表面粗糙度轮廓及其检测E

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1、第五章表面粗糙度轮廓及其检测学习指导本章学习目的是掌握表面粗糙度轮廓的评定参数和标注，为合理选用表面粗糙度轮廓打下基础。学习要求是从微观几何误差的角度理解表面粗糙度轮廓的概念；了解表面粗糙度轮廓对机械零件使用性能的影响。理解规定取样长度及评定长度的目的及中线的作用；掌握表面粗糙度轮廓的高度特征参数及其检测手段；了解表面粗糙度轮廓的间距及形状特征参数；掌握表面粗糙度轮廓参数和参数值的选用原则和方法。熟练掌握表面粗糙度轮廓技术要求在零件图上标注的方法。1第一节表面粗糙度轮廓的基本概念一、表面粗糙度轮廓的界定完工零件实际表面轮廓图5-1表面轮廓表面轮廓：平面与表

2、面相交所得的轮廓线，称为表面轮廓。2表面粗糙度轮廓波纹度轮廓宏观形状轮廓λ实际表面轮廓图5-2零件表面几何形状误差及其组成成份表面粗糙度：波距<1mm表面波纹度：波距=1～10mm形状误差：波距>10mm3表面粗糙度轮廓的产生：(3)以及机床等工装系统的振动等。(2)切削过程中切屑分离时的塑性变形；(1)切削后遗留的刀痕；表面粗糙度是指加工后零件表面的微小峰谷（Z）高低程度和间距（S）状况。间距S高低Z二、表面粗糙度概念4三、表面粗糙度轮廓对零件使用性能的影响1．对磨擦和磨损的影响表面不是越光越好。2．对工作精度的影响3．对配合性质的影响4．对零件强度的影

3、响5．对抗腐蚀性的影响6．对结合面密封性的影响5第二节表面粗糙度轮廓的评定一、取样长度和评定长度1．取样长度lr取样长度：是测量或评定表面粗糙度所规定的一段基准线长度，至少包含5个微峰和5个微谷。2．评定长度ln取标准评定长度ln＝5lr。若被测表面比较均匀，可选ln＜5lr；若均匀性差，可选ln＞5lr。6中线lnlrlrlrlrlr图5-3取样长度和评定长度78在lr内，使轮廓上各点至该线的距离Zi平方和为最小。1.轮廓最小二乘中线(m)—图5-4最小二乘中线ziXZ(x)xlr最小二乘中线二、表面粗糙度轮廓的中线92.轮廓算术平均中线—在lr内，XZ(

4、x)lrF1FiF2S1S2Sj算术平均中线图5-5算术平均中线10（1）轮廓的算术平均偏差在lr内，纵坐标值Z(x)的绝对值的算术平均值(见下图）。—ZiZ(x)XlrRa算术平均偏差Ra1．高度特征参数三、表面粗糙度的评定参数图5-6轮廓算术平均偏差Ra的确定11在一个取样长度范围内，被测轮廓上5个最大轮廓峰高Zpi的平均值，与5个最大轮廓谷深Zvi平均值之和，称之为微观不平度十点平均高度，用符号Rz表示，即Rz=Zp2lrZv6Zv5Zp6Zp5Zp4Zp3Zv4Zv3Zp1Rz中线Zv1Zv2（2）微观不平度十点平均高度Rz图5-7表面粗糙度轮廓的微

5、观不平度十点高度Rz的确定12（3）轮廓的最大高度Ry在lr内Z(x)XlrRy最大高度Ry中线图5-8表面粗糙度轮廓最大高度13（1）轮廓单峰平均间距S在取样长度Lr内，轮廓的单峰间距Si的平均值，称为轮廓单峰平均间距S。所谓轮廓单峰间距Si指两相邻单峰最高点之间的距离投影在中线上的长度。图5-9轮廓单峰间距和轮廓微观不平度间距2．间距特征参数Si为第i个轮廓单峰间距。14（2）轮廓微观不平度的平均间距Sm在取样长度Lr内，轮廓微观不平度的间距Smi的平均值，称为轮廓微观不平度的平均间距Sm。所谓轮廓微观不平度的间距Smi指含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一段

6、中线长度。Sm=其中Smi为第i个轮廓微观不平度的间距。15轮廓支承长度率tp在取样长度Lr内，取一条平行于中线的直线，该线与轮廓相截，在轮廓上各段截线bi长度之和称为轮廓支承长度ηp。ηp=轮廓支承长度率tp指轮廓支承长度ηp与取样长度Lr之比。轮廓支承长度率tp对应于水平截距c给出。tp=图5-10轮廓支承长度3．形状特征参数式中bi为第i段截线的长度。16第三节表面粗糙度轮廓的应用一、表面粗糙度轮廓技术要求的内容规定表面粗糙度轮廓的技术要求时，必须给出表面粗糙度轮廓高度参数及允许值和测量时的取样长度值这两项基本要求，必要时可规定轮廓其他的评定参数、表

7、面加工纹理方向、加工方法或(和)加工余量等附加要求。如果采用标准取样长度，则在图样上可以省略标注取样长度值。表面粗糙度的参数值已经标准化，设计时应按国家标准GB/T1031—1995《表面粗糙度参数及其数值》规定的参数值系列选取。17二、表面粗糙度轮廓评定参数的选择表面粗糙度评定参数选用原则根据零件的工作条件和使用性能，既考虑能表征表面的几何特性和表面功能参数，又要考虑表面粗糙度检测仪器（或测量方法）的测量范围和工艺的经济性。选定评定参数时，高度特征参数是基本的评定参数，间距和形状特征参数是附加评定参数。18一般情况从高度参数Ra和Rz中任选一个，优先选用R

8、a。要求有较高耐腐性，在交变应力条件下工作的零件表面