互換性與測量技術(shù)：第4章 表面粗糙度

第4章表面粗糙度

4.1概述表面粗糙度輪廓的界定完工零件實(shí)際表面輪廓圖4-1

表面輪廓表面輪廓：平面與表面相交所得的輪廓線，稱為表面輪廓。

圖4-2零件表面幾何形狀誤差及其組成成份實(shí)際表面輪廓表面粗糙度輪廓波紋度輪廓宏觀形狀輪廓零件表面的形貌可分為三種情況：(1)表面粗糙度：零件表面所具有的微小峰谷的不平程度，其波長和波高之比一般小于50。屬于微觀幾何形狀誤差。(2)表面波紋度：零件表面中峰谷的波長和波高之比等于50～1000的不平程度稱為波紋度。會引起零件運(yùn)轉(zhuǎn)時的振動、噪聲，特別是對旋轉(zhuǎn)零件（如軸承）的影響是相當(dāng)大的目前表面波紋度還沒有制定國家標(biāo)準(zhǔn)。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織第57技術(shù)委員會正在制定表面波紋度有關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)。(3)形狀誤差：零件表面中峰谷的波長和波高之比大于1000的不平程度屬于形狀誤差。

4.2表面粗糙度對零件性能的影響

1.影響零件的耐磨性。機(jī)械零件磨損機(jī)理:

當(dāng)兩個相互表面相接觸時，因接觸僅在少數(shù)幾個孤立的微凸體頂峰上發(fā)生，故在這些接觸著的面積上產(chǎn)生很高的應(yīng)力，使得接觸面上發(fā)生塑性流動，造成接觸點(diǎn)間的粘著和焊合，這種粘著和焊合的接觸點(diǎn)叫作接點(diǎn)。隨著運(yùn)動的進(jìn)行,接點(diǎn)被剪斷，材料就會從一個表面轉(zhuǎn)移到另一個表面上去，如此繼續(xù)摩擦下去，一部分轉(zhuǎn)移的材料就會因加工硬化、疲勞、氧化或其它原因而脫離出來，形成游離的磨屑，造成零件表面材料的耗失。當(dāng)游離的磨粒的形狀與位向適當(dāng)時，磨粒就像刀具一樣，對表面進(jìn)行切削而形成切屑,進(jìn)一步加劇了零件表面的磨損。磨損量與表面粗糙度之間的關(guān)系影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性。影響零件的疲勞強(qiáng)度。影響零件的抗腐蝕性。影響零件的密封性。對零件的外觀、測量精度、表面光學(xué)性能、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能和膠合強(qiáng)度等也有著不同程度的影響。

4.3表面粗糙度的評定

1.評定基準(zhǔn)(1)取樣長度l：評定表面粗糙度所規(guī)定的一段基準(zhǔn)線長度。應(yīng)與表面粗糙度的大小相適應(yīng)。規(guī)定取樣長度是為了限制和減弱表面波紋度對表面粗糙測量結(jié)果的影響，一般在一個取樣長度內(nèi)應(yīng)包含５個以上的波峰和波谷。（標(biāo)準(zhǔn)見書P79表4-1。）(2)評定長度ln：為了全面、充分地反映被測表面的特性，在評定或測量表面輪廓時所必需的一段長度。評定長度可包括一個或多個取樣長度。表面不均勻的表面，宜選用較長的評定長度。評定長度一般按5個取樣長度來確定。3)基準(zhǔn)線：評定表面粗糙度的一段參考線。有以下兩種：輪廓的最小二乘中線：在取樣長度內(nèi)，使輪廓上各點(diǎn)至一條該線的距離平方和為最小。即：輪廓算術(shù)平均中線

：在取樣長度內(nèi)，將實(shí)際輪廓劃分上下兩部分，且使上下面積相等的直線。即：F1+F3+…+F2n-1=F2+F4+…+F2n2.評定參數(shù)（1）輪廓算術(shù)平均偏差Ｒa在取樣長度內(nèi)，被測實(shí)際輪廓上各點(diǎn)至輪廓中線距離絕對值的平均值，即

（2）微觀不平度十點(diǎn)高度Ｒz在取樣長度內(nèi)５個最大的輪廓峰高ypi平均值與5個最大輪廓谷深yvi平均值之和。

（3）輪廓最大高度Ｒy在取樣長度內(nèi)，輪廓的峰頂線和谷底線之間的距離。峰頂線和谷底線平行于中線且分別通過輪廓最高點(diǎn)和最低點(diǎn)。

Ry=︱ypmax︱+︱yvmax︱4.4表面粗糙度的應(yīng)用一、表面粗糙度輪廓的符號和代號1.表面粗糙度的符號a1，a2——粗糙度幅度參數(shù)代號及其數(shù)值（mm）；b——加工要求、鍍覆、涂覆、表面處理或其他說明等；c——取樣長度（mm）或波紋度（mm）；d——加工紋理方向符號；e——加工余量（mm）；f——粗糙度間距參數(shù)值（mm）(e)bc/fa1a2d圖4-9

表面粗糙度輪廓代號2．表面粗糙度的代號b)c)d)a)0.86.3銑3.23.2(5)3.2表面粗糙度其它項目的標(biāo)注12.512.53.23.23.2f其余2512.50.4M1.63.23.2ff表面粗糙度代號標(biāo)注示例3.標(biāo)注舉例二.表面粗糙度等級的選用4.5表面粗糙度的測量比較法：將被測表面和表面粗糙度樣板直接進(jìn)行比較，多用于車間，評定表面粗糙度值較大的工件。光切法：利用光切原理，用雙管顯微鏡測量。常用于測量Rz為0.5～60μm。