第一節(jié)表面粗糙的評定參數(shù)演示文稿

第一節(jié)表面粗糙度的評定參數(shù)演示文稿當(dāng)前1頁，總共28頁。（優(yōu)選）第一節(jié)表面粗糙度的評定參數(shù)當(dāng)前2頁，總共28頁。二．表面粗糙度的影響表面粗糙度對機(jī)器零件的使用性能有著重要的影響，主要表現(xiàn)在：

1．對摩擦和磨損的影響

2．對配合性的影響

3．對接觸剛度的影響

4．對疲勞強(qiáng)度的影響

5．對抗腐蝕性的影響

6．對結(jié)合密封性的影響此外表面粗糙度還影響檢驗(yàn)零件時的測量不確定度、零件外形的美觀等等。當(dāng)前3頁，總共28頁。三．表面形貌測量的特點(diǎn)與范圍特點(diǎn)：通常為量程小、測量分辨率高（nm）、表面粗糙度測量的范圍

現(xiàn)在表面分析技術(shù)已遠(yuǎn)走出機(jī)器零件，如:微電子工業(yè)：硅片、磁盤表面、光盤、光學(xué)元件、窗片材料科學(xué)：表面形貌分析、材料微裂紋生物工程：細(xì)胞生物、芯片、遺傳學(xué)科學(xué)研究：納米技術(shù)、物理、化學(xué)、生物等基礎(chǔ)科學(xué)等

當(dāng)前4頁，總共28頁。§4－1

表面粗糙度的評定參數(shù)

主要內(nèi)容：

1、主要術(shù)語及定義取樣長度L

評定長度L

輪廓中線m2、6個評定參數(shù)

3個基本、3個附加

3、一般規(guī)定重點(diǎn)：

3個基本評定參數(shù)當(dāng)前5頁，總共28頁。一．主要術(shù)語及定義1．實(shí)際輪廓：平面與實(shí)際表面相交所得的輪廓線。按照相截方向的不同，它又可分為橫向?qū)嶋H輪廓和縱向?qū)嶋H輪廓。在評定或測量表面粗糙度時，除非特別指明，通常均指橫向?qū)嶋H輪廓，即與加工紋理方向垂直的截面上的輪廓。橫向?qū)嶋H輪廓圖實(shí)際輪廓圖當(dāng)前6頁，總共28頁。2．取樣長度l：用于判別和測量表面粗糙度時所規(guī)定的一段基準(zhǔn)線長度。量取方向：它在輪廓總的走向上。目的：限制和削弱表面波度對表面粗糙度測量結(jié)果的影響。

(幾何濾波)選擇原則：

5≤l

p/3常用的取樣長度見表4-1。當(dāng)前7頁，總共28頁。當(dāng)前8頁，總共28頁。當(dāng)前9頁，總共28頁。3．評定長度L：

評定輪廓所必須的一段長度，它包括一個或數(shù)個取樣長度。目的：為充分合理地反映某一表面的粗糙度特征。（加工表面有著不同程度的不均勻性）。選擇原則：一般按五個取樣長度來確定。4．輪廓中線m：是評定表面粗糙度數(shù)值的基準(zhǔn)線。具有幾何輪廓形狀與被測表面幾何形狀一致，并將被測輪廓加以劃分的線。類型有：（1）最小二乘中線：使輪廓上各點(diǎn)的輪廓偏轉(zhuǎn)距y（在測量方向上輪廓上的點(diǎn)至基準(zhǔn)線的距離）的平方和為最小的基準(zhǔn)線。當(dāng)前10頁，總共28頁。（２）算術(shù)平均中線：

在取樣長度范圍內(nèi)，劃分實(shí)際輪廓為上、下兩部分，且使上下兩部分面積相等的線。輪廓的算術(shù)平均中線當(dāng)前11頁，總共28頁。

二、評定參數(shù)及數(shù)值：對評定參數(shù)的基本要求：（1）正確、充分反映表面微觀幾何形狀特征；（2）具有定量的結(jié)果；（3）測量方便。國標(biāo)從水平和高度兩方向各規(guī)定了三個評定參數(shù)：三個基本參數(shù)（水平），三個附加的評定參數(shù)（高度）當(dāng)前12頁，總共28頁。圖4-3表面粗糙度的高度參數(shù)1、輪廓算術(shù)平均偏差Ra

在取樣長度L內(nèi)，輪廓偏轉(zhuǎn)距絕對值的算術(shù)平均值。用公式表示為：當(dāng)前13頁，總共28頁。

=2．微觀不平度十點(diǎn)高度

在取樣長度內(nèi)五個最大的輪廓峰高的平均值與五個最大的輪廓谷深的平均值之和，如圖4-3所示。用公式表示為：在取樣長度內(nèi)，也可從平行于輪廓中線m的任意一根線算起，計(jì)算被測輪廓的五個最高點(diǎn)（峰）到五個最低點(diǎn)（谷）之間的平均距離當(dāng)前14頁，總共28頁。3．輪廓最大高度

在取樣長度內(nèi)，輪廓峰頂線和輪廓谷底線之間的距離（圖4-3）。當(dāng)前15頁，總共28頁。圖4-4表面粗糙度的水平參數(shù)表面粗糙度的三個水平參數(shù)：輪廓微觀不平度的平均間距Sm

輪廓單峰平均間距S

輪廓支承長度率tp當(dāng)前16頁，總共28頁。4．輪廓微觀不平度的平均間距Sm含有一個輪廓峰和相鄰輪廓谷的一段中線長度Sm(圖4-4），稱為輪廓微觀不平度間距。5．輪廓單峰平均間距S兩相鄰輪廓單峰的最高點(diǎn)在中線上的投影長度S（圖4-4），稱為輪廓單峰的間距。

S=

當(dāng)前17頁，總共28頁。6．輪廓支承長度率tp一根平行于中線且與輪廓峰頂線相距為C的線與輪廓峰相截所得到的各段截線bi之和，稱為輪廓支承長度p

p＝輪廓支承長度率

輪廓支承長度與取樣長度之比，就是輪廓支承長度率。

tp=(p/L)×100℅

當(dāng)前18頁，總共28頁。

三、一般規(guī)定1．為保證零件的表面質(zhì)量，可按功能需要規(guī)定表面粗糙度。2．在規(guī)定表面粗糙度要求時，必須給出粗糙度參數(shù)值和測定時的取樣長度值兩項(xiàng)基本要求，必須時也可規(guī)定表面紋理、加工方法順序和不同區(qū)域的粗糙度等附加要求。3．測量方向：表面粗糙度各參數(shù)的值是指在垂直于基準(zhǔn)表面（具有幾何表面的形狀，它的方位和實(shí)際表面走向一致）的各截面上測得。對給定的表面，如截面方向與高度參數(shù)最大值的方向一致，則可不規(guī)定測量方向，否則應(yīng)在圖樣上表示截面方向。4．表面缺陷：評定過程中，不應(yīng)把表面缺陷（如溝槽、氣孔、劃傷等）包含進(jìn)去。必要時，應(yīng)單獨(dú)規(guī)定表面缺陷要求。5．測量部位：為了完整地反映零件表面的實(shí)際狀況，需要在其若干具有代表性的位置上進(jìn)行測量，一般可采取在均勻分布的三個以上的位置上取其平均值作為最終結(jié)果。當(dāng)前19頁，總共28頁。當(dāng)前20頁，總共28頁。1．5表而粗糙度測量方法綜述及測量的基本原則

15．1測量方法綜述對加工表面質(zhì)量的評定，除了用視覺和觸覺進(jìn)行定性地比較檢驗(yàn)的方法以外，并逐步實(shí)現(xiàn)了用數(shù)值確定表面粗糙度參數(shù)值的定量測量。從本世紀(jì)30年代陸續(xù)提出了測量粗糙度的方法原理和儀器以來，已發(fā)展了一系列利用光學(xué)、機(jī)械、電氣原理的表面粗糙度專用測量儀器，其基本結(jié)構(gòu)模式如圖9—7所示。粗糙度測量方法主要是以不同類型的傳感器所反映的測量原理來分類的。表9—l4列出了各類轉(zhuǎn)換形式的傳感器。運(yùn)算裝置包括信號放大器、濾波器和各種型式的計(jì)算處理(如信號變換、模數(shù)轉(zhuǎn)換、時控、數(shù)字計(jì)算等)裝置。輸出設(shè)備包括指針式電量表、記錄器、光電輸出器、電傳打字機(jī)、磁帶輸出器、Tv顯示屏、繪圖儀等。其中，傳感器是基本組成部分，在取得表面測量信號以后，亦可用人工進(jìn)行計(jì)算處理給出結(jié)果。當(dāng)前21頁，總共28頁。當(dāng)前22頁，總共28頁。1．L2表面粗糙度測量的基本原則

(1)測量方向按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)所定義的各種粗糙度評定參數(shù)，是基于輪廓法確定數(shù)值，是在被測表面的法向截面上的實(shí)際輪廓上進(jìn)行測量的結(jié)果。由于垂直于被測表面的法向截面存在各種不同的測量方向．所以規(guī)定在垂直于加工紋理力向的d向截面(參R圖g”8)測得的結(jié)果，稱作橫向輪廊的表面粗糙度數(shù)值(d)；在平行于加工紋理方向的5向截面上所作的測量，稱為縱向輪廓的粗糙度數(shù)值(6)。試驗(yàn)表明，大多數(shù)的切削加工表面，在橫向輪廓上測得的粗糙度數(shù)值比較大，只是有的該銑加工和個別端銑加工表面，在縱向輪廓上會有較大的數(shù)值。如果在被測表面上難以確定加工紋理方向，以及某些加工紋理紊亂或不存在固定方向的表面，應(yīng)分別在多個方向上測量，以獲取最大參故值為結(jié)果．或取其峰谷高度的最大值，計(jì)算一個區(qū)域的測量結(jié)果。

(2)表面缺陷在表面上偶然出現(xiàn)的微觀不平度，如劃痕、碰傷，以及并非由于加工造成的材料缺陷，如氣孔．裂紋、砂眼均屬于表面缺陷。在表面祖糙度的評定中不應(yīng)把表面缺陷包含進(jìn)去，因此在測量時．原則上應(yīng)將其影響排除在外，尤其是對于比—股加工痕跡(微觀不平度)的深度或?qū)挾却蟮枚嗟娜毕菀貏e注意。如果零件表面不允許有某種缺陷或?qū)λ右钥刂疲瑧?yīng)另作規(guī)定。

3)測量部位為了完整地反映零件表面的實(shí)際狀況，需要在其若干具有代表性的位置上進(jìn)行測量，一般可采取在均勻分布的三個以上的位置上取其平均值作為最終結(jié)果。如果幾個位置上的粗糙度數(shù)值相差甚大，例如大于一個系列值(公比為2)．則應(yīng)再多測幾個部位，判斷其均勻性情況，此時最好將各部位的測量結(jié)果分別注出，或結(jié)出乎均值結(jié)果并附加說明當(dāng)前23頁，總共28頁。當(dāng)前24頁，總共28頁。當(dāng)前25頁，總共28頁。2．1．2測量基準(zhǔn)線傳感器中觸針的運(yùn)行軌跡必須沿著與被測表面基本平行的基準(zhǔn)線移動．才能獲得其實(shí)的被測輪廓形狀。觸針式儀器建立測量基準(zhǔn)線的方式有獨(dú)立基準(zhǔn)和相對基準(zhǔn)兩類：

(I)獨(dú)立其難獨(dú)立的測量基準(zhǔn)．是使傳感器按直線或一定的弧形線運(yùn)動。圖9—23為較易調(diào)整的直線或弧形線測量裝置的示意圖。在傳感器殼體中觸針3的上方有——半球形觸頭2，它和基準(zhǔn)面1相接觸，基準(zhǔn)面采用光學(xué)玻璃制成的平面或圓弧面，并相對被測表面或工作臺面定位，從而使傳感器運(yùn)行的軌跡依賴于這個參考基準(zhǔn)面，根據(jù)被測表面的外形作直線或某一曲率的圓弧線運(yùn)動。這時觸針?biāo)枥L的將是包括粗糙度、波紋度相形狀誤差在內(nèi)的實(shí)際表面輪廓圖形。這種方法對拖動傳感器運(yùn)行的驅(qū)動機(jī)構(gòu)(導(dǎo)軌)沒有嚴(yán)格要求。另一種形式為利用精密導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，如直線性很好的軸帶動傳感器作直線運(yùn)動，形成獨(dú)立的測量基準(zhǔn)線。采用獨(dú)立基淮需要配備復(fù)雜的附屬裝置(或具有精密導(dǎo)軌的驅(qū)動裝置)，在使用時還需要精細(xì)調(diào)整，因此其應(yīng)用受到一定限制。

(2)相對