表面-粗糙度及测-量教学课件

第四章表面粗糙度及测量§4,1表面粗糙度对机械零件使用性能的影响§4.2表面粗糙度的国家标准§4.3表面粗糙度的选用§4.4表面粗糙度的符号、代号及图样标注§4.5表面粗糙度的检测下一页第四章表面粗糙度及测量在机械加工过程中,由于刀具或砂轮切削后遗留的刀痕、切削过程中切屑分离时的塑性变形以及机床的振动等原因,会使被加工零件的表面产生微小的峰谷。这些微小峰谷的高低程度和间距状况构成了零件的微观几何形状特征,用表面粗糙度来表征它是一种微观几何形状误差,也称微观不平度。表面粗糙度数值越小,则表面越光滑。表面粗糙度与形状误差和表面波度是有区别的。通常波距(相邻两波峰或两波谷之间的距离)小于1mm的属于表面粗糙度,波距在1-10mm的属于表面波度,波距大于10mm的属于形状误差。如图4-1所示。上一页下一页第四章表面粗糙度及测量表面粗糙度数值的大小直接影响产品的质量。因此,在保证零件尺寸、形状和位置精度的同时,对表面粗糙度要有相应的要求,特别是对高速度、高精度和密封要求较高的产品,更为重要。上一页返回§4.1表面粗糙度对机械零件使用性能的影响表面粗糙度对机械零件的耐磨性、配合性质、抗腐蚀性、疲劳强度及密封性都有很大影响,尤其对在高温、高速、高压条件下工作的机械零件影响更大对耐磨性的影响表面越粗糙,则摩擦阻力就越大,零件的磨损也越快;表面过于光滑,由于磨损下来的金属微粒的磨划作用以及润滑油被挤出和分子间的吸附作用,也会使摩擦阻力增加,表面磨损反而加剧。实验证明,磨损量与表面粗糙度参数Ra之间的关系如图4-2所示。下一页§4.1表面粗糙度对机械零件使用性能的影响二、对配合性质的影响对于有配合要求的零件表面,无论是哪种配合,表面粗糙度都影响配合性质的稳定性。对于间隙配合,表面越粗糙,就越易磨损,使得配合面之间的间隙增大,破坏原有的配合性质。对于过盈配合,由于零件表面凸凹不平,配合零件经过压装后,零件表面的峰顶会被挤平,减小了实际有效过盈,从而降低了联结强度。对于过渡配合,因多用压力及锤敲装配,表面粗糙度也会使配合变松。三、对抗腐蚀性的影响上一页下一页§4.1表面粗糙度对机械零件使用性能的影响零件表面越粗糙,腐蚀性气体或液体越容易积存在凹谷底腐蚀作用便从凹谷深人到金属内部。因此提高零件表面粗糙度质量,可以增强其抗腐蚀能力四、对抗疲劳强度的影响零件在交变载荷、重载荷及高速工作条件下,表面越粗糙对应力集中越敏感。特别是在交变载荷作用下,零件表面凹谷处容易产生应力集中而引起零件的损坏。对于承受交变载荷的零件,若提高其表面粗糙度质量,则可提高其抗疲劳强度。上一页下一页§4.1表面粗糙度对机械零件使用性能的影响五、对结合密封性的影响粗糙不平的两个结合表面,仅在局部点上接触必然产生缝隙,气体或液体通过接触面间的缝隙渗漏,影响密封性。因此,提高零件表面粗糙度质量,可提高其密封性。此外,表面粗糙度对接触刚度、产品外观及测量精度等都有很大影响。因此,为保证机械零件的使用性能,在设计零件时,除了要保证零件尺寸、形状和位置精度要求以外,必须提出合理的表面粗糙度要求。上一页返回§4.2表面粗糙度的国家标准表面粗糙度国家标准由三个标准构成GB3505-2000《产品几何技术规范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/T131-993《机械制图表面粗糙度符号、代号及其注法》。、基本术语和定义为了客观地评定表面粗糙度,首先要确定测量的长度范围和方向即评定基准,它包括取样长度、评定长度和基准线1取样长度L下一页§4.2表面粗糙度的国家标准取样长度z:是指在测量和评定表面粗糙度时所取的一段与轮廓总的走向一致的长度。选择和规定取样长度的口的是为了限制和减小其他几何形状误差,特别是表面波纹度对表面粗糙度测量结果的影响。取样长度方向与轮廓走向一致。表面越粗糙,取样长度就应越大。在取样长度范围内,一般应包括五个以上的完整轮廓的峰和谷。如图4-3所示。国标规定的取样长度见表4-12评定长度La个零件的表面粗糙度不一定很均匀,在一个取样长度内不能完全合理地反应某一表面粗糙度的特性,规定在测量和评定表面粗糙度时的一段表面长度,称为评定长度La,它可包括一个或几个取样长度,如图4-3所示。上一页下一页§4.2表面粗糙度的国家标准一般取l=5L,见表4-1。3.基准线基准线是指用以评定表面粗糙度参数的给定的一条参考线。基准线有以下两种(1)轮廓最小二乘中线(简称中线)。在取样长度Ir内,使轮廓线上各点至一条基准线的距离的平方和为最小,此基准线就是轮廓的最小二乘中线,如图4-4所示。它是根据实