公差第五章表面粗糙度及其检测

第五章表面粗糙度及其检测 1表面粗糙度的基本概念表面粗糙度 零件表面具有的较小间距和峰谷的微观几何形状特性 一 表面粗糙度的界定参看图5 1 完工零件的截面轮廓形状一般包括表面粗糙度 波距小于1mm 表面波纹度 波距在1 10mm 和形状误差 波距大于10mm 三者通常按波距 间距 来划分 二 表面粗糙度对零件工作性能的影响1 影响零件运动表面的摩擦和磨损 适中的零件表面粗糙度有利于改善零件运动表面的摩擦和磨损 2 影响配合性质的稳定性和机器的工作精度3 影响零件的强度4 影响零件的抗腐蚀性此外 表面粗糙度对联接的密封性和零件的美观等也有很大影响 2表面粗糙度的评定测量和评定表面粗糙度时 需要确定取样长度 评定长度 基准线和评定参数 并且应测量横向轮廓或垂直于切削方向的轮廓 一 取样长度和评定长度1 取样长度取样长度是指测量或评定表面粗糙度时所规定的一段长度 如图5 2所示 在一个取样长度lr范围内 一般应包含五个以上 的轮廓峰和轮廓谷 表面越粗糙 取样长度就应越大 2 评定长度评定长度是指为了合理且较全面地反映整个表面的表面粗糙度特性 而在测量和评定表面粗糙度时所必须的一段长度 如图5 2所示 评定长度ln可以包括一个或几个取样长度 一般情况下取ln 5lr 取样长度和评定长度的推荐值见附表5 1 取样长度 评定长度 二 基准线基准线是指评定表面粗糙度时所取的基准 GB3505 83 表面粗糙度术语表面及其参数 规定下列中线作为基准线 1 轮廓的最小二乘中线轮廓的最小二乘中线是指具有理想直线形状并划分被测轮廓的基准线 如图5 3所示 在取样长度内使轮廓上各点到该基准线的距离 轮廓偏距 的平方之和为最小 2 轮廓的算术平均中线轮廓的算术平均中线是指具有理想直线形状并在取样长度内与轮轮廓走向一致的基准线 如图5 4所示 该基准线将轮廓划分为上下两部分 且使上部分的面积之和等于下部分的面积之和 三 评定参数表面轮廓上的微小峰 谷的幅度和间距的大小是构成表面粗糙度轮廓的两个独立的基本特征 1 高度特性参数 1 轮廓算术平均偏差 幅度参数 轮廓算术平均偏差Ra是指在取样长度lr内 图5 5 被测轮廓上各点到基准线的距离yi的绝对值的算术平均值 Ra 0l y dx l 5 1 或近似为 Ra yi n 5 2 2 微观不平度十点高度微观不平度十点高度Rz是指在取样长度lr内 图5 6 被测轮廓上五个最大轮廓峰高ypi的平均值与五个最大轮廓谷深yvi的平均值之和 Rz ypi yvi 5 5 3 3 轮廓最大高度轮廓最大高度Ry是指在取样长度l内 图5 6 被测轮廓的峰顶线与谷底线之间的距离 表征微观不平度高度特性的评定参数Ra Rz Ry的数值越大 则表面越粗糙 2 间距特性参数 1 轮廓微观不平度的平均间距 含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一段中线长度 称为轮廓微观不平度的间距 在取样长度内lr内 轮廓微观不平度间距的平均值称为轮廓微观不平度的平均间距 Sm Smi n 5 4 2 轮廓单峰的平均间距两个相邻单峰最高点之间的距离投影在中线上的长度 称为轮廓的单峰间距 在取样长度内l内 轮廓单峰间距的平均值称为轮廓单峰的平均间距 S Si n 5 5 3 形状特性参数在取样长度内lr内 一条平行于中线的直线与轮廓相截 所得各截线长度之和称为轮廓支承长度 p 轮廓支承长度 p与取样长 度内l之比称为轮廓支承长度率tp 用百分比表示 轮廓支承长度率tp与零件的实际轮廓形状有关 是反映零件表面耐磨性能的指标 3表面粗糙度评定参数及其数值的选择一 评定参数的选择表面粗糙度的三类评定特性参数中 最常采用的是高度特性参数 当只给出高度特性参数不能满足零件的功能要求时 才附加地给出间距特性参数或 和 形状特性参数 二 评定参数值的选用Ra值反映表面粗糙度轮廓特性的信息量大 而且Ra值用触针式轮廓仪测量比较容易 因此 对于光滑表面和半光滑表面 普遍采用Ra作为评定参数 但由于触针式轮廓仪功能的限制 它不宜测量极光滑表面和粗糙表面 因此 对于极光滑表面和粗糙表面 采用Rz作为评定参数 三 表面粗糙度轮廓参数允许值的选择用 4表面粗糙度符号和代号及其注法在零件图上 表面粗糙度的符号有三个 见图5 8 表面可用任何方法获得 表面用去除材料的方法获得 表面用不去除材料的方法获得 图5 9为表面粗糙度的各个特性参数及其数值和对零件表面的其他要求在表面粗糙度符号中标注的位置 它们和表面粗糙度符号就构成表面粗糙度代号 幅度参数 最后一道工序的加工方法 镀涂或其它的表面处理方法 非标准的取样长度mm 间距参数的符号和允许值 mm 或其他评定参数的符号和允许值 加工纹理方向 加工余量 加工纹理方向的符号及注法见图5 13 当零件所有的表面具有相同的表面粗糙度要求时 可以采用图5 14a所示的表面粗糙度符号 标注示例见图5 14b 表面粗糙度代号中各种要求和数值的标注方法及其含义见表5 3所示 在零件图上标注表面粗糙度代号时 代号的尖端指向可见轮廓线 尺寸线 尺寸界线或它们的延长线