第五章表面粗糙度ppt课件.ppt

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1、第五章　表面粗糙度基本内容：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、难点：表面粗糙度的评定、选用及标注。操作技能：表面粗糙度的测量。一、基本概述表面粗糙度是指加工表面上所具有的较小间距和微小峰谷所组成的微观几何形状特性。这种微观几何形状的尺寸特征，一般是在零件的加工过程中，由于机床─刀具─工件系统的振动等原因引起的。机械零件表面精度所研究和描述的对象是零件的表面形貌特性。（1）表面粗糙度：是零件表面所具有的较小间距和微小　峰谷不平程度。波距小于1mm。属于微观几何形状误差。（2）表面波纹度：波距在1－

2、10mm的属于表面波度。（3）形状误差：波距大于10mm的属于形状误差1）影响零件的耐磨性：表面越粗糙，配合表面的有效接触面积减小，压强增大，磨损就越快。2）影响配合性质的稳定性：对间隙配合：表面越粗糙，就越易磨损，使工作过程中间隙逐渐增大;对过盈配合:由于装配时将微观凸峰挤平,减小了实际有效过盈,降低了联接强度.表面粗糙度的大小，对零件使用性能有很大影响3)影响零件的疲劳强度:粗糙的零件表面,存在较大的波谷,它们像尖角缺口和裂纹一样,对应力集中越敏感,从而影响零件的疲劳强度.4)影响零件的抗腐蚀性:零件表面越粗糙，则积累在零件

3、表面上的腐蚀性气体、液体也越多，且通过微观凹谷向零件内层渗透，使腐蚀加剧。5)影响零件的密封性:粗糙的表面之间无法严密地贴合,气体或液体通过接触面间的缝隙渗漏.此处,表面粗糙度对零件的外观、测量精度、表面光学性能、导电导热性能和胶合强度等也有着不同程度的影响。*为保证机械零件的使用性能，在对零件进行几何精度设计时，必须合理地提出表面粗糙度的要求。二、表面粗糙度的基本术语为了评定表面粗糙度的数值大小及其量值统一，需要确定取样长度，评定长度和基准线。实际轮廓是平面与实际表面垂直相交所得的轮廓线（如下图所示）。按照所取截面方向的不同，

4、又可分为横向实际轮廓和纵向实际轮廓。在评定或测量表面粗糙度时，除非特别指明，通常是指横向实际轮廓，即与加工纹理方向垂直的截面上的轮廓（一）取样长度＊是指测量或评定表面粗糙度时所规定的一段基准线长度，它至少包含5个以上轮廓峰和谷。如图所示，取样长度的方向与轮廓走向一致。目的：在于限制和减弱其他几何形状误差，特别是表面波纹度对测量结果的影响。表面越粗糙，取样长度越大，因为表面越粗糙，波距也越大，较大的取样长度才能反映一定数量的微量高低不平的痕迹。（二）评定长度＊规定在评定时所必需的一段表面长度。评定长度包括一个或几个取样长度(5个)

5、，由于零件表面各部分的表面粗糙不一定很均匀，在一个取样长度上往往不能合理地反映某一表面粗糙度特征，故需在表面上取几个取样长度来评定表面粗糙度。（三）评定表在粗糙度的基准线：＊评定表面粗糙度参数值大小的一条参考线。基准线有下列两种1）轮廓最小二乘中线（m）：指在取样长度范围内，实际被测轮廓线上的各点至该线的距离平方和为最小2）轮廓算术平均中线(m)：指在取样长度内，将实际轮廓划分上下两部分，且使上下两部分面积相等的直线轮廓算术平均中线往往不是唯一的，在一簇算术平均中线只有一条与最小二乘中线重合。在实际评定和测量表面粗糙度时，使用图

6、解法时可用算术平均中线代替最小二乘中线.三、表面粗糙度评定参数及其数值为了满足对零件表面不同的功能要求，国家标准GB3505-83和GB/T1031-95中规定了6个评定参数，其中有关高度特性的参数3个，间距特性的参数有2个，形状特性参数有1个，其中高度参数是主要的。（1）高度特性参数1）轮廓算术平均偏差在取样长度l内，被测实际轮廓上各点至轮廓中线距离绝对值的平均值。即：或Ra能客观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。（通常采用电动轮廓仪测量）2）微观不平度十点平

7、均高度Rz在取样长度内被测表面上５个最大的轮廓峰高ypi平均值与5个最大轮廓谷深yvi平均值之和。即：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。（采用双管显微镜或干涉显微镜测量）2）轮廓最大高度Ry在取样长度内，轮廓的峰顶线和轮廓的谷底线之间的距离（如图所示，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）即：Ry值是微观不平度十点中最高点和最低点至中线的垂直距离之和，因此它不如Rz值反映的几何特性准确，它对某些表面上不允许出现较深的加工痕迹和

8、小零件的表面质量有实用意义。（2）间距特征参数1）轮廓微观不平度的平均间距Sm是指含有一个轮廓峰(与中线有交点的峰)和相邻(与中线有交点的峰)的一段中线长度Sm。在取样长度内轮廓微观不平度的间距的平均值即：2）轮廓单峰平均间距S：在取样长度内轮廓的单峰间距的平均