边上可加一横线，用于标注有关参数和说明,在上述三个符号上均可加一小圆，表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求,2025/11/19 周三,16,二、表面粗糙度的代号及其注法,见课本,P132,a,b,c,d,e,Rz,max,3.2,用任何方法获得的表面粗糙度，,Rz,的,最大值,为3.2,m,所有实测值不得超过3.2,m,用去除材料方法获得的表面粗糙度，,Ra,的,上限值,为3.2,m,允许所有实测值中超过3.2,m,的个数少于总数的16%,Ra 3.2,2025/11/19 周三,17,二、表面粗糙度的代号及其注法,U Rz,3.2,L Rz,1.6,Ra,max,3.2,Ra,min,1.6,Ra,3.2,Rz,12.5,2025/11/19 周三,18,二、表面粗糙度的代号及其注法,Rmr,(,c,)70%min,c,50%,RSm,0.05,间距参数（,Rsm,）上限值为,0.05,RSm,0.05max,Rsm,最大值为,0.05,水平截距,c,在,Rz,的,50%,位置上，,Rmr(c),的最小值为,70%,2025/11/19 周三,19,二、表面粗糙度的代号及其注法,Ra 3.2,铣,Ra 3.2,(7),加工总余量为,7mm,加工纹理方向沿垂直方向,2025/11/19 周三,20,加工纹理方向的符号,P134,2025/11/19 周三,21,表面粗糙度图样上的标注方法,一般注在可见轮廓线、尺寸线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上,尖端必须,从材料外指向表面,每一表面只标注一次,，并尽可能靠近有关的尺寸线,当零件所有表面具有相同的表面粗糙度时，可在图样的右上角,统一标注,，其符号、代号和文字说明的高度是其他表面所注代号和文字的1.4倍,2025/11/19 周三,22,表面粗糙度图样上的标注方法,2025/11/19 周三,23,注在轮廓线的延长线上,注在尺寸界线上,注在可见,轮廓线上,注在尺寸界线的延长线上上,表面粗糙度在图样上的标注方法,2025/11/19 周三,24,3.2,3.2,3.2,3.2,3.2,3.2,3.2,3.2,3.2,3.2,30,3.2,3.2,30,在不同方向的表面上标注时，代号中的数,字及符号的方向必须下图的规定标注。,2025/11/19 周三,25,符号的尖端必须从,材料外指向表面。,3.2,6.3,1.6,3.2,6.3,6.3,3.2,3.2,3.2,245,2025/11/19 周三,26,齿轮、花键表面粗糙度的标注,2025/11/19 周三,27,4.4、,表面粗糙度,的,选用,确定零件表面粗糙度时，既要满足零件表面的功能要求，又要考虑经济性,评定参数的选择,参数值的选择,2025/11/19 周三,28,一、评定参数的选用,一般情况下可以从幅度参数,Ra,和,Rz,中任选一个,但在常用值范围内（,Ra,为0.0256.3,m,），,优先选用,Ra,粗糙度要求特别高或特别低（,Ra,6.3m）,时，选用,Rz,Rz,用于测量部位小、峰谷小或有疲劳强度要求的零件表面的评定,2025/11/19 周三,29,一、评定参数的选用,只有当幅度参数不能满足表面的功能要求时，才选取附加参数作为附加项目,RSm,主要在对涂漆性能冲压成形时抗裂纹、抗震、抗腐蚀、减小流体流动摩擦阻力等有要求时选用,Rmr,（,c,）,主要在耐磨性、接触刚度要求较高等场合附加选用,2025/11/19 周三,30,二、参数值的选用,选用原则,满足功能要求,其次考虑经济性及工艺的可能性,在满足功能要求的前提下，参数的允许值应尽可能,大,些（除,Rmr,（,c,）,外）,具体设计时，多采用经验统计资料，用,类比法来选用（,p165,）,2025/11/19 周三,31,类比法选择参数值时应注意,同一零件上，,工作表面粗糙度,值小于非工作表面,摩擦表面粗糙度,值小于非摩擦表面,运动速度高、单位面积压力大，以及受交变应力作用的钢质零件圆角、沟槽处、应有,较小,的粗糙度,配合性质要求高,的配合表面，如小间隙的配合表面，受重载荷作用的过盈配合表面，都应有,较小,的表面粗糙度,尺寸精度要求高,时，参数值应相应地取得,小,要求,防腐蚀,、密封性能好或外表美观的表面粗糙度要求,比较高,凡,有关标准,已对表面粗糙度要求作出规定，则按该标准确定表面粗糙度参数值,2025/11/19 周三,32,类比法选择参数值时应注意,尺寸公差、表面形状公差小时，表面粗糙度值也小，它们之间有一定的对应关系,T,：,形状公差值；,IT：,尺寸公差值,T,0.6IT,则,Ra,0.05IT;,Rz,0.2IT,T,0.4IT,则,Ra,0.025IT;,Rz,0.1IT,T,0.25IT,则,Ra,0.012IT;,Rz,0.05IT,T,0.25IT,则,Ra,0.015,T,;,Rz,0.6,T,2025/11/19 周三,33,表面粗糙度的表面特征、经济加工方法及应用举例,2025/11/19 周三,34,表面粗糙度的表面特征、经济加工方法及应用举例,2025/11/19 周三,35,轴和孔的表面粗糙度参数推荐值,2025/11/19 周三,36,轴和孔的表面粗糙度参数推荐值,2025/11/19 周三,37,4.5、,表面粗糙度的测量,比较法,光切法,针描法,干涉法,激光反射法,三维几何表面测量,2025/11/19 周三,38,1、,比较法,被测表面,与,已知其评定参数值的,粗糙度样板相比较,借助于放大镜、比较显微镜进行比较，提高检测精度,比较样板的选择应使其材料、形状和加工方法与被测工件尽量相同,简单实用，适合于车间条件下判断较粗糙的表面,2025/11/19 周三,39,2、,光切法,利用“,光切原理,”测量表面粗糙度的方法,光切显微镜（双管显微镜），测量范围,Rz,为0.880,m,2025/11/19 周三,40,3、,针描法,利用仪器的触针在被测表面上轻轻划过,被测表面的微观不平度将使触针作垂直方向的位移,再通过传感器将位移量转换成电量，经信号放大后送入计算机,在显示器上示出被测表面粗糙度的评定参数值,轮廓仪，可测,Ra、Rz、RSm、Rmr,(c),等,电感式轮廓仪、电容式轮廓仪、压电式轮廓仪,光学触针轮廓仪：非接触测量，,Ra 0.025m,2025/11/19 周三,41,4、,干涉法,利用“,光波干涉原理,”测量表面粗糙度的方法,干涉条纹的相对弯曲程度反映被测表面微观不平度,干涉显微镜，,Rz 0.0250.8m,2025/11/19 周三,42,5、,激光反射法,用激光束以一定的角度照射到被测表面，大部分光被反射和散射。,较光洁的表面，光斑较强、光带较弱且宽度较小,较粗糙的表面，光斑较弱、光带较强且宽度较大,6、三维几何表面测量,已将光纤法、微波法和电子显微镜等测量方法成功地应用于三维几何表面的测量,2025/11/19 周三,43,作业,4.1,4.3,4.4(,p118),2025/11/19 周三,44,