表面粗糙度及检测

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'表面粗糙度及检测'
第四章 表面粗糙度及检测 第四章 表面粗糙度及检测学习要求: 1.了解表面粗糙度对零件功能的影响; 2. 了解表面粗糙度的国家标准 3.掌握表面粗糙度的几个主要参数和术语的定义; 4. 掌握零件表面粗糙度参数值的选择原则; 5. 了解表面粗糙度的几种常用测量方法。重点:表面粗糙度的主要参数和术语难点:表面粗糙度参数值的选择 第四章 表面粗糙度及检测表面粗糙度 加工表面所具有的较小间距和微小峰谷不平度 波距<1mm,即微观几何形状误差 1≤波距≤10属于表面波度,即中间几何形状误差 波距>10属于形状误差,即宏观几何形状误差对零件的使用有重要影响? 配合: 影响测量的准确性,使配合性质不稳定? 摩擦和磨损:增大摩擦系数,越容易磨损? 接触刚度: 降低? 疲劳 ? 抗腐蚀性:降低? 结合密封性、美观 4.1 表面粗糙度的国家标准GB/T3505—2000 产品几何技术规范(GPS) 表面结 构 轮廓法 表面结构的术语、定义及参数GB/T1031—1995 表面粗糙度 参数及其数值GB/T131—1993 机械制图 表面粗糙度符号、代号 及其注法GB/T7220-2004产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法 表 面粗糙度 术语 参数测量(1)主要术语及定义Ø 取样长度lr:用于判别被评定轮廓的不规则特征 的X轴方向上的长度,是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 目的:限制和削弱表面波度对表面粗糙度测量结果 的影响。Ø 评定长度ln:用于判别被评定轮廓的X轴方向上的 长度,在测量或评定时所规定的一段最小长度, 可包含一个或几个取样长度。一般情况下,取 ln=5lr目的:充分合理地反映被测表面的粗糙度特性Ø 中线:具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线(2)评定参数及数值 评定参数由幅度(高度)参数、间距参数和混合 (形状)参数组成高度参数共三个,是基本的评定参数:o 轮廓算术平均偏差Ra 在取样长度 l 内,轮廓偏距绝 对值的算术平均值 Ø 微观不平度十点高度Rz 在取样长度 l 内5个最大的轮廓峰 高的平均值和5个最大的轮廓谷深的平均值之和。 由于测量点不多,故在反映微观几何形状高度方面的特 性不如Ra参数充分。在ISO4287:1997(即GB/3505-2000)中被删掉。Ø 轮廓最大高度Ry: 在取样长度内,轮廓峰顶 线和轮廓谷底线之间的距离间距参数共两个:Ø 轮廓单峰平均间距S :Ø 轮廓微观不平度的平均间距Sm :综合参数,与形状特征有关:Ø 轮廓支承长度率tp :tp值对应于不同的水平截距C而给出。可用μm或C与 Ry的比例的百分数表示。 间距参数、综合参数均为附加的评定参数。 一般情况下应从三个基本评定参数中选取,只有少数零件的重要表面有 特殊使用要求时才选用附加的评定参数。 一般优先选用Ra。间距参数:o 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的平均值混合参数(形状参数)o 轮廓支承长度率Rmr(c)表面粗糙度的符号 GB/T131--93表面粗糙度代号注法 GB/T131—93Ø当允许在表面粗糙度参数的所有实测值中超过固定值的个数少于总数的16%时,应在图样上标注表面粗糙度参数的上限值或下限值Ø当要求在表面粗糙度参数的所有实测值中不得超过规定值时,应在图样上标注表面粗糙度参数的最大值或最小值表面粗糙度基本参数的标注 GB/T131--93表面粗糙度基本参数的标注2 GB/T131--93表面粗糙度附加参数的标注 GB/T131--93表面粗糙度其他项目的标注 GB/T131--93加工纹理方向的符号 GB/T131--93表面粗糙度图样上的标注方法 GB/T131--93 4.2 零件表面粗糙度参数值的选择幅度参数的选用? 一般情况下可从Ra和Rz中任选一个? 在常用值范围内(Ra为0.025~6.3μm),优先选用Ra? 粗糙度要求特别高或低时,选用Rz,用于测量部位小或有疲劳强度 要求的零件表面的评定? 少数零件的重要表面,有特殊要求时才附加选用间距参数的选用? RSm主要在对涂漆性能,冲压成形时抗裂纹、抗振、抗腐蚀、减小 流体流动摩擦阻力等有要求时选用形状参数的选用? Rmr(c)主要在耐磨性、接触刚度要求较高等场合附加选用 零件表面粗糙度参数值既要满足零件功能要求,也要考虑到经济性。类比法 :一般选择原则如下:? 在满足表面功能要求的情况下,尽可能选用较大的参数值;? 同一零件上,工作表面的参数值小于非工作表面的;?摩擦表面比非摩擦表面的参数值要小;滚动表面比滑动表面参数值要小;高速运动,单位压力大的摩擦表面粗糙度参数值较小;?受循环载荷的表面积及易引起应力集中的部分,零件表面粗糙度参数值较小;?配合性质要求高的结合表面,间隙小的配合表面以及要求连接可靠、受重载荷的过盈配合表面等都应取较小的粗糙度参数值;? 配合性质相同,零件尺寸越小,则粗糙度参数值越小;同一精度等级,小尺寸比大尺寸、轴比孔粗糙度参数值要小。轴和孔的表面粗糙度参数推荐值? 通常尺寸公差、表面形状公差小时,表面粗糙度参 数值也小? 但并不存在确定的函数关系表面形状公差为T,尺寸公差值为IT,对应关系 T ≌ 0.6IT Ra≤ 0.05IT Rz ≤ 0.2IT T ≌ 0.4IT Ra ≤ 0.025IT Rz≤ 0.1IT T ≌ 0.25IT Ra≤ 0.012IT Rz≤ 0.05IT T < 0.25IT Ra ≤ 0.015T Rz≤ 0.6T 4.3 表面粗糙度的测量测量方法:比较法、光切法、干涉法、针描法。比较法:一般只用于粗糙度参数值较大的近似评定。? 干涉法:通常用于测定0.8~0.025μm的Rz值Ø光切法:光切原理,对大零件的内表面可 以采用。针描法:利用触针直接在被测表面上轻轻划过,从而测出表面 粗糙度。电动轮廓仪第四章 表面粗糙度及检测 第四章 表面粗糙度及检测学习要求: 1.了解表面粗糙度对零件功能的影响; 2. 了解表面粗糙度的国家标准 3.掌握表面粗糙度的几个主要参数和术语的定义; 4. 掌握零件表面粗糙度参数值的选择原则; 5. 了解表面粗糙度的几种常用测量方法。重点:表面粗糙度的主要参数和术语难点:表面粗糙度参数值的选择 第四章 表面粗糙度及检测表面粗糙度 加工表面所具有的较小间距和微小峰谷不平度 波距<1mm,即微观几何形状误差 1≤波距≤10属于表面波度,即中间几何形状误差 波距>10属于形状误差,即宏观几何形状误差对零件的使用有重要影响? 配合: 影响测量的准确性,使配合性质不稳定? 摩擦和磨损:增大摩擦系数,越容易磨损? 接触刚度: 降低? 疲劳 ? 抗腐蚀性:降低? 结合密封性、美观 4.1 表面粗糙度的国家标准GB/T3505—2000 产品几何技术规范(GPS) 表面结 构 轮廓法 表面结构的术语、定义及参数GB/T1031—1995 表面粗糙度 参数及其数值GB/T131—1993 机械制图 表面粗糙度符号、代号 及其注法GB/T7220-2004产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法 表 面粗糙度 术语 参数测量(1)主要术语及定义Ø 取样长度lr:用于判别被评定轮廓的不规则特征 的X轴方向上的长度,是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 目的:限制和削弱表面波度对表面粗糙度测量结果 的影响。Ø 评定长度ln:用于判别被评定轮廓的X轴方向上的 长度,在测量或评定时所规定的一段最小长度, 可包含一个或几个取样长度。一般情况下,取 ln=5lr目的:充分合理地反映被测表面的粗糙度特性Ø 中线:具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线(2)评定参数及数值 评定参数由幅度(高度)参数、间距参数和混合 (形状)参数组成高度参数共三个,是基本的评定参数:o 轮廓算术平均偏差Ra 在取样长度 l 内,轮廓偏距绝 对值的算术平均值 Ø 微观不平度十点高度Rz 在取样长度 l 内5个最大的轮廓峰 高的平均值和5个最大的轮廓谷深的平均值之和。 由于测量点不多,故在反映微观几何形状高度方面的特 性不如Ra参数充分。在ISO4287:1997(即GB/3505-2000)中被删掉。Ø 轮廓最大高度Ry: 在取样长度内,轮廓峰顶 线和轮廓谷底线之间的距离间距参数共两个:Ø 轮廓单峰平均间距S :Ø 轮廓微观不平度的平均间距Sm :综合参数,与形状特征有关:Ø 轮廓支承长度率tp :tp值对应于不同的水平截距C而给出。可用μm或C与 Ry的比例的百分数表示。 间距参数、综合参数均为附加的评定参数。 一般情况下应从三个基本评定参数中选取,只有少数零件的重要表面有 特殊使用要求时才选用附加的评定参数。 一般优先选用Ra。间距参数:o 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的平均值混合参数(形状参数)o 轮廓支承长度率Rmr(c)表面粗糙度的符号 GB/T131--93表面粗糙度代号注法 GB/T131—93Ø当允许在表面粗糙度参数的所有实测值中超过固定值的个数少于总数的16%时,应在图样上标注表面粗糙度参数的上限值或下限值Ø当要求在表面粗糙度参数的所有实测值中不得超过规定值时,应在图样上标注表面粗糙度参数的最大值或最小值表面粗糙度基本参数的标注 GB/T131--93表面粗糙度基本参数的标注2 GB/T131--93表面粗糙度附加参数的标注 GB/T131--93表面粗糙度其他项目的标注 GB/T131--93加工纹理方向的符号 GB/T131--93表面粗糙度图样上的标注方法
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