第五章-表面粗糙度.ppt

1、例如，5.1表面結構，概念：三個茄子輪廓構件，通常根據(jù)波距離的大小劃分零件的表面誤差。波小于1毫米的屬于表面粗糙度，波介于110毫米之間的屬于表面波，波大于10毫米的屬于形狀誤差，如圖5-1所示。5.1概述、5.1.1表面粗糙度、宏觀幾何表面波表面粗糙度、幾何誤差、10mm、1mm、1mm、表面粗糙度：零件加工表面上存在的小間隙和小峰值谷形成的微觀幾何誤差。表面粗糙度越小，表面越平滑。5.1概述，表面粗糙度直接影響產(chǎn)品質(zhì)量，影響零件表面的許多功能。主要表現(xiàn)法：1。對磨損的影響：表面越粗糙，摩擦阻力越大，零件磨損速度越快。2.對配合的影響：表面粗糙度會導致零件配合松動。增加間隙配合的間隙，并減小

2、過盈配合的連接強度。3.對疲勞強度的影響：粗糙表面容易在凹谷發(fā)生應力集中現(xiàn)象(交變載荷的作用)，降低零件的疲勞強度。4.對腐蝕性能的影響：粗糙表面將腐蝕性物質(zhì)附著在微觀凹谷，滲透零件內(nèi)層，加劇傳記化學腐蝕。為了確保零件的使用性能和可交換性，在設計零件幾何精度時，必須提出合理的表面粗糙度要求。5.1.2表面粗糙度對零件使用性能的影響，5.2表面結構測量標準，1 .取樣長度(lr)取樣長度是確定沿x軸方向測量的輪廓的不規(guī)則特征的x軸方向的長度。(圖5-3)國家標準中規(guī)定的示例長度lr見表5-1。2，測量長度(ln)用于確定測量輪廓X軸方向的長度。這可能包括一個或多個示例長度(圖5-3)、5.2表面

3、粗糙度測量。測量和評估表面粗糙度時，必須首先確定測量對象。實際輪廓實際輪廓是平面與實際曲面相交的輪廓，分為水平和垂直實際輪廓。除非另有說明，否則通常指水平實際輪廓，即垂直于加工紋理方向的輪廓。測量和評估表面粗糙度時，還必須確定樣例長度、測量長度和基線測量參數(shù)。5.2.1評價標準，取樣長度()用于確定具有表面粗糙度特征的基線長度。x軸的方向與輪廓的整體方向一致，通常應包括5個以上的波峰和波谷。5.2表面粗糙度評估，測量長度(ln)測量長度是評估輪廓所需的長度?？梢园粋€或多個樣例長度。通常采用ln=5l。5.3中心線，3 .中心線是具有幾何輪廓形狀并分割輪廓的基線中心線。輪廓最小二乘法中心線位

4、于采樣長度內(nèi)，輪廓上每個點的坐標值Z(x)的平方和是最小值，如圖5-3所示。(2)輪廓算術平均數(shù)中線是在采樣長度內(nèi)與輪廓路徑匹配、上下分割實際輪廓使上下面積相等的基線，如圖5-3所示。也就是說，5.2表面粗糙度評估，3 .基線是用于測量表面粗糙度參數(shù)值大小的參照線。(也稱為輪廓中心線)、3、2)輪廓算術平均數(shù)中心線在范例長度內(nèi)與輪廓路徑相符，并且實際輪廓在上方、1。輪廓的振幅參數(shù)，1)輪廓算術平均數(shù)偏差Ra樣本長度內(nèi)垂直Z(x)絕對值的算術平均數(shù)(圖5-4)中所示。即=z (x) dx (5-1)，2)輪廓的最大高度Rz，輪廓的最大高度Rz采樣長度內(nèi)的最大輪廓峰值高度Zp和最大輪廓谷深度Zv的

5、總和。Rz=ZP ZV (5-2)樣式：ZP輪廓的最大峰值高度；ZV輪廓的最大谷深度、高度參數(shù)是評估表面粗糙度的基本參數(shù)，但是只有高度參數(shù)不能完全反映零件表面粗糙度的特性，例如粗糙度的密度和粗糙度輪廓形狀。因此，國家標準還規(guī)定了兩個間隔參數(shù)和一個混合參數(shù)。如果振幅參數(shù)不能充分表達零件表面功能的要求，可以根據(jù)需要選擇其他選項。5.2.2評估參數(shù)和數(shù)值規(guī)定，為了完全反映表面粗糙度對零件使用性能的影響，從表面微觀幾何圖形的高度、間距和外觀等三個茄子方面規(guī)定了6茄子評估參數(shù)。牙齒過程中，高度特征參數(shù)是主要參數(shù)。1.高度特征參數(shù)1)輪廓算術平均數(shù)偏差Ra是范例長度內(nèi)輪廓上每個點到輪廓中心線的距離yi絕對

6、值的算術平均值。例如，Ra充分反映曲面微觀幾何圖形高度的特性，是常用的評估參數(shù)。Ra值越大，曲面越粗糙。5.2.2評估參數(shù)和數(shù)值規(guī)定，2)微觀不平衡10點高度Rz是采樣長度內(nèi)5個最大輪廓峰值高度的平均值加上5個最大輪廓谷深度的平均值。例如，Rz只是10:00的測量值，因此反映高度的特性不如Ra的足夠。但是在光學儀器中，測量容易，解決簡單，因此，更多的評價參數(shù)，5.2.2評價參數(shù)和數(shù)值規(guī)定，剖面峰線是在取樣長度內(nèi)與基線平行并通過剖面峰的線。輪廓山谷下方的線是與基準線平行并通過輪廓最低點的線，在取樣長度內(nèi)。5.2.2評估參數(shù)和數(shù)值規(guī)則，3)輪廓最大高度(Ry)表示樣本長度內(nèi)輪廓最高線和輪廓底部線之

7、間的距離。Ry=ypmax ypmin樣式：ypmax輪廓最大峰值；Ypmin輪廓最大山谷深度。_ _ _，評估參數(shù)Ry通常與Ra或RZ一起使用，以控制不允許深層加工痕跡的表面，并且標注容易發(fā)生應力集中的工作表面。評估參數(shù)Ry可以與Ra或RZ結合使用，以控制不允許有深度加工痕跡的曲面，盡管其特性更不足以反映曲面粗糙度高度。容易發(fā)生應力集中作用的工作表面、2輪廓單元的平均寬度RSm、輪廓單元是輪廓峰和輪廓谷的組合。輪廓單元的平均寬度是樣例長度內(nèi)輪廓單元寬度XS的平均值。圖5-6中所示的RSm=Xsi (5-3) RSm是評估配置文件的間隔參數(shù)。值越小，輪廓表面越密，密封性越好。5.2.2評估參數(shù)

8、和數(shù)值法規(guī)，2。間隙特征，造型特征參數(shù)加入?yún)?shù)，1)輪廓微觀不平衡的平均間距(Sm)取樣長度內(nèi)輪廓微觀不平衡的間距Smi平均。圖，5.2.2評價參數(shù)和數(shù)值規(guī)定，2)輪廓單峰平均間隔S是樣本長度內(nèi)輪廓單峰間隔Si的平均值(圖：5.2表面粗糙度評價，形狀特性參數(shù)，3)輪廓支撐長度比率TP平行于通過中線和輪廓獲得的每個分段長度bi。在三個其他茄子參數(shù)中，Sm和S為間隙參數(shù)，TP為造型要素參數(shù)3。評估參數(shù)的數(shù)值規(guī)定(教程內(nèi)容)，TP徐璐對應于另一水平終止點C，3輪廓支撐長度比率Rmr(c)，輪廓支撐長度比率為指定水平位置C處的輪廓實體材質(zhì)長度Ml(c)。rmr(c)=(5-4)ml(c)=ml1 ml

9、2 mln(5-5)rmr(c)對應于其他c值，c值可以表示為微米或Rz值的百分比。測量輪廓曲線的相關參數(shù)，如圖5-7所示。c恒定時，Rmr(c)值越大，支撐能力和耐磨性就越好。5.3“選擇表面粗糙度”和“注釋”，5.3.1“選擇表面粗糙度”主要包括選擇參數(shù)和選擇參數(shù)值。1.選擇測量參數(shù)通常需要從高度特征參數(shù)Ra、RZ、RY中選擇表面粗糙度的測量參數(shù)。對于零件曲面，僅選擇一個或兩個高度特征參數(shù)。RY可以與Ra或RZ一起使用，但Ra和RZ不能同時使用。國家標準建議，當Ra在0.0256.3m或RZ在0.125 m范圍內(nèi)時，首選參數(shù)Ra。如果Ra為6.3 100 m或RZ為25 400 m，Ra為

10、0.008 0.020 m或RZ為0.032 0.08 m，則首選RZ參數(shù)。如果測量的曲面較小(小于一個樣例長度)，則為RY。使用參數(shù)。需要控制零件表面的微裂紋深度以防止零件表面發(fā)生應力集中時，首先RY?？梢允褂脜?shù)，也可以同時選擇Ra和RY或RZ和RY參數(shù)。對于少數(shù)具有疲勞強度、接觸剛度等要求的重要零件表面，可以先添加S、SM參數(shù)。需要高支撐剛度和耐磨性的曲面的可選參數(shù)tp。2 .評估參數(shù)值選擇。原則：(1)同一零件的工作表面必須小于非工作表面粗糙度參數(shù)值。(2)摩擦表面必須小于非摩擦表面，滾動摩擦表面必須小于滑動摩擦表面的粗糙度參數(shù)值。(3)在負載交變的零件上，表面粗糙度參數(shù)值必須小，從而

11、容易引起應力集中。(4)擬合特性必須穩(wěn)定可靠的零件表面粗糙度參數(shù)值小，并且當擬合特性相同時，較小尺寸的配合曲面必須小于較大配合曲面的粗糙度參數(shù)值。(5)對防腐性、密封性要求高，外觀美觀等表面粗糙度參數(shù)值要小。(6)如果相關標準規(guī)定了表面粗糙度要求(例如，規(guī)、齒輪、符合滾動軸承的軸頸和抽殼孔等)，則必須首先規(guī)定粗糙度參數(shù)值。(7)尺寸公差、形位公差和表面粗糙度之間沒有明顯的函數(shù)關系。3)類推法，2 .表面粗糙度評估參數(shù)值選擇，(1)在同一零件上，工作表面小于非工作表面粗糙度值。(2)摩擦表面比非摩擦表面小，滾動摩擦表面比滑動摩擦表面的表面粗糙度值小。(3)運動速度高，單位面積壓力大，具有交替負載

12、的零件表面和最容易發(fā)生應力集中的部分(例如槽、鄭源角度、凸肩等)，表面粗糙度值必須小。(4)要擬合要求高的曲面，曲面粗糙度值必須小。(5)防腐性能高，密封性能要求高的表面，表面粗糙度值小。(6)配合零件表面的粗糙度必須與尺寸公差、形位公差值相協(xié)調(diào)。通常，必須滿足尺寸公差形位公差表面粗糙度、表5-6加工紋理方向符號、(1)位置A表面結構的單個要求。(2)位置a和b顯示兩個或多個曲面結構要求。(3)位置C尺寸加工方法(如汽車、銑削、磨削、電鍍等)；(4)位置D顯示表面粗糙度方向，例如“=”、“x”、“m”。請參閱表5-6。(5)位置E在標注和標注機械加工馀量時以 mm 為單位提供數(shù)字。5.3.2表

13、面粗糙度的注釋，圖5-13圖5-16是表面結構的整體圖形符號的注釋示例。圖5-13加工工藝和表面結構要求的尺寸，圖5-14電鍍和表面結構要求的尺寸，圖5-16表示已完成零件的圖案中的加工馀量(所有表面均為3mm加工馀量)，圖5-15表示與視圖所在的投影面的表面粗糙度方向垂直的注釋，5.4圖5-17表面結構要求輪廓上的尺寸圖5-18表面結構需要引線引導的尺寸。圖5-19表面結構需要尺寸線的尺寸。圖5-20表面結構需要特征控制框上方的尺寸。圖5-21大多數(shù)曲面具有具有相同曲面結構要求的簡化表示法。圖5-；圖5-23各種工藝方法多表面結構要求的簡化注釋法，5.3.2表面粗糙度的注釋(符號)，1 .表

14、面粗糙度符號，2 .表面粗糙度代碼及其注釋，參數(shù)的尺寸寬度，2。標注時高度特征參數(shù)的規(guī)定，標注時高度特征參數(shù)值為上限值，上限值陣列中僅標注一個值，則僅需要上限值。顯示上限值和下限值時，所有度量值中超過規(guī)定值的數(shù)量必須小于總計的16%。標注最大值和最小值時，這意味著所有實際值必須超過規(guī)定值才能渡邊杏。表5-7，2。如果表面加工代碼及其標注、間距和造型圖征參數(shù)的標注需要標注RSm、TP值，請在長邊的橫檔下寫入符號，并將數(shù)值寫入代碼后。2 .標注時，高度特征參數(shù)規(guī)定、需要表面粗糙度的其他標注、樣例長度和測量長度標注顯示在符號的長邊水平線下。表面粗糙度指定的加工方法，如果需要，可以使用文字注釋。如果需要顯示加工馀量，可以在規(guī)定的地方添加馀量值。需要控制表面粗糙度方向時，可以在指定位置添加紋理方向符號。2 .如果表面加工代碼及其注解，以及要表現(xiàn)的切削表面需要表面特征的其他規(guī)定，則必須在表面加工符號的相應位置注解多個所需項目的表面特征。5.3.2表面粗糙度注釋，3 .表面粗糙度符號、代碼常規(guī)注釋位于可見輪廓、尺寸界線、引線或延長線上。符號的端點必須從材質(zhì)外部指向表面。5.4表面粗糙度測量，5.4.1比較法(用于表面粗糙度要求不高的零件表面)比較法是通過將測量的表面與已知評估參數(shù)值的表面粗糙度標準模板直接比較來估算測量