第四章 表面粗糙度及检测.pptVIP

第四章 表面粗糙度及检测 机械零件表面精度所研究和描述的对象是零件的表面形貌特性。机械加工或是用其他方法获得的表面，存在着微观几何形状误差。 表面粗糙度对机器零件的摩擦磨损、配合性质、耐腐蚀性、疲劳强度及结合密封性等都有很大的影响。 4.1 表面粗糙度 4.2 零件表面粗糙度参数值的选择 4.3 表面粗糙度的测量 第四章 表面粗糙度 学习指导： 基本内容：掌握表面粗糙度的基本概念，表面粗糙度的 评定评定参数、选用、标注及测量。 重点内容：表面粗糙度的评定、选用及在图样上的标注 方法。 难点内容：表面粗糙度的评定、选用原则。 操作技能：表面粗糙度的测量。 第四章 表面粗糙度 表面粗糙度：是指表面微观几何形状误差，也称为微观不平度。（加工表面所具有的较小间距和微小峰谷不平度）。 零件表面不平度通常按照表面轮廓误差曲线相邻两波峰或两波谷之间的距离(波距)的大小划分为三类误差 （1）表面粗糙度：零件表面所具有的微小峰谷的不平程度， 其波长和波高之比一般小于 50。属于微观几何形状误差。 （2）表面波度：零件表面中峰谷的波长和波高之比等于50～ 1000的不平程度称为波度。会引起零件运转时的振动、噪声，特 别是对旋转零件（如轴承）的影响是相当大的目前表面波度还没 有制定国家标准。国际标准化组织第57技术委员会正在制定表面 波度有关国际标准。 （3）形状误差 ：零件表面中峰谷的波长和波高之比大于1000 的不平程度属于形状误差。 由于切削过程中的： 刀痕 切屑分离时的塑性变形 刀具和被加工表面间的摩擦 工艺系统中的高频振动等。 表面粗糙度对零件性能的影响 表面粗糙度对机械零件的使用性能和寿命都有很大的影响，尤其是对在高温、高压和高速条件下工作的机械零件影响更大，其影响主要表现在以下几个方面。 1) 对摩擦和磨损的影响 具有微观几何形状误差的两个表面只能在轮廓的峰顶发生接触，如图5.2所示 。 2) 对配合性能的影响 对于间隙配合，相对运动的表面因其粗糙不平而迅速磨损，致使间隙增大；对于过盈配合，表面轮廓峰顶在装配时容易被挤平，使实际有效过盈量减小，致使联接强度降低。 3) 对抗腐蚀性的影响 粗糙的表面，易使腐蚀性物质存积在表面的微观凹谷处，并渗入到金属内部，如图所示，致使腐蚀加剧。 4) 对疲劳强度的影响 零件表面越粗糙，凹痕就越深，当零件承受交变荷载时，对应力集中很敏感。使疲劳强度降低，导致零件表面产生裂纹而损坏。 5) 对接触刚度的影响 接触刚度影响零件的工作精度和抗振性。这是由于表面粗糙度使表面间只有一部分面积接触。一般情况下，实际接触面积只有公称接触面积的百分之几。因此，表面越粗糙受力后局部变形越大，接触刚度也越低。 6) 对结合面密封性的影响 粗糙的表面结合时，两表面只在局部点上接触，中间有缝隙，影响密封性。因此，降低表面粗糙度，可提高其密封性。 7) 对零件其他性能的影响 表面粗糙度对零件其他性能，如对测量精度、流体流动的阻力及零件外形的美观等都有很大的影响。 4.1 表面粗糙度 1.术语及定义 (1) ?c滤波器：是确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器。而滤波器是除去某些波长成分而保留所需表面成分的处理方法。当测量信号通过?c滤波器后将抑制波纹度的影响。 (2) 粗糙度轮廓：是对零件表面的原始轮廓采用?c滤波器抑制长波成分以后形成的轮廓。 4.1 表面粗糙度 1.术语及定义 (3) 取样长度l(新标准中用lr)：用于判别被评定轮廓的不规则特征的x轴向上的长度，它在数值上与轮廓滤波器?c的标志波长相等。评定表面粗糙度所规定的一段基准线长度。应与表面粗糙度的大小相适应。规定取样长度是为了限制和减弱表面波纹度对表面粗糙测量结果的影响，一般在一个取样长度内应包含５个以上的波峰和波谷。表面越粗糙，取样长度就越大。 (4) 评定长度ln(新标准中用ln)： 用于判别被评定轮廓的x轴方向上的长度。为了全面、充分地反映被测表面的特性，在评定或测量表面轮廓时所必需的一段长度。评定长度可包括一个或多个取样长度。表面不均匀的表面，宜选用较长的评定长度。通常评定长度一般按5个取样长度来确定。 图例图表 4.1 表面粗糙度 1.主要术语及定义 (5) 轮廓中线m：评定表面粗糙度数值的基准线。它是具有与被测表面几何形状一致的几何轮廓形状，并将被测轮廓加以划分的线。有两种中线：轮廓的最小二乘中线m：在取样长度内，使轮廓