《互换性与测量技术基础 教学课件 ppt 作者 同长虹 第5章 表面粗糙度与检测》由会员分享，可在线阅读，更多相关《互换性与测量技术基础 教学课件 ppt 作者 同长虹 第5章 表面粗糙度与检测（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、互换性与测量技术基础,主编,第5章 表面粗糙度与检测,5.1 概述 5.2 表面粗糙度的评定 5.3 表面粗糙度的标注 5.4 表面粗糙度的选用 5.5 表面粗糙度的检测,5.1 概述,5.1.1 表面粗糙度的概念,图5-1 加工误差示意图 a)表面实际轮廓 b)表面粗糙度 c)表面波纹度误差 d)形状误差,5.1 概述,5.1.2 表面粗糙度对零件使用性能的影响 表面粗糙度对零件使用性能和工作寿命有很大影响，主要有： (1)零件的耐磨性 表面越粗糙，摩擦阻力越大，两相对运动的表面磨损会越严重。 (2)配合性质的稳定性 对于间隙配合，会因工作时的相对运动使表面峰尖迅速磨损而使间隙增大；对于过盈
2、配合，粗糙表面的峰顶在装配时会被挤平使实际过盈减小，降低连接强度和可靠性；对于过渡配合，用压力装配时会使配合变松。 (3)疲劳强度 表面越粗糙，则表面微观凹谷越深，在交变应力作用下，应力集中越严重，疲劳裂纹扩展的几率越大，抗疲劳强度越低。,5.1 概述,(4)耐腐蚀性 粗糙的表面易使腐蚀性物质附着在表面的微谷处，造成表面腐蚀。 (5)表面接触刚度 粗糙的表面在表面间的实际接触面积越小，单位面积受力越大，会使峰顶处的局部塑性变形加剧，接触刚度降低，影响机器的工作精度和抗振性。,5.2 表面粗糙度的评定,5.2.1 基本术语和定义(摘自GB/T 35052000) 1.表面轮廓 2.取样长度(lr
3、),图5-2 表面轮廓,5.2 表面粗糙度的评定,图5-3 取样长度和评定长度,5.2 表面粗糙度的评定,表5-1 取样长度和评定长度(摘自GB/T 10311995),3.评定长度(ln) 4. 基准线 (1)轮廓最小二乘中线 在取样长度范围内，实际被测轮廓线上各点至一条假想直线的距离的平方和为最小，这条假想直线就是最小二乘中线,如图5-4a中的O1O1和O2O2。,5.2 表面粗糙度的评定,(2)轮廓算术平均中线 在取样长度范围内，将实际被测轮廓分成上、下面积之和相等的两部分的一条假想直线称为轮廓算术平均中线,如图5-4b中的O1O1和O2O2。,图5-4 轮廓中线 a)最小二乘中线 b)
4、算术平均中线,5.2.2 评定参数,5.2 表面粗糙度的评定,为了满足表面不同功能的要求，根据表面粗糙度标准（GB/T 35052000），从表面微观几何形状的高度、间距和形状三方面的特征，相应地规定了表面轮廓的高度特征参数、间距特征参数和形状特征参数。 1.高度特征参数 (1)轮廓算术平均偏差Ra,图5-5 高度特征参数,5.2 表面粗糙度的评定,(2) 轮廓最大高度Rz 在取样长度内，最大轮廓峰高与最大轮廓谷深之和的高度如图5-6所示。,图5-6 轮廓最大高度,5.2 表面粗糙度的评定,(3) 轮廓单元的平均线高度Rc Rc是指在一个取样长度内，轮廓单元的高度Zt的平均值，如图5-7所示。
5、,图5-7 轮廓单元的平均线高度,2.间距特征参数,5.2 表面粗糙度的评定,图5-8 轮廓单元的宽度,3.形状特征参数,5.2 表面粗糙度的评定,图5-9 不同实际轮廓形状的实体材料长度,5.2.3 表面粗糙度参数的选用 表面粗糙度的评定参数值已标准化，设计时应根据国家规定的参数值系列选取。,5.2 表面粗糙度的评定,表5-2 轮廓算术平均偏差(摘自GB/T 10311995) (单位：m),5.2 表面粗糙度的评定,表5-3 微观不平度十点高度和轮廓最大高度(摘自GB/T 10311995)(单位：m),表5-4 轮廓的支承长度率Rmr(c)的数值(摘自GB/T 10311995),5.3
6、 表面粗糙度的标注,5.3.1 表面粗糙度符号 表面粗糙度符号及其意义见表55。,表5-5 表面粗糙度符号及意义,5.3.2 表面粗糙度标注,5.3 表面粗糙度的标注,由表面粗糙度符号及其他特征要求的标注，组成了表面粗糙度代号。,表5-6 表面结构表示法在图样中的注法,5.3 表面粗糙度的标注,表5-7 表面结构代号示例,5.3 表面粗糙度的标注,(1)GB/T 1312006除了规定在图样中注写参数代号及其数值要求之外，还明确其检验规范。 1)16%规则。 2)最大规则。 (2)传输带的概念：为了消除表面形状误差和表面波度等因素对粗糙度测量的影响，对测量时滤波器的波段作具体的限制。,5.3
7、表面粗糙度的标注,表5-8 加工纹理方向符号,5.3 表面粗糙度的标注,表5-9 标注方法举例,5.3 表面粗糙度的标注,表5-9 标注方法举例,5.3 表面粗糙度的标注,表5-9 标注方法举例,5.3 表面粗糙度的标注,表5-9 标注方法举例,5.3 表面粗糙度的标注,表5-9 标注方法举例,5.4 表面粗糙度的选用,5.4.1 表面粗糙度的选用原则 零件的表面粗糙度对零件的使用性能、寿命有直接的影响，同时直接决定零件的加工成本。 5.4.2 评定参数值的选用 评定参数值的选用目前多采用类比法。 1)同一零件上，工作表面的粗糙度值比非工作表面粗糙度值小。 2)摩擦表面比非摩擦表面、滚动摩擦表
8、面比滑动摩擦表面的粗糙度值应小些。 3)运动速度高、压强大、受交变载荷的零件表面，以及最易产生应力集中的沟槽、圆角部位、粗糙度值应小些。 4)配合稳定性要求高，如小间隙配合表面、受重载荷作用的过盈配合表面，表面粗糙度值应小些。,5.4 表面粗糙度的选用,5)表面粗糙度应与尺寸和形状公差相协调。 6)密封性、抗腐蚀性要求高的表面或外形要求美观的表面，表面粗糙度值应小些。 7)凡有关标准已对表面粗糙度作出了具体规定(如滚动轴承、齿轮等),应按该标准的要求选择。 8)其他可以参考表5-10、表5-11推荐值选择。,5.4 表面粗糙度的选用,表5-10 表面粗糙度的表面特征、经济加工方法及应用举例,5
9、.4 表面粗糙度的选用,表5-10 表面粗糙度的表面特征、经济加工方法及应用举例,5.4 表面粗糙度的选用,表5-11 轴和孔的表面粗糙度参数推荐值,5.4 表面粗糙度的选用,表5-11 轴和孔的表面粗糙度参数推荐值,5.4 表面粗糙度的选用,表5-11 轴和孔的表面粗糙度参数推荐值,5.5 表面粗糙度的检测,5.5.1 比较法 比较法是指将被测表面与已知高度特征参数值的粗糙度样板比较，从而判断表面粗糙度的一种检测方法。 5.5.2 光切法,图5-10 光切显微镜 1光源 2立柱 3锁紧螺钉 4微调手轮 5粗调手轮 6底座 7工作台 8物镜组 9测微鼓轮 10目镜 11照相机插座,5.5 表面
10、粗糙度的检测,图5-11 光切显微镜测量原理 1光源 2聚光镜 3光阑 4物镜 5分划板,5.5.3 干涉法 干涉法是利用光学干涉原理测量表面粗糙度的一种方法。,5.5 表面粗糙度的检测,图5-12 6JA型干涉显微镜外形图 1目镜 2测微鼓轮 3照相机 4、5、8、13(背面)手轮 6手柄 7光源 9、10、11滚花轮 12工作台,5.5 表面粗糙度的检测,图5-13 6JA型干涉显微镜光学系统图 1光源 2、6、13聚光镜 3、11、15反射镜 4、5光阑 7分光镜 8补偿镜 14目镜 9、10、16物镜 12折射镜 17滤光片,5.5 表面粗糙度的检测,图5-14 光切显微镜测量原理,5
11、.5.4 针触法 针触法是利用仪器的触针与被测表面相接触，并使触针沿被测表面轻轻滑动来测量表面粗糙度的一种方法，又称为轮廓法。,5.5 表面粗糙度的检测,图5-15 BCJ-2型电动轮廓仪 1被测工件 2触针 3传感器 4驱动箱 5指示表 6工作台 7定位块,5.5 表面粗糙度的检测,图5-16 习题5-5图,5.5 表面粗糙度的检测,图5-17 习题5-6图,(1)用于出材料的方法获得表面a和b，要求Ra的上限值为1.6m；,5.5 表面粗糙度的检测,(2)用任何方法加工表面d1和d2圆柱面，要求Rz的上限值为6.3m，下限值为3.2m； (3)用去出材料的方法加工其余表面，要求Ra的上限值为12.5m。,
