机械加工表面粗糙度解释及测量.pptVIP

表面粗糙度及量測 目錄 一,表面質量 二, 加工方式與表面粗糙度及成本 三,切斷長度/標準長度/評估長度 四,表面粗糙度參數 五, 表示符號 六, 表面粗糙度之量測方法 較低的光潔度對于盡快加工零件和盡量減少輔助工作量有明顯的經濟效益。何況在某些用途中﹐一定的粗糙性可以提高零件的功能﹐有些零件甚至明確規定了最大和最小粗糙度的值。舉例來說﹐具有一定粗糙度的表面常常可以增加漆層或其它涂敷層的黏附性。 有些多功能零件要求很復雜的表面﹐才能最好地發揮作用。比如發動機的汽缸內壁必須足夠光滑﹐以便為活塞環提供良好的密封表面﹐利于壓縮﹐並防止漏氣。同時﹐表面上還必須具有尺寸﹑數量和分布都合適的凹點﹐為的是保持潤滑油。 一,表面質量 車﹑銑﹑刨﹑磨及其它所有機械加工過程給零件表面留下特殊的參差不齊現象﹐切削刀具的選擇﹑機床狀態﹑轉速﹑進刀量﹑振動及其它環境干擾等因素對這些參差不齊也有影響。 根據分析可以把表面質量分解為三個組成部分﹕ 粗糙度與波度,輪廓(1) 粗糙度基本上就是指刀具痕跡﹐走刀總會讓零件表面產生某一寬度和深度的槽。在磨削時﹐砂輪上的磨料等于無數的微小刀具﹐每一粒磨料都給表面留下一道痕跡。　 粗糙度與波度,輪廓(2) 波度的形成原因在于加工過程中刀具與工件之間的距離存在微小的波動﹐而這些波動是由刀具的不穩定性和某種振動造成的﹐其中有的振源對每臺機床的穩定性有影響。有些原因來自外部﹐並且是偶然性的﹐例如一輛叉車從旁邊駛過﹐或其它機器被開動。另一些振源則來自機床內部﹐如主軸軸承磨損﹑驅動電機振動等等。 粗糙度與波度,輪廓(3) 假設零件名義上是平直的﹐機床加工方向不直或不平就會造成輪廓誤差。這種誤差重復性很高﹐因為機器遵循著相同的不平直路徑進行操作。 粗糙度與波度,輪廓(4) 這三個組成部分同時存在﹐相互疊加。但在許多情況下需要單獨檢查各自的狀態。為了解決這個問題﹐我們假設（這一假設在大多數情況下是正確的）﹕與波度相比﹐粗糙度的波長較短。同樣﹐與輪廓相比﹐波度的波長較短。 測量儀器利用離散的“截止波”區分表面光潔度的幾個分量。通過電濾波技術選擇和實現截止波長﹐使儀器可以單獨測量粗糙度﹑波度﹐或測量粗糙度﹑波度和波形組成的“總輪廓” 二, 加工方式與表面粗糙度及成本 For example: Lap: 拋光; Hone: 精磨; Grind: 粗磨 ?Note: Rz=5Ra(噴砂面); Rz=(10~20)Ra(研磨面) 濾波長度(或切斷長度) 濾波器從波形中分離出粗度, 也即粗度曲線中最長曲線波形長度; ?取樣長度等于濾波長度(或切斷長度) 三,切斷長度/標準長度/評估長度 標準長度/評估長度 原則上評估長度應為切斷值的3倍以上 四、表面粗糙度參數 三大類: 1.振幅參數-由波峰,波谷同時決定(垂直特性) 2.波長或間距參數-表面上間距決定(水平特性) 3.綜合參數-由振幅和間距同時決定 參考線—中心/平均線 A, 采用等面積法定義: 上邊面積=下邊面積; ? B, 最小平方計算法(A least squares calculation) ?Σ(偏差)2=最小. Ra 中心線平均值 (Roughness Average, Ra), 下圖所示. Ra=1/N Σ︱Yi︱ ? Note: USA稱為算術平均粗糙度值(Arithmetical Average value; AA) U.K稱為中心線平均粗糙度值(Center Line Average; CLA) 用途: 該參數可以作為監控工序穩定性的有效手段﹐所以成為今天人們使用的首要參數。該參數對偶發性缺陷頗為遲鈍﹐因此不宜用來檢測這種異常的存在與.(Rmax) Rq Rt Ry(ISO,JIS) Ry(DIN) Rmax對零件表面的劃傷﹑毛刺之類的缺陷非常敏感﹐很適合于檢驗這樣的狀態。然而﹐由于生產過程中的個別劃痕或毛刺往往不具有代表性﹐所以Rmax不適于監控工序的穩定性 Rz(DIN) Rz(ISO,JIS) Rp/Rv PC Sm Sk Ku 以后，各国又相继研制出多种测量表面粗糙度的仪器。目前，测量表面粗糙度常用的方法有：比较法、光切法、干涉法、针描法和印模法等，而测量迅速方便、测值精度较高、应用最为广泛的就是采用针描法原理的表面粗糙度测量仪。 2.探針式雷射干涉感測儀: 3.光探針式自動對焦伺服探頭感測法 4.氣動表面測量法 5. 探針式表面粗糙度量測儀: 基本原理: 測針沿工件表面某一方向運動, 把采集到垂直方向移動轉換成電信號並經放大, 瀘波處理, 統計分析得到不同的粗糙度參數值. Shoe/Skid typ