表面特征的控制与评定_第1页
表面特征的控制与评定_第2页
表面特征的控制与评定_第3页
表面特征的控制与评定_第4页
表面特征的控制与评定_第5页
已阅读5页,还剩39页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

关于表面特征的控制与评定第1页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六学习要求目的:掌握表面粗糙度轮廓的评定参数和标注,为合理选用表面粗糙度轮廓打下基础要求:从微观几何误差的角度理解表面粗糙度轮廓的概念;了解表面粗糙度轮廓对机械零件使用性能的影响。理解规定取样长度及评定长度的目的及中线的作用;掌握表面粗糙度轮廓的幅度参数及其检测手段;了解表面粗糙度轮廓的间距特性参数;掌握表面粗糙度轮廓参数和参数值的选用原则和方法。熟练掌握表面粗糙度轮廓技术要求在零件图上标注的方法。第2页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六表面特征的含义表面粗糙度:指由加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性,亦称微观不平度。产生原因:加工过程中在工件表面留下的刀痕,刀具和零件表面之间的摩擦,切屑分离时工件表面层的塑性变形,切削过程中的残留物以及工艺系统中的高频振动等第3页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六表面特征的划分按相邻两波峰或波谷之间的距离,即按波距的大小来考虑,或按波距与波幅(峰谷高度)的比值来划分表面粗糙度:波距小于1mm,大体呈周期变化表面波纹度:波距在1~10mm之间,并呈周期性变化表面形状误差:波距在10mm以上,无明显周期变化第4页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六表面粗糙度表面波纹度表面形状误差λ实际表面轮廓

零件表面几何形状误差及其组成成份第5页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六表面粗糙度对机械零件使用性能的影响影响零件的耐磨性。影响配合性质的稳定性。影响零件的疲劳强度。影响零件的抗腐蚀性。影响零件的密封性。对零件的外观、测量精度、表面光学性能、导电导热性能和胶合强度等也有着不同程度的影响。

第6页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六表面粗糙度的评定

基本术语实际表面:物体与周围介质分离的表面。工件的实际表面是由粗糙度、波纹度及形状误差叠加而成的表面。第7页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六ISO4287:1997中的一般术语及定义中线:具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线粗糙度轮廓中线:用λc滤波器抑制长波轮廓成分后所对应的中线波纹度轮廓中线:用λf滤波器抑制长波轮廓成分后所对应的中线原始轮廓中线:对原始轮廓进行最小二乘拟合,按标称形状所获得的中线第8页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六基本术语取样长度(lr):用于判别被评定轮廓不规则特征的x轴方向的一段基准线长度,至少包含5个以上轮廓峰和轮廓谷。评定表面粗糙度的取样是从表面轮廓上取得规定取样长度的目的在于限制和减弱其他几何形状误差,特别是表面波度对表面粗糙度测量结果影响。一般表面越粗糙,取样长度就越大。第9页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六基本术语评定长度(ln)

:用于判别被评定轮廓的X轴方向上的长度。由于零件表面粗糙度不均匀,为了合理反映表面粗糙度特征,在测量和评定表面粗糙度时规定了一段最小长度,称为评定长度(ln)。评定长度可包含一个或几个取样长度,一般情况下,取ln=5lr;若被测表面比较均匀,可选ln<5lr

;若均匀性差,可选ln>5lr

规定评定长度,是由于加工表面有着不同程度的不均匀性,为充分合理地反映表面粗糙度特性而设立的第10页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六取样长度和评定长度第11页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六基本术语中线:具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线轮廓最小二乘中线:具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线(中线),在取样长度内使轮廓上各点轮廓偏距(在测量方向上轮廓线上的点至基准线的距离)的平方和最小,第12页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六基本术语轮廓算术平均中线:在取样长度内,划分实际为为上、下两部分,且使上下两部分面积相等的线

,即:

F1+F2+…+Fn=F’1+F’2+…+F’m

规定算术平均中线是为了用图解法近似地确定最小二乘中线第13页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六评定参数:幅度参数(高度参数)轮廓的算术平均偏差Ra

在一个取样长度内纵坐标值Z(x)绝对值的算术平均值,用Ra表示,即Ra值的大小能客观地反映被测表面的微观几何特性,Ra值越小,说明被测表面微小峰谷的幅度越小,表面越光滑;反之,Ra越大,说明被测表面越粗糙。Ra值是用触针式电感轮廓仪测得的,受触针半径和仪器测量原理的限制,不宜用作过于粗糙或太光滑表面的评定参数,仅适用于Ra值在0.025~6.3μm的表面。第14页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六幅度参数轮廓最大高度Rz:在取样长度内,轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。轮廓峰顶为取样长度内平行于基准线并通过轮廓最高点的线;轮廓谷底线为取样长度内平行于基准线并通过轮廓最低点的线Ra和Rz是标准规定必须标注的参数(只标其一),基本参数Rz=Zpmax+Zvmax

第15页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六间距参数轮廓单元:某个轮廓峰与相邻轮廓谷的组合轮廓单元宽度:在一个取样长度内,中线与各个轮廓单元相交线段的长度Xsi轮廓单元的平均宽度:在一个取样长度内,轮廓单元宽度Xsi的平均值用Rsm表示,第16页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六混合参数(形状参数)在给定水平位置C上,轮廓的实体材料长度Ml(c)与评定长度ln的比率用Rmr(c)表示,Rmr(c)=Ml(c)/ln轮廓的实体材料长度Ml(c):评定长度内,一平行于X轴的直线从峰顶线向下移动一水平截距c时,与轮廓相截所得的各段截线长度之和第17页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六评定参数高度(幅度)参数(Ra、Rz)是标准规定必须标注的参数(二者只需取其一),又称为基本参数间距参数(RSm)与混合参数Rmr(c),相对基本参数而言,称为附加参数,它们是只有少数零件的重要表面有特殊使用要求时,才选用的附加评定参数,附加参数不能单独在图样上注出,只能作为幅度参数的辅助参数注出第18页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六5.3表面粗糙度的参数值及其选用表面粗糙度的参数值已经标准化,设计时应按国家标准GB/T1031—95《表面粗糙度参数及其数值》规定的参数值系列选取。表5-2Ra的数值第19页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六表面粗糙度的参数值表5-3Rz的数值表5-4Rsm的数值第20页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六表面粗糙度的参数值表5-5Rmr(c)(%)的数值表5-6lr和ln的数值第21页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六幅度参数的选用幅度参数是标准规定的基本参数,可以独立选用。对于有表面粗糙度要求的表面,必须选用一个幅度参数。对于幅度方向的表面粗糙度参数值在0.025~6.3μm的零件表面,标准推荐优先选用Ra。这是因为Ra能够比较全面地反映被测表面的微小峰谷特征,同时,上述范围内用电动轮廓仪能够很方便地测出被测表面Ra的实际值。Rz通常用光学仪器——双管显微镜或干涉显微镜测量。在表面粗糙度要求特别高或特别低(Ra<0.025μm或Ra>6.3μm=时,选用Rz。Rz用于测量部位小、峰谷小或有疲劳强度要求的零件表面的评定。第22页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六间距参数的选用对附加评定参数Rsm和Rmr(c),一般不能作为独立参数选用,只有少数零件的重要表面有特殊使用要求时才附加选用。Rsm主要在对涂漆性能(如喷涂均匀,涂层有极好的附着性和光洁性等)有要求时选用。另外,要求冲压成形后抗裂纹、抗振、抗腐蚀、减小流体流动摩擦阻力等情况下也可选用。例如,汽车外形薄钢板除要控制幅度参数Ra(0.9~1.3μm)外,还需进一步控制Rsm(0.13~0.23μm),主要作用是提高钢板的可漆性。第23页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六混合参数的选用轮廓的支承长度率Rmr(c)主要在耐磨性、接触刚度要求较高等场合附加选用。第24页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六表面粗糙度参数值的选用一般来说,表面粗糙度值(评定参数值)越小,零件的工作性能越好,使用寿命也越长。表面粗糙度越小,加工成本越高选择表面粗糙度参数值既要考虑零件的功能要求,又要考虑其制造成本。表面粗糙度参数值的选用原则为:首先,满足零件的功能要求;其次,考虑经济性及工艺的可能性。第25页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六选择表面粗糙度评定参数值的一般原则在满足表面功能要求的情况下,尽可能选用较大的零件表面粗糙度参数值同一零件上,工作表面的表面粗糙度应比非工作表面要求严(Rmr(c)值大,其余评定参数都小)摩擦表面比非摩擦表面的表面粗糙度参数值要小;滚动表面比滑动表面零件表面粗糙度参数值要小;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,则零件表面粗糙度参数值越小;同一精度等级,小尺寸比大尺寸,轴比孔零件表面粗糙度参数值要小第26页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六第27页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六评定参数值的规定及取样长度、评定长度的选用要点规定表面粗糙度轮廓要求时,必须给出表面粗糙度轮廓参数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。表面粗糙度的评定不包括表面缺陷,如沟槽、气孔和划痕等Ra和Rz的参数值选用见表5.2和表5.3测量参数Ra和Rz时,标准推荐按表5.6选用相应的取样长度l和评定长度ln轮廓单元的平均宽度RSm按表5.4选用轮廓的支撑长度率Rmr(c)的数值按表5.5选用第28页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六加工纹理符号为保证零件的功能要求,有时需对加工纹理作出规定。如对于密封表面,加工纹理需呈同心圆状,对于相互移动的表面,加工纹理最好按一定方向呈直线状第29页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六

表面粗糙度轮廓技术要求在零件图上标注的方法第30页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六表面粗糙度的符号第31页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六a1,a2——粗糙度幅度参数代号及其数值(μm);b——加工方法、镀覆、涂覆、表面处理或其他说明等;c——取样长度(mm)或波纹度(μm);d——加工纹理符号;e——加工余量(mm);f——粗糙度间距参数值(mm)或轮廓的支撑长度率(e)bc/fa1a2d

图5-9表面粗糙度轮廓代号2.表面粗糙度的代号第32页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六表面粗糙度幅度参数的标注表面粗糙度幅度参数是基本参数,Ra在代号中是标注在a1及a2位置,用数值表示,单位为微米(μm),参数值前省略标注参数代号Ra

。Rz也是标注在代号中的a1及a2位置,它的参数值前需标注出相应的参数代号Rz

。第33页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六表面粗糙度轮廓幅度参数的标注第34页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六“上限值”或“下限值”是指表面粗糙度参数的所有实测值中超过规定值的个数少于总数的16%“最大值”是指表面粗糙度参数的所有实测值不超过规定值第35页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六表面粗糙度附加参数的标注GB/T131--93

表面粗糙度的间距参数和混合特性参数为附加参数,在幅度参数未标注时,附加参数不能单独标注。若需要标注RSm值或Rmr(c)值时,应在表面粗糙度代号中的f位置标注,数值写在相应的参数代号后面。第36页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六b)c)d)a)0.86.3铣3.23.2(5)3.2图5-10表面粗糙度其它项目的标注12.512.53.23.23.2f其余2512.50.4M1.63.23.2ff图5-11表面粗糙度代号标注示例符号、代号应标在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上。符号的尖端必须从材料外指向表面。第37页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六表面粗糙度的测量比较法:将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较,多用于车间,评定表面粗糙度值较大的工件。光切法:利用光切原理,用双管显微镜测量。

常用于测量Rz为0.5~60μm。干涉法:利用光波干涉原理,用干涉显微镜测量。可测量Rz和Ry值。印模法:利用石腊、低熔点合金或其它印模材料,压印在被测零件表面,放在显微镜下间接地测量被测表面的粗糙度。适用于笨重零件及内表面。第38页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六

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(轮廓单元的平均宽度RSm)(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,(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。第39页,共44页,2022年,5月20日,5点51分,星期六本章重点:1.表面粗糙度的定义及其对机械零件使用性能的影响;2.取样长度、评定长度和最小二乘中线的概念;3.表面粗糙度评定参数的名称、代号及其在图样上的标注方法,必须要掌握基本参数的名称、代号和标注方法;4.表面粗糙度的选用5.合理选择与正确标注表面粗糙度参数及数

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论