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1、课题表面粗糙度第1页，本讲稿共23页基本概念：n(1)表面粗糙度表面粗糙度：零件表面所具有的微小峰谷的不平程度，其波长和波高之比一般小于波长和波高之比一般小于 50。属于微观几何形状误微观几何形状误差差。n(2)表面波纹度：零件表面中峰谷的波长和波高之比等于501000的不平程度称为波纹度。会引起零件运转时的振动、噪声，特别是对旋转零件（如轴承）的影响是相当大的目前表面波纹度还没有制定国家标准。国际标准化组织第57技术委员会正在制定表面波纹度有关国际标准。n(3)形状误差：零件表面中峰谷的波长和波高之比大于1000的不平程度属于形状误差。第2页，本讲稿共23页n零件的表面形貌特性图解零件的表面
2、形貌特性图解：第3页，本讲稿共23页表面粗糙度概念：n在机械零件切削的过程中，刀具或砂轮遗留的刀痕、切屑分离时的塑性变形和机床振动等因素，会使零件的表面形成微小的峰谷，其波长波长和波高之比一般小于和波高之比一般小于50。这些微小峰谷的高低高低程度程度和间距状况间距状况就叫做表面粗糙度表面粗糙度，也称为微微观不平度观不平度，它是一种微观几何形状误差。n表面粗糙度国家标准：参照国际标准(ISO)对原有表面粗糙度(旧称表面光洁度)国家标准(GB1031-83、GB131-83）作了修订和增订,新国标为:GB/T1031-1995、GB/T131-1993。第4页，本讲稿共23页第一节 表面粗糙度主要
3、术语及评定标准n一、表面粗糙度的主要术语n1、取样长度：评定表面粗糙度所规定的一段基准线长度。应与表面粗糙度的大小相适应。规定取样长度是为了限制和减弱表面波纹度对表面粗糙测量结果的影响，一般在一个取样长度内应包含个以上的波峰和波谷。第5页，本讲稿共23页一、表面粗糙度的主要术语n1、取样长度取样长度L：评定表面粗糙度所规定的一段基准线长度。应与表面粗糙度的大小相适应。规定取样长度是为了限制和减弱表面波纹度对表面粗糙测量结果的影响，一般在一个取样长度内应包含个以上的波峰和波谷。n2、评定长度评定长度 Ln：为了全面、充分地反映被测表面的特性，在评定或测量表面轮廓时所必需的一段长度。评定长度可包括
4、一个或多个取样长度。表面不均匀的表面，宜选用较长的评定长度。第6页，本讲稿共23页评定长度一般按5个取样长度来确定第7页，本讲稿共23页n评定表面粗糙度的基准线：评定表面粗糙度的一段参考线。有以下两种：n3、轮廓的最小二乘中线轮廓的最小二乘中线m m：在取样长度内，使轮廓上各点至一条该线的距离平方和为最小。即：第8页，本讲稿共23页n轮廓算术平均中线轮廓算术平均中线m m：在取样长度内，将实际轮廓划分上下两部分，且使上下面积相等的直线。即：nF1+F3+F2n-1=F2+F4+F2n第9页，本讲稿共23页二、表面粗糙度评定参数n国家标准GB3505-83和GB/T1031-95中规定了6个评定
5、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，形状特性的参数有1个，其中高度参数是主要的。第10页，本讲稿共23页幅度参数n（1）轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差an在取样长度内，被测实际轮廓上各点至轮廓中线距离绝对值的平均值，即：近似为Raxynyiy1y2第11页，本讲稿共23页n（2）微观不平度十点高度微观不平度十点高度z n在取样长度内个最大的轮廓峰高ypi平均值与5个最大轮廓谷深yvi平均值之和。第12页，本讲稿共23页n（3）轮廓最大高度轮廓最大高度y n在取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。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。n Ry=ypma
6、x+yvmax 第13页，本讲稿共23页第二节 表面粗糙度的符号、代号及标注n1、表面粗糙度的符号表面粗糙度的符号：n在图样上表示表面粗糙度的符号有三种：na为基本符号，表示表面可以用任何方法获得；b表示表面是用去除材料的方法获得的；c表示表面是用不去除材料的方法获得的。abc第14页，本讲稿共23页表面粗糙度符号（GB/T1311993）第15页，本讲稿共23页n2、表面粗糙度的代号表面粗糙度的代号：na1、a2 处为粗糙度高度参数的允许值（m）；nb处标注加工方法、镀涂或其它表面处理；nc处标出取样长度（mm）；nd标出加工纹理方向符号；ne处标出加工余量（mm）；nf处标出间距参数值（m
7、m）或轮廓支承长度率。第16页，本讲稿共23页n3、表面粗糙度的标注：n（1）标注时将其标注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上，符号的尖端必须从材料外指向被注表面。n（2）高度参数：当选用Ra时，只需在代号中标出其参数值，“Ra”本身可以省略；n（3）当选用Rz或Ry时，参数和参数值都应标出；第17页，本讲稿共23页n（4）当允许实测值中，超过规定值的个数少于总数的16%时，应在图中标注上限值和下限值，n（5）当所有实测值不允许超过规定值时，应在图样上标注最大值或最小值。n（6）取样长度：如按国标选用，则可省略标注；n（7）表面加工纹理方向：指表面微观结构的主要方向，由所采用的加工
8、方法或其它因素形成，必要时才规定。第18页，本讲稿共23页标注举例：第19页，本讲稿共23页标注举例（续）：第20页，本讲稿共23页第三节 表面粗糙度对零件功能的影响及其选择n（1）影响零件的耐磨性耐磨性n表面越粗糙，摩擦系数就越大，而结合面的磨损越快。n（2）影响配合性质的稳定性配合性质的稳定性n对间隙配合来说，表面越粗糙，越易磨损，使工作边程中间隙增大。n（3）影响零件的强度强度n（4）影响零件的抗腐蚀性能抗腐蚀性能第21页，本讲稿共23页一、表面粗糙度参数的选用n评定参数的选择：如无特殊要求，一般仅选用高度参数。推荐优先选用Ra值，因为Ra能充分反映零件表面轮廓的特征。n以下情况下例外：
9、当表面过于粗糙表面过于粗糙（Ra6.3m）或过于光滑过于光滑（Ra 0.025 m）时，可选用Rz，因为此范围便于选择用于测量Rz的仪器测量。n当零件材料较软时，因为Ra一般采用触针测量。n当测量面积很小测量面积很小时，如顶尖、刀具的刃部、仪表的小元件的表面，可选用Ry值。第22页，本讲稿共23页二、表面粗糙度参数值的选用n表面粗糙度参数值的选择原则是：在满足零件表面功能要求的前提下，尽量选取较大的参数尽量选取较大的参数值值。n 一般原则一般原则：同一零件上，工作表面比非工作表面粗糙度值小；摩擦表面比非摩擦表面要小；受循环载荷的表面要小；配合要求高、联接要求可靠、受重载的表面粗糙度值都应小；同一精度，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度值要小。第23页，本讲稿共23页