模具零件公差配合的选用 教学课件 作者 熊建武 课题四模具零件的表面粗糙度及其选用.ppt

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1、课题四模具零件的表面粗糙度及其选用主编4-1表面粗糙度及国家标准〖一、表面粗糙度概述1.表面粗糙度经机械加工或者通过其他方法获得的零件表面，总是存在着几何形状误差。几何形状误差分为宏观几何形状误差(几何公差)、表面波纹度(波度)和微观几何形状误差(表面粗糙度)三种，如图4-1所示，一般以波距λ与波高h之比来划分,λ/h>1000为形状公差，λ/h=40～1000为波度，λ/h<40为表面粗糙度。2.表面粗糙度对零件使用性能的影响零件表面粗糙不仅影响美观，而且对运动面的摩擦与磨损以及贴合面的密封性等都有影响，另外还会影响定位精度、配合性质、疲劳强度、接触刚度和抗腐蚀性等。二、表面粗糙

2、度的评定参数1.主要术语及定义(1)取样长度lr　用于判别表面粗糙度特征的一段基准长度，称为取样长度，代号为lr。规定取样长度是为了限制和减弱宏观几何形状误差，特别是波度对表面粗糙度测量结果的影响。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lrmax，下限为lrmin，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下限与粗糙度的波距的关系应满足另外，取样长度在轮廓总的走向上量取。表面越粗糙，取样长度应越大，这是因为表面越粗糙，波距越大的缘故。取样长度的推荐值见表4-1。表4-(2)评定长度ln　评定轮廓所必需的一段长度称为评

3、定长度，代号为ln。规定评定长度是为了克服加工表面的不均匀性，较客观地反映表面粗糙度的真实情况，如图4-2所示。(3)轮廓中线m　轮廓中线是定量计算表面粗糙度数值的基准线。下面介绍两种确定轮廓中线的方法。图4-2　取样长度和评定长度一般取评定长度ln＝5lr，具体数值见表4-1。(3)轮廓中线m　轮廓中线是定量计算表面粗糙度数值的基准线。下面介绍两种确定轮廓中线的方法。1)轮廓最小二乘中线。轮廓最小二乘中线是具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线，在取样长度内使轮廓上各点偏距的平方和最小，如图4-3所示。轮廓偏距是指轮廓线上的点与基准线之间的距离，如y1，y2,…，yn。轮廓的最小二乘中

4、线的数学表达式为2)轮廓的算术平均中线。轮廓的算术平均中线是具有几何轮廓形状，在取样长度内与轮廓走向一致的基准线，该线划分轮廓并使上、下两部分的面积相等。如图4-4所示2.表面粗糙度的主要评定参数(GB/T1031—2009)(1)轮廓的算术平均偏差Ra　在取样长度lr内，轮廓偏距绝对值的算术平均值如图4-5所示。图中，中线m，轮廓偏距值y1、y2、…、yn,Ra为轮廓算术平均偏差,其数学表达式Ra越大，表面越粗糙。Ra参数能充分反映表面微观几何形状高度方面的特性，并且测量方便。所以，国家标准优先推荐选用Ra。(2)轮廓的最大高度Rz　在取样长度内，轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离，

5、称为轮廓最大高度Rz。如图4-6所示,Rp为轮廓最大峰高，Rm为轮廓最大谷深，则轮廓最大高度为3.一般规定国标规定采用中线制来评定表面粗糙度，粗糙度的评定参数一般从Ra、Rz中选取，参数值见表4-2、表4-3。表中的“系列值”应得到优先选用。Ra、Rz的取样长度与评定长度的选用值见表4-1。三、表面粗糙度符号、代号及标注国标对表面粗糙度符号、代号及标注都做了规定，以下主要对高度参数Ra和Rz的标注作简要说明。表面粗糙度的基本符号如图4-7所示，在图样上用细实线画出，符号及其意义见表4-4。4-2模具零件表面粗糙度数值的选用〖表面粗糙度是一项重要的技术经济指标，选取时应在满足零件功能要

6、求的前提下，同时考虑工艺的可行性和经济性。确定零件表面粗糙度时，除有特殊要求的表面外，一般多采用类比法选取。表面粗糙度数值的选择，一般应作以下考虑。1)在满足零件表面功能要求的情况下，尽量选用大一些的数值。2)一般情况下，同一个零件上，工作表面(或配合面)的粗糙度数值应小于非工作面(或非配合面)的数值。3)摩擦面、承受高压和交变载荷的工作面的粗糙度数值应小一些。4)尺寸精度和形状精度要求高的表面，表面粗糙度数值应小一些。5)要求耐腐蚀的零件表面，表面粗糙度数值要小一些。6)有关标准已对表面粗糙度要求作出规定的，应按相应标准确定表面粗糙度数值。有关圆柱体结合的表面粗糙度数值的选用见表4

7、-74-3模具零件表面粗糙度的测量〖测量表面粗糙度的方法很多，下面仅介绍几种常用的测量方法。1.比较法比较法就是将被测零件表面与表面粗糙度样板通过视觉、触觉或其他方法进行比较后，对被测表面的粗糙度作出评定的方法，如图4-8a所示。用比较法评定表面粗糙度虽然不能精确地得出被测表面粗糙度的数值，但由于器具简单，使用方便且能满足一般生产要求，故常用于生产现场。2.光切法光切法就是利用光切原理来测量零件表面的粗糙度，使用的仪器叫双管显微镜，如图4-8b所示。光