第四章 表面粗糙度及检测优秀PPT.ppt

第四章 表面粗糙度及检测第一页，本课件共有42页第四章第四章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测第二节第二节 零件表面粗糙参数值的选择零件表面粗糙参数值的选择第三节第三节 表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度第二页，本课件共有42页表面粗糙度的实质表面粗糙度的实质第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度表面粗糙度对零件性能的影响表面粗糙度对零件性能的影响表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数及其数值第三页，本课件共有42页表面粗糙度的实质表面粗糙度的实质第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度零件的表面形貌可以分为三种成分零件的表面形貌可以分为三种成分(1)表面粗糙度表面粗糙度：零件：零件表面所具有的微小峰表面所具有的微小峰谷的不平程度，其波谷的不平程度，其波长和波高之比一般小长和波高之比一般小于于 50。属于微观几。属于微观几何形状误差。何形状误差。第四页，本课件共有42页表面粗糙度的实质表面粗糙度的实质第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度零件的表面形貌可以分为三种成分零件的表面形貌可以分为三种成分(2)表面波纹度：表面波纹度：零件零件表面中峰谷的波长和表面中峰谷的波长和波高之比等于波高之比等于501000的不平程度称为波的不平程度称为波纹度。纹度。(3)形状误差形状误差：零件零件表面中峰谷的波长和表面中峰谷的波长和波高之比大于波高之比大于1000的的不平程度属于形状误不平程度属于形状误差。差。第五页，本课件共有42页表面粗糙度对零件性能的影响表面粗糙度对零件性能的影响影响零件的耐磨性。影响零件的耐磨性。影响配合性质的稳定性。影响配合性质的稳定性。影响零件的疲劳强度。影响零件的疲劳强度。影响零件的抗腐蚀性。影响零件的抗腐蚀性。影响零件的密封性。影响零件的密封性。对零件的外观、测量精度、表面光学性能、导电导热对零件的外观、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性能和胶合强度等也有着不同程度的影响第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度第六页，本课件共有42页表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数及其数值主要术语与定义。主要术语与定义。第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度表面粗糙度评定参数表面粗糙度评定参数表面粗糙度评定参数的数值表面粗糙度评定参数的数值表面粗糙度符号、代号及标注表面粗糙度符号、代号及标注第七页，本课件共有42页表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数及其数值主要术语与定义。主要术语与定义。第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度轮廓滤波器轮廓滤波器(Profile Filter Profile Filter C C 滤波器滤波器)粗糙度轮廓（粗糙度轮廓（Roughness ProfileRoughness Profile）粗糙度轮廓中线（粗糙度轮廓中线（Mean Line for the Roughness ProfileMean Line for the Roughness Profile）取样长度（取样长度（Sampling LengthSampling Length）l l 新国标：新国标：lr lr 评定长度评定长度(Ln Ln)第八页，本课件共有42页表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数及其数值主要术语与定义。主要术语与定义。第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度轮廓滤波器轮廓滤波器(Profile Filter Profile Filter C C 滤波器滤波器)轮廓滤波器是指把轮廓分成长波和短波成分的滤波器轮廓滤波器是指把轮廓分成长波和短波成分的滤波器,也就是确也就是确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器.第九页，本课件共有42页表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数及其数值主要术语与定义。主要术语与定义。第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度粗糙度轮廓（粗糙度轮廓（Roughness ProfileRoughness Profile）粗糙度轮廓是对原始轮廓采用粗糙度轮廓是对原始轮廓采用C C 滤波器抑制长波成分以后形成滤波器抑制长波成分以后形成的轮廓。的轮廓。粗糙度轮廓中线（粗糙度轮廓中线（Mean Line for the Roughness ProfileMean Line for the Roughness Profile）用标称形式的线穿过原始轮廓，按最小二乘法拟合所确定的中用标称形式的线穿过原始轮廓，按最小二乘法拟合所确定的中线，即轮廓上各点到该线的距离线，即轮廓上各点到该线的距离X X 新标服用新标服用Z(x)Z(x)的平方和为最小的的平方和为最小的线称为原始轮廓中线。线称为原始轮廓中线。第十页，本课件共有42页表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数及其数值主要术语与定义。主要术语与定义。第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度取样长度（取样长度（Sampling LengthSampling Length）l l 新国标：新国标：lr lr 用于判别被评定轮廓的不规则特征用于判别被评定轮廓的不规则特征X X轴向上的长度轴向上的长度 。评定长度评定长度(Ln Ln)用于判别被评定轮廓的用于判别被评定轮廓的X X轴方向上的长度。评定长度包括一个轴方向上的长度。评定长度包括一个或几个取样长度。或几个取样长度。Ln Ln=n=n l l第十一页，本课件共有42页表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数及其数值主要术语与定义。主要术语与定义。第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度评定长度评定长度(Ln Ln)常用取样长度和评定长度与粗糙度高度参数数值常用取样长度和评定长度与粗糙度高度参数数值关系如表关系如表4-14-1所示所示第十二页，本课件共有42页表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数表面粗糙度评定参数第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度(1)(1)轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差R Ra a 新国标用新国标用RaRa 国家标准规定表面粗糙度的参数由国家标准规定表面粗糙度的参数由高度参数高度参数、间距参数间距参数和和综合参综合参数数所组成。所组成。在取样长度内，轮廓的纵坐标值在取样长度内，轮廓的纵坐标值y y(x x)绝对值的算术平均值。绝对值的算术平均值。第十三页，本课件共有42页表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数表面粗糙度评定参数第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度（2 2）微观不平度十点高度）微观不平度十点高度R Rz z 新国标：无新国标：无 在取样长度内五个最大的轮廓峰高的平均值与五个最大轮廓在取样长度内五个最大的轮廓峰高的平均值与五个最大轮廓谷深的平均值之和谷深的平均值之和 。第十四页，本课件共有42页表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数表面粗糙度评定参数第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度（3 3）轮廓最大高度）轮廓最大高度R Ry y 新国标用新国标用RzRz 在取样长度内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。在取样长度内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。第十五页，本课件共有42页表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数表面粗糙度评定参数第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度第十六页，本课件共有42页表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数表面粗糙度评定参数第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度（4 4）轮廓的单峰平均间距）轮廓的单峰平均间距S S 新国标：无新国标：无 在取样长度在取样长度L内，轮廓的单峰间内，轮廓的单峰间距距Si的平均值称为轮廓的单峰平均的平均值称为轮廓的单峰平均间距。间距。S1Sim第十七页，本课件共有42页表面粗糙度评定参数表面粗糙度评定参数第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度（5 5）轮廓微观不平度的平均间距）轮廓微观不平度的平均间距S Sm m 新国标用新国标用RSmRSm 微观不平度的间距微观不平度的间距S Smimi：是指含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一：是指含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一段中线长度。段中线长度。微观不平度的平均间距微观不平度的平均间距S Sm m:在取样长度内在取样长度内,轮廓微观不平度间距的轮廓微观不平度间距的平均值。平均值。第十八页，本课件共有42页表面粗糙度评定参数表面粗糙度评定参数第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度（6 6）轮廓的支承长度率）轮廓的支承长度率t tp p 新国标用新国标用Rmr(c)在取样长度内在取样长度内,距峰顶线距离距峰顶线距离C,C,且与中线平行的一条线且与中线平行的一条线,与轮廓与轮廓相截所得到的各线段长度相截所得到的各线段长度b bi i 之和称为轮廓支承长度之和称为轮廓支承长度 。轮廓支承。轮廓支承长度长度 与取样长度与取样长度 l l 之比称为之比称为tp m第十九页，本课件共有42页第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度第二十页，本课件共有42页表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数的数值表面粗糙度评定参数的数值第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度粗糙度参数数值是采用粗糙度参数数值是采用R10/3R10/3的优先数系组成的。的优先数系组成的。第二十一页，本课件共有42页表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数的数值表面粗糙度评定参数的数值第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度粗糙度参数数值是采用粗糙度参数数值是采用R10/3R10/3的优先数系组成的。的优先数系组成的。第二十二页，本课件共有42页表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数的数值表面粗糙度评定参数的数值第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度粗糙度参数数值是采用粗糙度参数数值是采用R10/3R10/3的优先数系组成的。的优先数系组成的。第二十三页，本课件共有42页表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数的数值表面粗糙度评定参数的数值第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度粗糙度参数数值是采用粗糙度参数数值是采用R10/3R10/3的优先数系组成的。的优先数系组成的。第二十四页，本课件共有42页表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度符号、代号及标注表面粗糙度符号、代号及标注第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度（1 1）表面粗糙度的符号表面粗糙度的符号第二十五页，本课件共有42页表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度评定参数及其数值表面粗糙度符号、代号及标注表面粗糙度符号、代号及标注第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度（2 2）完整图形符号的组成）完整图形符号的组成 第二十六页，本课件共有42页表面粗糙度符号、代号及标注表面粗糙度符号、代号及标注第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度（3 3）表面粗糙度的代号意义表面粗糙度的代号意义第二十七页，本课件共有42页表面粗糙度符号、代号及标注表面粗糙度符号、代号及标注第一节第一节 表面粗糙度表面粗糙度（4 4）表面粗糙度的在图样及技术文表面粗糙度的在图样及技术文件中的标注件中的标注按照国家标准的规定，表面结构的注按照国家标准的规定，表面结构的注写和读取方向与尺寸的注写和读取方写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致，可以标注在轮廓线上，其符向一致，可以标注在轮廓线上，其符号应从材料外指向并接触表面。必要号应从材料外指向并接触表面。必要时，表面粗糙度符号也可以用带箭头时，表面粗糙度符号也可以用带箭头或黑点的指引线引出标注。或黑点的指引线引出标注。第二十八页，本课件共有42页第二十九页，本课件共有42页（4 4）表面粗糙度的标注表面粗糙度的标注在图样上，当空间狭小或不在图样上，当空间狭小或不便标注时可以引出标注便标注时可以引出标注第三十页，本课件共有42页当零件所有表面具有当零件所有表面具有相同的表面粗糙度相同的表面粗糙度要求时，可要求时，可统一标注统一标注在图样的右上角。在图样的右上角。第三十一页，本课件共有42页第三十二页，本课件共有42页第三十三页，本课件共有42页第二节第二节 零件表面粗糙参数值的选择零件表面粗糙参数值的选择1 1 在满足功能要求的情况下在满足功能要求的情况下,尽量选用较大的参数值。尽量选用较大的参数值。2 2同一零件上同一零件上,工作表面的粗糙度参数值小于非工作工作表面的粗糙度参数值小于非工作表面的粗糙度参数值。表面的粗糙度参数值。3 3摩擦表面比非摩擦表面的粗糙度参数值要小摩擦表面比非摩擦表面的粗糙度参数值要小,滚滚动摩擦表面比滑动摩擦表面的粗糙度参数值要小。动摩擦表面比滑动摩擦表面的粗糙度参数值要小。运动速度高、单位压力大的摩擦表面比运动速度运动速度高、单位压力大的摩擦表面比运动速度低、单位压力小的摩擦表面粗糙度参数值要小。低、单位压力小的摩擦表面粗糙度参数值要小。表面粗糙参数值选择原则表面粗糙参数值选择原则第三十四页，本课件共有42页第二节第二节 零件表面粗糙参数值的选择零件表面粗糙参数值的选择4 4 受循环载荷的表面及易引起应力集中的圆角、沟受循环载荷的表面及易引起应力集中的圆角、沟 槽，表面的粗糙度参数值要小。槽，表面的粗糙度参数值要小。5 5 配合性质要求高的结合表面、配合间隙小的配合配合性质要求高的结合表面、配合间隙小的配合 表面以及要求连接可靠、受重载的过盈配合表面等，表面以及要求连接可靠、受重载的过盈配合表面等，表面的粗糙度参数值要小。表面的粗糙度参数值要小。6 6 配合性质相同，零件尺寸越小，表面粗糙度参数值应配合性质相同，零件尺寸越小，表面粗糙度参数值应越小；同一公差等级，小尺寸比大尺寸、轴越小；同一公差等级，小尺寸比大尺寸、轴 比孔的粗糙度参数值应小。比孔的粗糙度参数值应小。第三十五页，本课件共有42页第二节第二节 零件表面粗糙参数值的选择零件表面粗糙参数值的选择7 7 运动精度要求高的表面比运动精度要求低的表面运动精度要求高的表面比运动精度要求低的表面 的粗糙度参数值要小；接触刚度要求高的表面比的粗糙度参数值要小；接触刚度要求高的表面比 接触刚度要求低的表面的粗糙度参数值要小；承接触刚度要求低的表面的粗糙度参数值要小；承 受腐蚀工作环境下的零件表面比不承受腐蚀工作受腐蚀工作环境下的零件表面比不承受腐蚀工作 环境下的零件表面的粗糙度参数值要小。环境下的零件表面的粗糙度参数值要小。第三十六页，本课件共有42页第二节第二节 零件表面粗糙参数值的选择零件表面粗糙参数值的选择一般尺寸公差、表面形状公差小时，表面粗糙度参一般尺寸公差、表面形状公差小时，表面粗糙度参数值也小，但也不存在确定的函数关系。如机床的数值也小，但也不存在确定的函数关系。如机床的手轮或手柄。手轮或手柄。一般情况下，它们之间有一定的对应关系，设形状公一般情况下，它们之间有一定的对应关系，设形状公差为差为T，尺寸公差为尺寸公差为IT，它们之间的关系可参照以下它们之间的关系可参照以下对应关系：对应关系：（1）若）若T0.6 IT，则则Ra0.05 IT；Rz 0.2 IT（2）若若T0.4 IT，则则Ra0.025 IT；Rz 0.1 IT（3）若若T0.25 IT，则则Ra0.012 IT；Rz 0.05 IT（4）若若T0.25 IT，则则Ra0.15 T；Rz 0.6 类比法确定表面粗糙参数值类比法确定表面粗糙参数值第三十七页，本课件共有42页第三节第三节 表面粗糙的测量表面粗糙的测量比较法：比较法：将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较，将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较，多用于车间，评定表面粗糙度值较大的工件。多用于车间，评定表面粗糙度值较大的工件。光切法：光切法：利用光切原理，用双管显微镜测量利用光切原理，用双管显微镜测量。常用于常用于测量测量R Rz z为为0.50.56060mm。干涉法：干涉法：利用光波干涉原理，用干涉显微镜测量。可利用光波干涉原理，用干涉显微镜测量。可测量测量R Rz z和和R Ry y值。常用于测量值。常用于测量R Rz z为为0.80.80.0250.025mm。针描法：针描法：是利用触针直接在被测表面上轻轻划过，从是利用触针直接在被测表面上轻轻划过，从而测出表面粗糙度的而测出表面粗糙度的RaRa值。值。印模法：印模法：利用石腊、低熔点合金或其它印模材料，压利用石腊、低熔点合金或其它印模材料，压印在被测零件表面，放在显微镜下间接地测量被测表印在被测零件表面，放在显微镜下间接地测量被测表面的粗糙度。适用于笨重零件及内表面。面的粗糙度。适用于笨重零件及内表面。第三十八页，本课件共有42页习题习题2.3.4.5.第三十九页，本课件共有42页习题习题第四十页，本课件共有42页习题习题2.3.第四十一页，本课件共有42页习题习题第四十二页，本课件共有42页