第五章-表面粗糙度-課件

第5章表面粗糙度及其檢測(cè)1ppt課件課時(shí)數(shù)：2課時(shí)重點(diǎn)：表面粗糙度概念難點(diǎn)：表面粗糙度與表面宏觀幾何形狀誤差、表面波度的區(qū)別新課導(dǎo)入：切削加工的零件，不僅有尺寸精度和形位公差的要求，而且有表面質(zhì)量的要求。表面質(zhì)量影響零件的使用性能。表面粗糙度就是用來(lái)衡量零件表面質(zhì)量的。2ppt課件基本要求1、正確理解表面粗糙度的含義。2、了解表面粗糙度對(duì)零件功能的影響。3、理解并掌握有關(guān)術(shù)語(yǔ)的定義。4、理解并掌握表面粗糙度評(píng)定參數(shù)。5、掌握幅度參數(shù)在圖樣上的標(biāo)注方法。6、掌握表面粗糙度的選用。3ppt課件第一節(jié)概述第二節(jié)表面粗糙度的評(píng)定第三節(jié)表面粗糙度的標(biāo)注第四節(jié)表面粗糙度的選擇第五節(jié)表面粗糙度的測(cè)量本章結(jié)構(gòu)4ppt課件5.1概述5ppt課件5.1概述截面輪廓誤差放大曲線

λ<1mm表面粗糙度

λ>10mm形狀誤差1mm<λ<10mm表面波紋度

一、表面粗糙度的界定表面粗糙度成分波紋度成分形狀誤差成分6ppt課件一般按S分：S＜1mm為表面粗糙度輪廓；1≤S≤10mm為表面波紋度輪廓；S＞10mm為f形狀.。表面粗糙度輪廓的產(chǎn)生：(3)以及機(jī)床等工裝系統(tǒng)的振動(dòng)等。(2)切削過(guò)程中切屑分離時(shí)的塑性變形；(1)切削后遺留的刀痕；表面粗糙度是指加工后零件表面的微小峰谷（Z）高低程度和間距（S）狀況。間距S高低Z7ppt課件二、表面粗糙度對(duì)零件工作性能的影響(1)影響摩擦和磨損——Ra↑，f↑，磨損↑；(2)影響配合性能——間隙配合磨損后X↑，過(guò)盈配合擠壓后影響有效過(guò)盈Y↓；(3)影響疲勞強(qiáng)度——凹痕應(yīng)力集中；(4)影響抗腐蝕性——谷底滲入腐蝕；(5)影響接觸剛度——表面局部接觸；(6)影響接合面的密封性——縫隙油氣滲漏等。5.1概述8ppt課件5.2表面粗糙度的評(píng)定一、輪廓濾波器（1）λs濾波器（短波濾波器）確定表面粗糙度與比它更短的波之間相交界限的濾波器。（2）λc濾波器（長(zhǎng)波濾波器）確定表面粗糙度與波紋度成分之間相交界限的濾波器。（3）λf濾波器確定波紋度與比它更長(zhǎng)波成分之間相交界限的濾波器。9ppt課件

中線是指具有幾何輪廓形狀并劃分輪廓的基準(zhǔn)線取樣長(zhǎng)度和評(píng)定長(zhǎng)度5.2表面粗糙度的評(píng)定10ppt課件1.輪廓的最小二乘中線X輪廓偏距Y輪廓的最小二乘中線二、評(píng)定基準(zhǔn)輪廓總的走向5.2表面粗糙度的評(píng)定11ppt課件5.2表面粗糙度的評(píng)定1、取樣長(zhǎng)度lr——規(guī)定的測(cè)量長(zhǎng)度0.08、0.25、0.8、2.5、8，是指測(cè)量或評(píng)定表面粗糙度時(shí)所規(guī)定的一段長(zhǎng)度。2、評(píng)定長(zhǎng)度ln——一般取ln=5,是指為了合理較全面反映整個(gè)表面的表面粗糙度特性，而在測(cè)量和評(píng)定表面粗糙時(shí)所必需的一段長(zhǎng)度。2、取樣長(zhǎng)度和評(píng)定長(zhǎng)度基準(zhǔn)線12ppt課件

輪廓峰(profilepeak)是連接（輪廓和X軸）兩相鄰交點(diǎn)向外（從材料到周圍介質(zhì)）的輪廓部分。輪廓峰高Zp為輪廓峰最高點(diǎn)距X軸的距離三、輪廓參數(shù)1.輪廓峰5.2表面粗糙度的評(píng)定13ppt課件

輪廓谷(profilevalley)是連接（輪廓和X軸）兩相鄰交點(diǎn)向內(nèi)（從周圍介質(zhì)到材料）的輪廓部分。輪廓谷深Zv為X軸線與輪廓谷最低點(diǎn)之間的距離。三、輪廓參數(shù)2.輪廓谷5.2表面粗糙度的評(píng)定14ppt課件

輪廓單元(profileelement)是指為輪廓峰和輪廓谷的組合。輪廓單元的高度Zt是指一個(gè)輪廓單元的峰高Zp和谷深Zv之和；輪廓單元的寬度Xs是指X軸線與輪廓單元相交線的長(zhǎng)度。三、輪廓參數(shù)3.輪廓單元5.2表面粗糙度的評(píng)定15ppt課件1).輪廓算術(shù)平均偏差——Ra2).輪廓最大高度——

四、評(píng)定參數(shù)1.高度評(píng)定參數(shù)5.2表面粗糙度的評(píng)定16ppt課件1).輪廓算術(shù)平均偏差——Ra輪廓算術(shù)平均偏差是指在取樣長(zhǎng)度lr內(nèi)縱坐標(biāo)Z(x)絕對(duì)值的算術(shù)平均值。測(cè)得的

值越大，則表面越粗糙。

參數(shù)能充分反映表面微觀幾何形狀高度方面的特征，一般用電動(dòng)輪廓儀進(jìn)行測(cè)量，因此是普遍采用的評(píng)定參數(shù)。17ppt課件2)輪廓最大高度——RzLRpRzRvYX輪廓最大高度是指在一個(gè)取樣長(zhǎng)度lr內(nèi)，最大輪廓峰高和最大輪廓谷深之和。Rz=Rp+Rv注意：在舊標(biāo)準(zhǔn)中也有輪廓最大高度，其符號(hào)為Ry。舊標(biāo)準(zhǔn)中微觀不平度十點(diǎn)高度Rz，在新標(biāo)準(zhǔn)中已取消。但是我國(guó)當(dāng)前使用的一些測(cè)量?jī)x器大多是測(cè)量舊標(biāo)準(zhǔn)中的Rz

，因此，當(dāng)采用現(xiàn)行的技術(shù)文件和圖樣時(shí)必須注意它們的區(qū)別。最大高度Rz中線18ppt課件2.間距參數(shù)(附加評(píng)定參數(shù))附加評(píng)定參數(shù)Rsm輪廓單元的平均寬度是指在取樣長(zhǎng)度

上

內(nèi)，輪廓單元寬度Xs的平均值。其計(jì)算式為：式中：Xsi—含有一個(gè)輪廓峰（與中線有交點(diǎn)的峰）和相鄰

輪廓谷（與中線有交點(diǎn)的谷）的一段中線長(zhǎng)度。n

—在取樣長(zhǎng)度內(nèi)間距Xsi的個(gè)數(shù)。19ppt課件3.相關(guān)參數(shù)（附加評(píng)定參數(shù)）輪廓支承長(zhǎng)度率Rmr(c)：是指在給定水平截面高度c上輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度Ml（c），即在一個(gè)給定水平截面高度c上用一條平行于X軸的線與輪廓單元相截所獲得的各段截線長(zhǎng)度之和，與評(píng)定長(zhǎng)度ln的比率。lnMl1MliMlncRzm20ppt課件輪廓支承長(zhǎng)度率：可反映表面耐磨性指標(biāo)bcbcbclnMl1MliMlncRzma)b)c)Rmr(c)值大，表示該輪廓的凸起實(shí)體部分較多，即起支承載荷作用的長(zhǎng)度上，接觸剛度高，承載能力及耐磨性也好。21ppt課件表面粗糙度輪廓評(píng)定參數(shù)共4個(gè)：基本參數(shù)2個(gè)

附加參數(shù)(輔助參數(shù))

2個(gè)Ra—輪廓算術(shù)平均偏差Rz—輪廓最大高度Rsm—輪廓單元平均寬度

Rmr(c)—輪廓支承長(zhǎng)度率22ppt課件一，表面粗糙度符號(hào)5.3表面粗糙度的標(biāo)注任何方法獲得表面用去除材料方法獲得表面用不去除材料的方法獲得的表面無(wú)補(bǔ)充說(shuō)明不能單獨(dú)使用23ppt課件一，表面粗糙度符號(hào)5.3表面粗糙度的標(biāo)注符號(hào)上邊加一橫線，標(biāo)注有關(guān)參數(shù)及說(shuō)明表示視圖上構(gòu)成封閉輪廓的各表面具有相同的表面粗糙度要求24ppt課件二，表面粗糙度標(biāo)注代號(hào)c加工方法a幅度參數(shù)代號(hào)及數(shù)值e加工余量b附加參數(shù)符號(hào)及數(shù)值d加工紋理方向符號(hào)25ppt課件表面粗糙度要求在圖形中注法(1)位置a處—注寫表面粗糙度的單一要求，該要求不能省略。①上限或下限的標(biāo)注：表示雙向極限時(shí)應(yīng)標(biāo)注上限符號(hào)“U”和下限符號(hào)“L”。如果同一參數(shù)具有雙向極限要求，在不引起歧義時(shí)，可省略“U”和“L”的標(biāo)注。若為單向下限值，則必需加注“L”。表面粗糙度輪廓單一要求標(biāo)注示例26ppt課件表面粗糙度的單一要求標(biāo)注示例②傳輸帶和取樣長(zhǎng)度的標(biāo)注：傳輸帶是指兩個(gè)濾波器的截止波長(zhǎng)值之間的波長(zhǎng)范圍。長(zhǎng)波濾波器的截止波長(zhǎng)值就是取樣長(zhǎng)度lr。傳輸帶的標(biāo)注時(shí)，短波在前，長(zhǎng)波在后，并用連字號(hào)“—”隔開(kāi)。在某些情況下，傳輸帶的標(biāo)注中，只標(biāo)一個(gè)濾波器，也應(yīng)保留連字號(hào)“—”，來(lái)區(qū)別是短波（λs）還是長(zhǎng)波（λc=lr）。③參數(shù)代號(hào)的標(biāo)注：參數(shù)代號(hào)標(biāo)注在傳輸帶或取樣長(zhǎng)度后，它們之間用“/”隔開(kāi)。④評(píng)定長(zhǎng)度的標(biāo)注：如果默認(rèn)的評(píng)定長(zhǎng)度(5lr)時(shí)，可省略標(biāo)注。如果不等于5lr時(shí),則應(yīng)注出取樣長(zhǎng)度的個(gè)數(shù)。27ppt課件⑤極限值判斷規(guī)則和極限值的標(biāo)注：極限值判斷規(guī)則的標(biāo)注如上圖中所示上限為“16％規(guī)則”，下限為“最大規(guī)則”。為了避免誤解，在參數(shù)代號(hào)和極限值之間插入一個(gè)空格。表面粗糙度的單一要求標(biāo)注示例28ppt課件(2)位置b處—注寫第二個(gè)（附加參數(shù)）表面粗糙度輪廓要求。(3)位置c處—注寫加工方法。(4)位置d處—注寫所要求的表面紋理和紋理方向。(5)位置e處—注寫所要求的加工余量（mm）。29ppt課件加工紋理符號(hào)及說(shuō)明30ppt課件三、極限判斷規(guī)則及標(biāo)注(1)16%規(guī)則允許在表面粗糙度參數(shù)的所有實(shí)測(cè)值中超過(guò)規(guī)定值的個(gè)數(shù)少于總數(shù)的16％。

默認(rèn)規(guī)則，圖樣不標(biāo)31ppt課件極限判斷規(guī)則及標(biāo)注(2)最大規(guī)則表面粗糙度參數(shù)的所有實(shí)測(cè)值均不得超過(guò)規(guī)定值。在Ra（或Rz）后面標(biāo)注“max”或“min”的標(biāo)記32ppt課件4、傳輸帶和lr、ln的標(biāo)注①傳輸帶的標(biāo)注短濾波器—長(zhǎng)濾波器/Ra(a)標(biāo)長(zhǎng)—短濾波器(b)標(biāo)短濾波器“—”(c)標(biāo)“—”長(zhǎng)濾波器33ppt課件傳輸帶和lr、ln的標(biāo)注②lr、ln的標(biāo)注默認(rèn)評(píng)定長(zhǎng)度不標(biāo)，需要指定評(píng)定長(zhǎng)度，要在幅度參數(shù)代號(hào)的后面注寫取樣長(zhǎng)度的個(gè)數(shù)。(a)取樣長(zhǎng)度個(gè)數(shù)“3”(b)取樣長(zhǎng)度個(gè)數(shù)“6”34ppt課件5、單向和雙向極限的標(biāo)注（1）單向極限的標(biāo)注單向上極限：標(biāo)注參數(shù)代號(hào)、參數(shù)值和傳輸帶；單向下極限：參數(shù)代號(hào)前應(yīng)加L，例LRa0.32。（2）雙向極限的標(biāo)注上限值在上方用U表示，下極限在下方用L表示。上下極限值均為16%規(guī)則或最大規(guī)則的極限值。35ppt課件6、表面粗糙度幅度參數(shù)的標(biāo)注序號(hào)代號(hào)意義1用任何方法獲得的表面粗糙度，Ra的上限值為3.2μm2用去除材料的方法獲得的表面粗糙度，Ra的上限值為3.2μm3用不去除材料的方法獲得的表面粗糙度，Ra的上限值為3.2μmRa3.2Ra3.2Ra3.236ppt課件表面粗糙度幅度參數(shù)的標(biāo)注.1序號(hào)代號(hào)意義4用去除材料的方法獲得的表面粗糙度，Ra的上限值為3.2μm，Ra的下限值為1.6μm5用任何方法獲得的表面粗糙度，Rz的上限值為3.2μm6用去除材料的方法獲得的表面粗糙度，Ra的上限值為3.2μm，Rz的下限值為1.6μmRz3.2URa3.2LRa1.6URa3.2LRz1.637ppt課件表面粗糙度幅度參數(shù)的標(biāo)注.2序號(hào)代號(hào)意義7用去除材料的方法獲得的表面粗糙度，Rz的上限值為3.2μm，Rz的下限值為1.6μm（如果引不起誤會(huì)，也可省略U、L）8用去除材料的方法獲得的表面粗糙度，Ra的最大值為3.2μm，Rz的最大值為6.3μmURz3.2LRz1.6Ramax3.2Rzmax6.3Rz3.2Rz1.638ppt課件表面粗糙度幅度參數(shù)的標(biāo)注.3序號(hào)代號(hào)意義9用任何方法獲得的表面粗糙度，Ra的最大值為3.2μm

10用去除材料的方法獲得的表面粗糙度，Ra的最大值為3.2μm11用不去除材料的方法獲得的表面粗糙度，Ra的最大值為3.2μmRamax3.2Ramax3.2Ramax3.239ppt課件表面粗糙度幅度參數(shù)的標(biāo)注.4序號(hào)代號(hào)意義12用去除材料的方法獲得的表面粗糙度，Ra的最大值為3.2μm，Ra的最小值為1.6μm13用任何方法獲得的表面粗糙度，Rz的最大值為3.2μm14用去除材料的方法獲得的表面粗糙度，Rz的最大值為3.2μm，Rz的最小值為1.6μmRzmax3.2Ramax3.2Ramin1.6Rzmax3.2Rzmin1.640ppt課件表面粗糙度幅度參數(shù)的標(biāo)注.5序號(hào)代號(hào)意義15用去除材料的方法獲得的表面粗糙度，Ra的上限值為3.2μm

，傳輸帶0.008—0.8mm16用去除材料的方法獲得的表面粗糙度，Ra的上限值為3.2μm，取樣長(zhǎng)度0.8mm，評(píng)定包含3個(gè)取樣長(zhǎng)度—0.8/Ra33.20.008—0.8/Ra3.241ppt課件附加評(píng)定參數(shù)的標(biāo)注42ppt課件二、表面粗糙度要求的圖樣標(biāo)注表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)一般標(biāo)注在可見(jiàn)輪廓線或其延長(zhǎng)線和指引線、尺寸線、尺寸界線上，也可標(biāo)注在公差框格上。符號(hào)的尖端必須從材料外指向被注表面。符號(hào)、數(shù)字的方向按規(guī)定標(biāo)注。43ppt課件44ppt課件不45ppt課件46ppt課件47ppt課件48ppt課件49ppt課件摘自GB/T1031-2009Ra的數(shù)值(μm)0.0120.203.2500.0250.406.30.0500.8012.50.1001.6025Rz的數(shù)值(μm)0.0250.406.310010000.0500.8012.52000.1001.60254000.203.250800一、評(píng)定參數(shù)項(xiàng)目的選擇5.4表面粗糙度的選擇50ppt課件0.0060.1001.600.01250.203.20.0250.406.30.0500.8012.5Rsm的數(shù)值(mm)1015202530405060708090Rsm(c)(℅)的數(shù)值(mm)輪廓截面高度c用微米或Rz的百分?jǐn)?shù)表示。一、評(píng)定參數(shù)項(xiàng)目的選擇51ppt課件二、評(píng)定參數(shù)值的選擇

零件表面粗糙度數(shù)值的選用，應(yīng)該既要滿足零件表面功用要求，又要考慮經(jīng)濟(jì)合理性。選用時(shí)要注意以下問(wèn)題：同一零件上工作表面的粗糙度參數(shù)值比非工作表面的粗糙度參數(shù)值小。摩擦表面比非摩擦表面、滾動(dòng)摩擦表面比滑動(dòng)摩擦表面的粗糙度參數(shù)值小承受交變荷載的表面及易引起應(yīng)力集中的部分（如圓角、溝槽等），粗糙度參數(shù)值應(yīng)小些。要求配合穩(wěn)定可靠時(shí)，粗糙度參數(shù)值應(yīng)小些。小間隙配合表面，受重載作用的過(guò)盈配合表面，其粗糙度參數(shù)值要小。密封性、防腐性要求高的表面或外表有美觀要求的表面粗糙度參數(shù)值都應(yīng)小些。凡有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已對(duì)表面粗糙度要求作出規(guī)定者（如軸承、量規(guī)、齒輪等），應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定選取表面粗糙度參數(shù)值。52ppt課件5.5表面粗糙度的測(cè)量比較法：將被測(cè)零件表面與表面粗糙度樣塊直接進(jìn)行比較，以確定實(shí)際被測(cè)表面的表面粗糙度合格與否。比較法簡(jiǎn)單易行，適于在車間使用。缺點(diǎn)是評(píng)定結(jié)果的可靠性很大程度上取決于檢測(cè)人員的經(jīng)驗(yàn)。比較法僅適用于評(píng)定表面粗糙度要求不高的工件。

比較時(shí)，可用肉眼觀察、手動(dòng)觸摸，也可借助顯微鏡、放大鏡。所用粗糙度樣板的材料、形狀及加工方法應(yīng)盡可能與被測(cè)表面一致。

53ppt課件光切法：光切法是指利用光切原理來(lái)測(cè)量表面粗糙度的一種方法。常用的測(cè)量?jī)x器是光切顯微鏡，又稱雙管顯微鏡。利用光切原理，用雙管顯微鏡測(cè)量。常用于測(cè)量Rz為0.5～60μm。54ppt課件干涉法：利用光波干涉原理，用干涉顯微鏡測(cè)量。主要用于測(cè)量Rz值。55ppt課件針描法：稱感觸法或觸針?lè)?，它利用金剛石觸針在被零件表面上移動(dòng)，垂直于被測(cè)輪廓的方向做上下移動(dòng)。常用于Ra值（0.025～5μm）國(guó)產(chǎn)BCJ-2型電動(dòng)輪廓儀外形56ppt課件印模法：57ppt課件

小結(jié)

58ppt課件59ppt課件60ppt課件61ppt課件62ppt課件63ppt課件三、表面粗糙度輪廓要求在零件圖上的標(biāo)注方法1.一般規(guī)定（1）對(duì)零件的每一表面一般只標(biāo)注一次，并盡可能標(biāo)注在相應(yīng)尺寸及其極限偏差的同一視圖上。（2）除非另有說(shuō)明，所標(biāo)注的表面粗糙度輪廓要求是對(duì)完工零件表面。（3）粗糙度的符號(hào)和數(shù)字的注寫和讀取方向應(yīng)與尺寸的注寫和讀取方向一致。（4）粗糙度的符號(hào)的尖端必須從材料外指向并接觸零件表面。下面以表面粗糙度輪廓的幅度參數(shù)為例說(shuō)明在零件圖上的標(biāo)注方法，其他技術(shù)要求為默認(rèn)采用標(biāo)準(zhǔn)化值。2.通用的標(biāo)注方法（1）代號(hào)注寫和讀取方向的標(biāo)注方法,如圖22所示——與尺寸的注寫和讀取方向一致圖2364ppt課件（2）代號(hào)的標(biāo)注方法①標(biāo)注在輪廓線或其延長(zhǎng)線上和用箭頭或帶黑點(diǎn)(位于可見(jiàn)表面上)的指引線上，如圖24~圖27所示。圖24圖25圖27圖2665ppt課件②在不引起誤解的前提下，可標(biāo)注在特征尺寸線上，如圖28、29所示。③可標(biāo)注在幾何公差框格的上方，如圖30所示。圖30圖29Ra6.3Φ50h7Φ50H8Ra12.5圖28④標(biāo)注在幾何公差框格上面注出了特征尺寸的上方,如圖31所示。圖31這兩種標(biāo)注的含義是什么？66ppt課件3.簡(jiǎn)化標(biāo)注（1）某些表面有相