第5章表面粗糙度轮廓及其检测演示幻灯片

HH3A,第五章表面粗糙度轮廓及其检测,第一节表面粗糙度轮廓的基本概念第二节表面粗糙度轮廓的评定第三节表面粗糙度轮廓的技术要求第四节表面粗糙度轮廓技术要求在零件图上标注的方法第五节表面粗糙度轮廓的检测,1,2020/5/5,2,2020/5/5,第一节表面粗糙度轮廓的基本概念,一、表面粗糙度轮廓的界定,图5-1表面轮廓,表面轮廓：平面与表面相交所得的轮廓线，称为表面轮廓。,3,2,图5-2零件表面几何形状误差及其组成成份,4,2020/5/5,二、表面粗糙度轮廓对零件工作性能的影响,1耐磨性摩擦因数对耐磨性的影响2配合性质稳定性3耐疲劳性交变应力产生疲劳裂纹4抗腐蚀性腐蚀物质容易影响,5,2020/5/5,第二节表面粗糙度轮廓的评定,一、取样长度和评定长度二、粗糙度轮廓中线三、粗糙度轮廓的评定参数,6,2020/5/5,1取样长度lr取样长度：是测量或评定表面粗糙度所规定的一段基准线长度，至少包含5个微峰和5个微谷。,图5-3取样长度和评定长度,7,2020/5/5,2评定长度ln取标准评定长度ln5lr。若被测表面比较均匀，可选ln5lr；若均匀性差，可选ln5lr。,表取样长度和评定长度数值,8,2020/5/5,二、表面粗糙度轮廓的中线,图5-4表面粗造度轮廓的最小二乘中线轮廓上第点至最小二乘中线的距离,表面粗糙度轮廓中线是为了定量地评定表面粗糙度轮廓而确定的一条基准线。,1轮廓最小二乘中线,9,2020/5/5,2轮廓算术平均中线轮廓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廓走向一致的基准线，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即：,图5-5表面粗造度轮的算术平均中线,10,2020/5/5,1)轮廓的算术平均偏差,图5-6轮廓算术平均偏差Ra的确定,近似为,1幅度参数,11,2020/5/5,在一个取样长度范围内，最大轮廓峰高Rp与最大轮廓谷深Rv之和称之为轮廓最大高度，用符号Rz表示，即Rz=Rp+Rv,图5-7表面粗糙度轮廓的最大高度Rz的确定,2)轮廓的最大高度,12,2020/5/5,一个轮廓峰与相邻的轮廓谷的组合叫做轮廓单元。在一个取样长度lr范围内，中线与各个轮廓单元相交线段的长度叫做轮廓单元的宽度，用符号Xsi表示。轮廓单元的平均宽度：是指在一个取样长度lr范围内所有轮廓单元的宽度Xsi的平均值，用符号Rsm表示，即,图5-8轮廓单元的宽度与轮廓单元的平均宽度,2间距特征参数,13,2020/5/5,第三节表面粗糙度轮廓的技术要求,一、表面粗糙度轮廓技术要求的内容,规定表面粗糙度轮廓的技术要求时，必须给出表面粗糙度轮廓幅度参数及允许值和测量时的取样长度值这两项基本要求，必要时可规定轮廓其他的评定参数、表面加工纹理方向、加工方法或(和)加工余量等附加要求。如果采用标准取样长度，则在图样上可以省略标注取样长度值。,14,2020/5/5,二、表面粗糙度轮廓评定参数的选择,在常用值范围内(Ra为0.0256.3mm，Rz为0.125mm)，普遍采用Ra作为评定参数。采用Rz作为评定参数的原因是：一方面，由于触针式轮廓仪功能的限制，不适应于极光滑表面和粗糙表面；另一方面，对测量部位小、峰谷少或有疲劳强度要求的零件表面，选用Rz作为评定参数，方便、可靠。,15,2020/5/5,三、表面粗糙度轮廓参数允许值的选择,表面粗糙度参数值的选用原则：首先满足功能要求，其次是考虑经济性及工艺性。在满足功能要求的前提下，参数的允许值应尽可能大些。,16,2020/5/5,第四节表面粗糙度轮廓技术要求在零件图上标注的方法一、表面粗糙度的符号和代号二、表面粗糙度代号的标注方法,17,2020/5/5,一、表面粗糙度轮廓的符号和代号,1.表面粗糙度的符号表面粗糙度的符号及说明,18,2020/5/5,a1，a2粗糙度幅度参数代号及其数值（mm）；b加工要求、镀覆、涂覆、表面处理或其他说明等；c取样长度（mm）或波纹度（mm）；d加工纹理方向符号；e加工余量（mm）；f粗糙度间距参数值（mm）,图5-9表面粗糙度轮廓代号,2表面粗糙度的代号,19,2020/5/5,1表面结构的标注表面结构的标注代号及含义,二、表面粗糙度轮廓代号的标注方法,20,2020/5/5,按标准规定选用对应的取样长度时，则在图样上省略标注，否则应按如图5-10a所示方法标注取样长度，图中取样长度取值为0.8mm。如果某表面的粗糙度要求按指定的加上方法(如铣削)获得时、可用文字标注见图5-10b。如果需要标注加工余量(设加工总余量为5mm)，应将其标注见图5-10c。如果需要控制表面加工纹理方向时，加注加工纹理方向符号，见图5-10d。标准规定了加工纹理方向符号，如表5-10所示。,2表面粗糙度轮廓技术要求其它项目的标注,21,2020/5/5,图5-10表面粗糙度其他项目的标注,图5-11表面粗糙度代号标注示例a)不同位置上的标注方法b)图样标注示例,22,2020/5/5,小结,（1）表面粗糙度轮廓的概念（2）国家标准在评定表面粗糙度轮廓的参数时，规定了取样长度lr、评定长度ln和中线。（3）表面粗糙度轮廓的评定参数有幅度参数（包括轮廓的算术平均偏差Ra轮廓的最大高度Rz）和间距特征参数（4）通常只给出幅度参数Ra或Rz及允许值，必要时可规定轮廓其他的评定参数、表面加工纹理方向、加工方法或(和)加工余量等附加要求。如果采用标准取样长度，则在图样上可以省略标注取样长度值。（5）国家标准规定了表面粗糙度轮廓的标注方法，见表5-8表5-9及图5-9、图5-10.（6）表面粗糙度轮廓的检测主要方法有比较检验法、针描法、光切法和干涉法。,23,2020/5/5,表面粗糙度测量与一般长度测量相比较，具有被测量小，测量精度要求高等特点。测量表面粗糙度的仪器和形式有多种多样，但从测量原理上看，目前最常用的表面粗糙度测量方法有：比较法、光切法、干涉法和针描法。一、比较检验法比较法是将已知其高度参数值的表面粗糙度样块与被测表面相比较，通过人的感官，或借助放大镜、显微镜来判断被测零件表面粗糙度的一种检测方法。,第五节表面粗糙度轮廓的检测,24,2020/5/5,比较法测量表面粗糙度具有简单易行的优点，适合在车间条件下使用。该方法的缺点是，评定结果的准确性在很大程度上取决于检验人员的经验，仅适用于评定表面粗糙度要求不严格的工件。二、针描法针描法是一种接触式测量表面粗糙度的方法，最常用的仪器是电动轮廓仪。BCJ-2型电动轮廓仪，其测量的基本原理是：将被测工件1放在工作台6的定位块7上，调整工件（或驱动箱4）的倾斜度，使工件被测表面平行于传感器3的滑行方向。调整传感器及触针2的高度，使触针与被测表面适当接触。启动电动机，使传感器带动触针沿工件被测表面滑行。由于被测表面有微小的峰谷，使触针在滑行的同时还沿轮廓的垂直方向上下运动。触针的运动情况实际上反映了被测表面轮廓的情况。将触针运动的微小变化通过传感器转换成电信号，并经计算和放大处理，便可由指示表5直接显示出Ra的大小。,25,2020/5/5,图5-12针描法测量原理示意图1电感线圈2铁心3杠杆4支点5触针,26,2020/5/5,三、光切法光切法是利用“光切原理”测量零件表面粗糙度的方法。光切显微镜（又称为双管显微镜）就是应用这一原理设计而成的，它适宜测量Rz值，测量范围一般为0.560m。,图5-13光切法测量表面粗糙度的原理图1光源