表面粗造度和其检测.docVIP

第四章表面粗造度及其检测 掌握表面粗糙度的基本概念，表面粗糙度的评定、选用、标注及测量。 重点内容：表面粗糙度的评定、选用及标注。 难点内容：表面粗糙度的评定、选用。 操作技能：表面粗糙度的测量。 第一节表面粗糙度的概念 表面粗糙度：指机械加工（或铸造、锻打）的零件表面上，总会存在着具有的较小间距和峰谷的微观几何形状误差。也称为微观不平度。这种较小间距和峰谷的微观几何形状特性称为表面粗糙度。 表面粗糙度的产生： (1) 切削后遗留 的刀痕； (2) 切削过程中切屑分离时的塑性变形； (3) 以及机床等工装系统的振动等。 表面粗糙度的界定 零件的截面轮廓形状包括: 　1、表面粗糙度：入波距小于1mm； 2、表面波纹度：波距入在1—10mm　　3、形状误差：波距入大于10mm。 二、表面粗糙度对零件使用性能的影响 1、对摩擦和磨损的影响：表面粗糙度大—磨损大—寿 命低．　表面越粗糙，摩擦系数越大，零件运动表面磨损加快。 2、对配合性质的影响：表面粗糙度影响配合性质的稳定性．对间隙配合：表面粗糙则易磨损，使配合间隙逐渐增大。从而降低机器的工作精度。 对于过盈配合，有效过盈减小； 3、对疲劳强度的影响：表面越粗糙，疲劳强度越低．则对应力集中越敏感。 4、对接触刚度的影响：表面越粗糙，接触刚度越低 5、对耐腐蚀性能的影响：粗糙的表面易造成表面锈蚀 表面越粗糙，则表面越容易积聚腐蚀性物质，腐蚀加剧。 因此，在零件的精度设计中，对零件表面粗糙度轮廓要提出合理的技术要求。 第二节 表面粗糙度的评定 掌握：测量和评定表面粗糙度时，应规定取样长度、评定长度、基准线和评定参数。测量截面方向一般垂直于表面主要加工痕迹的方向，即测量横向轮廓或垂直于切削方向的轮廓。 一、主要术语及定义 1、实际轮廓——实际表面 --实际表面是物体与周围介质分离的表面。 实际表面轮廓 ---- 由理想平面与实际表面相交所得的轮廓。 2、取样长度 L——评定表面粗糙度时所取的一段基准线长度。 图4-3 用于判别被评定轮廓的不规则特征X轴向上的长度。 取样长度在轮廓总的走向上量取在一个取样长度 l 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。为了得到较好的测量结果，取样长度应满足下列要求：设取样长度上限为 Lmax ，下限为 Lmin ，波度的波距为 λw ， 粗糙度的波距为 λR ，则取样长度上限与波度的波距的关系应满足： 取样长度的下限与粗糙度的波距的关系应满足： 3、评定长度LN——图4-3最小的测量长度。连续的几个取样长度。目的是为了更可靠地反映表面粗糙度轮廓的特性 。一般LN=5L用于判别被评定轮廓的X轴方向上的长度。评定长度包括一个或几个取样长度。 Ln=n lr 4、基准线 ——是指评定表面粗糙度参数值时所取的基准。基准线应穿过轮廓，且与轮廓走向一致，因此也称为中线。 （1）轮廓的最小二乘中线 图4-4A 在取样长度内使轮廓上各点到该基准线的距离的平方之和最小。∑yi2=min （2）轮廓的算术平均中线图4-4B 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。∑Fi=∑Fi/ 将实际轮廓划分上下两部分，且使上下面积相等的直线 。 即：F1+F3+…+F2n-1= F2+F4+…+F2n 二、评定参数 ——主要有：高度参数、间距参数、形状参数，表面粗糙度的评定参数是用来定量描述零件表面微观几何形状特征的；其评定参数按照微观几何形状的高度、间距和形状等三个方面的特性来划分。 1、高度特性参数----主参数 （1）?轮廓算术平均偏差Ra:在一个取样长度内，被测实际轮廓上各点至基准线的距离 的绝对值的算术平均值。在取样长度内，轮廓的纵坐标值y（x）绝对值的算术平均值。 特点；1客观反映实际表面。图4-5书上公式（4-2）2、Ra能充分反映表面微观几何形状高度方面的特性，但因受计量器具功能的限制，不用作过于粗糙或太光滑的表面的评定参数。 （2）微观不平度十点平均高度Rz 指在取样长度内，5个最大轮廓峰高的平均值与5个最大轮廓谷深的平均值之和。用下式表示：书上公式4-3 峰顶线和谷底线平行于中线且分别通过轮廓最高点和最低点。 Rz = Rp + Rv 特点：Rz只能反映轮廓的峰高，不能反映峰顶的尖锐或平钝的几何特性，同时若取点不同，则所得Rz值不同，因此受测量者的主观影响较大。但易于在光学仪器上量取。在零件有疲劳要求时最好使用该参数。对于同一表面，只标注Ｒa和Ｒz中的一个，切勿同时把两者都标注，测量、计算方便，反映表面微观几何形状特征方面不如Ｒa全面。 轮廓最大高度Ry ——在一个取样长度内，实际轮廓的峰顶线至