几何精度控制技术-第三章表面粗糙度

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1、几何精度控制技术主讲赵志刚flapping@21cn.com13919960511兰州交通大学机电工程学院第1章绪论第2章尺寸精度第3章表面粗糙度第4章形状和位置公差第6章测量技术基础第7章几种常用标准件的互换性第5章渐开线圆柱齿轮传动的互换性几何精度控制技术第一节概述5.3表面特征代号及标注5.4表面粗糙度数值的选择第三章表面粗糙度及测量第二节表面粗糙度的评定参数5.5表面粗糙度的测量第一节概述二、表面粗糙度的概念三、表面粗糙度的形成四、表面粗糙度零件使用性能的影响第三章表面粗糙度及测量一、表面质量的概念

2、第三章表面粗糙度及测量第一节概述表面质量表面质量表面形貌表层加工硬化的程度和深度一、概念表面残余应力的性质和大小是指零件已加工表面的质量(也称表面完整性)。表面形貌，按其特征可以分离为以下成分：表层加工硬化是指在切削过程中，由于刀具前刀面的推挤以及后刀面的挤压与摩擦、工件已加工表面层的晶粒发生很大的变形，致使其硬度比原来工件材料的硬度有显著提高的现象。表层残余应力是指已加工零件在不受外力作用下，残留在零件一定深度表层里的应力，它会影响零件表面质量和使用性能。表面粗糙度（roughness）误差—微观几何形状

3、误差表面形状误差—基本轮廓（primaryprofile）误差表面波纹度（waveness）误差以及表面缺陷—中间几何形状误差实际零件表面轮廓对理想零件表面轮廓的偏离程度称为零件表面形貌误差。零件的表面形貌主要可以分为：表面粗糙度、表面波纹度和有效区域内的形状误差。除此三者之外还有我们所说的伤痕、刀纹等。二、表面形貌误差本课程重点讨论表面粗糙度表面粗糙度是零件表面加工后形成的有较小间距和峰谷组成的微量高低不平的痕迹。表面精度要求可以用表面缺陷、表面粗糙度和表面波纹度三种精度规范来表示。目前，还没有划分表面粗

4、糙度、波度和形状误差的国家标准，也有按波距的大小来考虑。波距小于1mm，大体呈周期变化的属于表面粗糙度范畴；波距在1～10mm之间，并呈周期性变化的属于表面波度范畴；波距在10mm以上而无明显周期性变化的属于表面形状误差的范畴。1.表面粗糙度零件表面加工后形成的有较小间距和峰谷组成的微量高低不平的痕迹。一般指零件表面中峰谷的波长与波高之比值小于40或波距小于1mm大体呈周期性变化的不平程度。2.表面波纹度指零件表面中峰谷的波长与波高之比值等于40～1000或波距等于1~10mm之间呈周期性变化的不平程度。3

5、.形状误差指零件表面中峰谷的波长与波高之比值大于1000或波距在10mm以上且无明显周期变化的不平程度。4.纹理方向纹理方向是指表面刀纹的方向，它取决于表面形成过程中所采用的加工方法。5.伤痕伤痕是在零件表面上一些个别位置出现的缺陷，如砂眼、气孔、划痕等。第三章表面粗糙度及测量二、表面粗糙度的概念在放大镜下，可以观察出零件表面具有高低不平的峰谷，这种由较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性，称为表面粗糙度。第一节概述第三章表面粗糙度及测量三、表面粗糙度的形成1、加工时，刀具与工件已加工表面间的摩擦（挤压）2

6、、工件表层金属的塑性变形3、工艺系统中的高频振动4、机床的精度、加工方法有关。第一节概述第三章表面粗糙度及测量四、表面粗糙度对零件使用性能的影响1．摩擦和磨损方面零件表面越粗糙，摩擦系数越大，因摩擦而消耗的能量也越大；且两配合表面间的实际有效接触面积越小，单位面积压力越大，故更易磨损。但是，表面过于光滑，不利于润滑油的贮存，易使工作面间形成半干摩擦甚至干摩擦，反而使磨损加剧。2.对配合性质稳定性的影响表面粗糙不平，会降低机器零件运动的灵敏性，还会影响机器或仪器工作精度的保持。对于间隙配合，表面越粗糙，就越易

7、磨损，使工作过程中的间隙迅速增大，过早地失去配合精度；对于过盈配合，由于在压入装配时，把粗糙表面的凸峰挤平，减小了实际过盈量，从而降低了联结的可靠性，同样不能保证正常的工作。4.对抗腐蚀性的影响表面越粗糙，则积聚在零件表面上的腐蚀性气体或液体也越多，且通过表面的微观凹谷渗入到金属内层，造成表面锈蚀。5.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。3.对耐疲劳性的影响粗糙的钢质零件表面，在交变载荷作用下，对应力集中很敏感，因而影响零件的疲劳强度。第三章表面粗糙度及测量

8、第三章表面粗糙度及测量一、GB/T3505-2000中的术语及定义第二节表面粗糙度的评定参数二、GB/T3505-1983中的术语及定义ISO4287：1997是当前使用的一个主要国际标准，它综合了表面特征的基本术语和评定参数。为了正确地测量和评定零件表面粗糙度轮廓以及在零件图上正确地标注表面粗糙度轮廓的技术要求，以保证零件的互换性，我国发布了以下国家标准：GB/T3505-2000《产品几何技术规范表面结构轮廓