whut经典课件第4章--表面粗糙度ppt.ppt
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1、 武武汉汉理理工工大大学学 互互换换性性与与测测量量技技术术为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能4.1 4.1 概述概述4.2 4.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定4.3 4.3 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用4.4 4.4 表面粗糙度的标注表面粗糙度的标注4.5 4.5 表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量第第4章章 表面粗糙度表面粗糙度 武武汉汉理理工工大大学学 互互换换性性与与测测量量技技术术为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能4.1 4.
2、1 概概 述述1.1.表面粗糙度(表面粗糙度(roughnessroughness)指零件加工表面所具有微小指零件加工表面所具有微小峰谷的微观几何形状误差,又称峰谷的微观几何形状误差,又称微观微观不平度不平度。表面粗糙度形成的原因:表面粗糙度形成的原因:受力所产生的金属塑性变形以及工艺系统高频振动等受力所产生的金属塑性变形以及工艺系统高频振动等原因。原因。(1 1)波距小于)波距小于1mm1mm的属于表面粗糙度(微观几何形状误差)的属于表面粗糙度(微观几何形状误差)(2 2)波距在)波距在1 110mm10mm的属于表面波纹度(中间几何形状误差)的属于表面波纹度(中间几何形状误差)(3 3)波
3、距大于)波距大于10mm10mm的属于形状误差(宏观几何形状误差)的属于形状误差(宏观几何形状误差)武武汉汉理理工工大大学学 互互换换性性与与测测量量技技术术为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能2.2.表面粗糙度对零件使用性能的影响表面粗糙度对零件使用性能的影响(1 1)对摩擦和磨损的影响)对摩擦和磨损的影响 具有微观几何形状误差的两个表面只能在轮廓的峰顶发具有微观几何形状误差的两个表面只能在轮廓的峰顶发生接触,如下图所示生接触,如下图所示 。Ra磨损量磨损量 武武汉汉理理工工大大学学 互互换换性性与与测测量量技技术术为
4、深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能(2 2)对配合性能的影响对配合性能的影响 对于间隙配合,相对运动的表面因其粗糙不平而迅速对于间隙配合,相对运动的表面因其粗糙不平而迅速磨损,致使间隙增大;对于过盈配合,表面轮廓峰顶在装磨损,致使间隙增大;对于过盈配合,表面轮廓峰顶在装配时容易被挤平,使实际有效过盈量减小,致使联接强度配时容易被挤平,使实际有效过盈量减小,致使联接强度降低。降低。(3 3)对抗腐蚀性的影响对抗腐蚀性的影响 粗糙的表面,易使腐蚀性物质存积在表面的微观凹谷处,粗糙的表面,易使腐蚀性物质存积在表面的微观凹谷处,
5、并渗入到金属内部,致使腐蚀加剧。并渗入到金属内部,致使腐蚀加剧。武武汉汉理理工工大大学学 互互换换性性与与测测量量技技术术为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能(4 4)对疲劳强度的影响对疲劳强度的影响 零件表面越粗糙,凹痕就越深,当零件承受交变载荷零件表面越粗糙,凹痕就越深,当零件承受交变载荷时,对应力集中就越敏感,使疲劳强度降低,导致零件表时,对应力集中就越敏感,使疲劳强度降低,导致零件表面产生裂纹而损坏。面产生裂纹而损坏。(5 5)对结合面密封性的影响对结合面密封性的影响 粗糙的表面结合时,两表面只在局部点上接触,中
6、间粗糙的表面结合时,两表面只在局部点上接触,中间有缝隙,影响密封性。因此,降低表面粗糙度,可提高其有缝隙,影响密封性。因此,降低表面粗糙度,可提高其密封性。密封性。等。等。武武汉汉理理工工大大学学 互互换换性性与与测测量量技技术术为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能4.2 4.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定 4.2.1 4.2.1 与评定参数有关的术语及定义与评定参数有关的术语及定义 1.1.取样长度取样长度l(sampling lengthsampling length)指为了测量表面粗糙度指为了测量表面粗糙度时
7、所规定的一段基准线长度。时所规定的一段基准线长度。规定和选取取样长度的目的是为了限制和削弱表面波纹规定和选取取样长度的目的是为了限制和削弱表面波纹度对表面粗糙度测量结果的影响。度对表面粗糙度测量结果的影响。2.2.评定长度评定长度ln(evaluation lengthevaluation length)一般包含五个取样长一般包含五个取样长度,因为度,因为表面粗糙度不一定很均匀表面粗糙度不一定很均匀。ln n5 5l 武武汉汉理理工工大大学学 互互换换性性与与测测量量技技术术为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 3.3.
8、基准线基准线用于评定表面粗糙度参数给定的线。用于评定表面粗糙度参数给定的线。(1 1)轮廓的最小二乘中线)轮廓的最小二乘中线具有几何轮廓形状并划分轮具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线,在取样长度内使轮廓上各点的轮廓偏距廓的基准线,在取样长度内使轮廓上各点的轮廓偏距y的平的平方和为最小。方和为最小。l0y2dxdxminmin (2 2)轮廓的算术平均中线)轮廓的算术平均中线在取样长度内,将实际轮廓在取样长度内,将实际轮廓划分为上、下两部分,并使上、下两部分的面积相等的基准划分为上、下两部分,并使上、下两部分的面积相等的基准线。线。F F1 1F F2 2FFn nS S1 1S S2 2S S
9、m m 武武汉汉理理工工大大学学 互互换换性性与与测测量量技技术术为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 4.2.2 4.2.2 评定参数评定参数 为了完善地评定零件表面实际轮廓的粗糙程度,需要从为了完善地评定零件表面实际轮廓的粗糙程度,需要从不同方面规定适当的参数。不同方面规定适当的参数。高度参数(基本参数)、间距参数、形状参数高度参数(基本参数)、间距参数、形状参数 1.1.高度特征参数高度特征参数沿着垂直于评定基准线的方向计量。沿着垂直于评定基准线的方向计量。(1 1)轮廓算术平均偏差)轮廓算术平均偏差RaRa在取样
10、长度内,轮廓偏距绝在取样长度内,轮廓偏距绝对值的算术平均值。对值的算术平均值。l0|y|y(x x)|dxdx1 1lRaRa 武武汉汉理理工工大大学学 互互换换性性与与测测量量技技术术为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 (2 2)微观不平度十点高度)微观不平度十点高度R Rz z在取样长度内,在取样长度内,5 5个最大个最大轮廓峰高的平均值与轮廓峰高的平均值与5 5个最大轮廓谷深的平均值之和。个最大轮廓谷深的平均值之和。5 5i1y ypi pi5 5i1y yvi vi5 5RzRz (3 3)轮廓最大高度)轮廓最
11、大高度R Ry y在取样长度内,轮廓峰顶线和在取样长度内,轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。轮廓谷底线之间的距离。R Ry y|y|ypmaxpmax|y|yvmaxvmax|武武汉汉理理工工大大学学 互互换换性性与与测测量量技技术术为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 2.2.间距特征参数间距特征参数反映表面加工痕迹细密程度。反映表面加工痕迹细密程度。(1 1)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在取样长度内,在取样长度内,在基准线上相邻轮廓对应点的平均距离。在基准线上相邻轮廓对应点的平均距离
12、。n ni1S SmimiS Sm m1 1n n (2 2)轮廓的单峰平均间距)轮廓的单峰平均间距SS在取样长度内,相邻单在取样长度内,相邻单峰距离的平均值。峰距离的平均值。n ni1S Si iS S1 1n n 武武汉汉理理工工大大学学 互互换换性性与与测测量量技技术术为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 3.3.形状特征参数形状特征参数用轮廓支承长度率用轮廓支承长度率tp p表示。表示。轮廓支承长度率轮廓支承长度率tp p在取样长度内,一平行于中线与轮廓在取样长度内,一平行于中线与轮廓相截所得到的各段截线长度相截
13、所得到的各段截线长度bi i之和与取样长度之比。之和与取样长度之比。n ni1bi itp p1 1l 与高度特性有关的参数(与高度特性有关的参数(RaRa,RzRz,RyRy)是标准规定必须标)是标准规定必须标注的参数,故称为注的参数,故称为基本评定参数基本评定参数。间距特性参数(。间距特性参数(SmSm,S S)与形状特征参数(与形状特征参数(tp p)称为)称为附加参数附加参数,只有零件表面有特殊,只有零件表面有特殊使用要求时才选用。使用要求时才选用。武武汉汉理理工工大大学学 互互换换性性与与测测量量技技术术为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神
14、,充分发挥中小学图书室育人功能4.3 4.3 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用 4.3.1 4.3.1 评定参数的选用评定参数的选用 表面粗糙度评定参数应根据零件的工作条件、使用性能和测量等进表面粗糙度评定参数应根据零件的工作条件、使用性能和测量等进行选择,既要考虑能表针表面的几何特性和表面功能参数,又要考虑表行选择,既要考虑能表针表面的几何特性和表面功能参数,又要考虑表面粗糙度检测仪器的测量范围和工艺的经济性。面粗糙度检测仪器的测量范围和工艺的经济性。1.1.高度评定参数的选用高度评定参数的选用 国标推荐优先选用国标推荐优先选用R Ra a。当粗糙度要求特别高(当粗糙度要求特别高(Ra6.3
15、 m),可选用),可选用Rz。对不允许出现较大的痕迹和。对不允许出现较大的痕迹和对应力集中而导致疲劳破坏较敏感的表面,可在选取对应力集中而导致疲劳破坏较敏感的表面,可在选取Ra或或Rz参参数的同时选取数的同时选取Ry参数。参数。武武汉汉理理工工大大学学 互互换换性性与与测测量量技技术术为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能2.2.附加评定参数的选用附加评定参数的选用 附加评定参数一般情况下不作为独立的参数选用。附加评定参数一般情况下不作为独立的参数选用。一般情况下,对密封性、光亮度有特殊要求的表面,应选一般情况下,对密封性
16、、光亮度有特殊要求的表面,应选用附加参数用附加参数S Sm m或或S S。只有零件的表面有特殊使用要求时,仅用高度特征参数只有零件的表面有特殊使用要求时,仅用高度特征参数不能满足零件表面的功能要求,才在选用了高度参数的基础不能满足零件表面的功能要求,才在选用了高度参数的基础上,附加选用间距特征参数和形状特征参数。上,附加选用间距特征参数和形状特征参数。对耐磨性有特殊要求的表面,应选用附加参数对耐磨性有特殊要求的表面,应选用附加参数tp p。为了使汽车外壳薄钢板具有较好的喷涂结合性和光洁美观的外为了使汽车外壳薄钢板具有较好的喷涂结合性和光洁美观的外形,规定其高度特征参数形,规定其高度特征参数Ra
17、Ra(0.90.91.31.3mm),还应控制间距特征),还应控制间距特征参数参数S S(0.130.130.23 0.23 m)武武汉汉理理工工大大学学 互互换换性性与与测测量量技技术术为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 4.3.2 4.3.2 评定参数值的选用评定参数值的选用表面粗糙度评定参数选定后,应规定其允许值。表面粗糙度评定参数选定后,应规定其允许值。表面粗糙度参数值的选用原则:表面粗糙度参数值的选用原则:表面粗糙度参数值选用得适当与否,不仅影响零件的表面粗糙度参数值选用得适当与否,不仅影响零件的使用性能,还
18、关系到制造成本。使用性能,还关系到制造成本。一般说来,表面粗糙度参数值愈小,零件的工作性能一般说来,表面粗糙度参数值愈小,零件的工作性能愈好,但加工成本上升。愈好,但加工成本上升。在满足使用性能要求的前提下,应尽可能选用较大的参在满足使用性能要求的前提下,应尽可能选用较大的参数允许值。数允许值。表面粗糙度的参数值已经标准化,设计时应按国家标准表面粗糙度的参数值已经标准化,设计时应按国家标准规定的参数系列选取。规定的参数系列选取。一般指规定上限值,必要时要给出下一般指规定上限值,必要时要给出下限值。限值。武武汉汉理理工工大大学学 互互换换性性与与测测量量技技术术为深入学习习近平新时代中国特色社会
19、主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 武武汉汉理理工工大大学学 互互换换性性与与测测量量技技术术为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能4.4 4.4 表面粗糙度的标注表面粗糙度的标注 GB/T 13193 GB/T 13193规定了零件表面粗糙度符号、代号及其在规定了零件表面粗糙度符号、代号及其在图样上的注法。图样上所标注的表面粗糙度符号、代号应图样上的注法。图样上所标注的表面粗糙度符号、代号应是是该表面完工后的要求该表面完工后的要求。4.4.1 4.4.1 表面粗糙度的符号表面粗糙
20、度的符号表面粗糙度基本符号表面粗糙度基本符号 H60H602H H1.41.4倍的字高倍的字高 武武汉汉理理工工大大学学 互互换换性性与与测测量量技技术术为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能基本符号,表示表面可用任何方法获得。当不加注粗糙度参数值基本符号,表示表面可用任何方法获得。当不加注粗糙度参数值或有关说明(例如:表面处理、局部热处理状况等)时,仅适用或有关说明(例如:表面处理、局部热处理状况等)时,仅适用于简化代号标注于简化代号标注 上述三个符号上均可加一小圆,表示所有表面具有相同的表面粗上述三个符号上均可加一小圆
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