机械精度设计与检测技术——表面粗糙度

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,机械精度设计与检测技术,机械精度设计与检测技术,Design of mechanic precision & measurement technique,第九讲,第五章 表面粗糙度,表面粗糙度（定义）加工表面上具有的较小间距的微小峰谷 所组成的微观几何形状特性,旧标准中称为表面光洁度,与表面光亮度、表面清洁度概念不同,是广义的加工表面,轴承环,喷嘴,表面粗糙度对零件的功能特性例如配合、强度、摩擦、密封、抗腐蚀、外观等等有重要影响,连杆,钢球,轴,工作台,为什么要研究表面粗糙度？,罐头,刹车块,建筑瓷砖,表面粗糙度评价涉及到各个工业部门、各种产品,表面粗糙度对零件的功能特性例如配合、强度、摩擦、密封、抗腐蚀、外观等等有重要影响,为什么要研究表面粗糙度？,高分子小球,表面粗糙度对零件的功能特性例如配合、强度、摩擦、密封、抗腐蚀、外观等等有重要影响,表面粗糙度评价涉及到各个工业部门、各种产品,人造骨关节,医用胶管,人造髋关节,为什么要研究表面粗糙度？,为什么要研究表面粗糙度？,表面粗糙度： 由切削刀具刃口的光滑程度、走刀痕、材料匀细程度及其变形、以及摩擦等因素影响而形成的随机性微小起伏。 一般, 1mm；,表面波度： 由切削过程中的机械振动等原因引起的表面轮廓的周期性变化。一般 1, 10mm ；.,形状误差：由机床导轨等处的形状误差引起的表面轮廓的缓慢起伏。 一般, 10mm 。,5.1 表面粗糙度的评定方法,5.1.1 基本术语,取样长度,sampling length,l,规定的用于提取表面粗糙度特征的基准线长度,l=,0.08 0.25 0.8 2.5 8,5.1 表面粗糙度的评定方法,5.1.1 基本术语,取样长度,sampling length,l,规定的用于提取表面粗糙度特征的基准线长度,l,=,0.08 0.25 0.8 2.5 8,2. 评定长度,evaluation length,l,n,ln,= 5,l,3. 轮廓中线,m,一个取样长度内的评定基准直线,最小二乘中线,算数平均中线,5.1.1 基本术语,5.1.2 评定参数,R,a,算术平均偏差 （轮廓高度参数 1 ）,l,内，轮廓各点至中线距离绝对值的算术平均值,2.,Rz,微观不平度十点高度 轮廓高度参数 2 ）,3.,R,y,轮廓最大高度 （轮廓高度参数 3 ）,5.1.2 评定参数,Sm,轮廓平均间距 （轮廓间距参数 1 ）轮廓中线间距平均值,5.1.2 评定参数,5.,S,轮廓单峰平均间距,（轮廓间距参数 2 ）,相邻单峰在中线上的投影间距的平均值,说明：最小取值间距0.01,l,最小取值高度,0.1,Ry,5.1.2 评定参数,6.,tp,轮廓支撑长度率 （轮廓形状参数 ） 轮廓截线总长度与取样长度之比,必须同时给出水平截距,C,C,峰顶线至截线距离,5.1.2 评定参数,5.2 表面粗糙度参数及其选用,Ra,主参数， 在常用范围内优先选用,Ra,可以单用，也可以组合使用，如,Ra/,R,z,Ra/,Ry,Rz,特殊情况下使用：如很光滑、很粗糙、或很软的表面,S,m,、,S、,t,p,作为附加评定参数使用,1.参数的选用,2.允许值的选用,GB,的数值系列 见表51,2.允许值的选用,根据零件的使用功能要求选择,见表5-2,2.允许值的选用,不同的加 工方法对应的粗糙度值,见表5-3,5.3 表面粗糙度的图上标注,用任意方法获得的表面粗糙度，,Ra,的上限值（最大值）为,a,um,用去除材料的方法获得的表面粗糙度,用不去除材料的方法获得的表面粗糙度（保留加工前的表面状态）,5.3 表面粗糙度的图上标注,标注规定：,高度参数上限,高度参数下限,加工纹理,S,s,m,t,p,l,加工方法等,加工余量,必须标注,可以缺省,关于加工纹理的规定：,平行纹理,垂直纹理,交叉纹理,多向纹颗粒理状纹理,同心圆纹理,辐射状纹理,5.3 表面粗糙度的图上标注,5.4 表面粗糙度的检测,1. 针描法用电动轮廓仪测量,当前的主流方法,Stylus,Beam,Knife Edge Pivots,Ferrite Slug (Armature),Coil,Coil,针描法原理,早期的电动轮廓测量仪,Taylor Hobson,现在的的电动轮廓测量仪,Taylor Hobson,便携式电动轮廓测量仪,Taylor Hobson,Piezo,Transducer,便携式电动轮廓测量仪,Taylor Hobson,T1000A,型便携式表面粗糙度测量仪,2. 比较法用粗糙度样板触摸比较,简便易行的现场方法,粗糙度样板,3. 其他方法,光切法,干涉法,三维形貌法,光切法显微镜,干涉法显微镜,