表面粗造度及其检测

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1、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:

2、　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

3、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

4、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

5、包括一个或几个取样长度。Ln=nlr4、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

6、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

7、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谷低线之间的距离。特点：测量方便，

8、所反映表面微观几何形状特征更不全面。三个评定主参数对照Ｒa：能客观地反映表面微观几何形状的特征。Ｒz：反映表面微观几何形状特征方面不如Ｒa全面，但测量方便。Ｒy：所反映表面微观几何形状特征更不全面，但测量十分简便，弥补了Ｒa、Ｒz不能测量极小面积的