互换性与测量技术第五章PPT讲稿.ppt
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1、互换性与测量技术第五章第1页,共30页,编辑于2022年,星期四第一节第一节 基本概念基本概念n零件图中除了视图和尺寸之外,还应具备零件图中除了视图和尺寸之外,还应具备加工和检验零件的加工和检验零件的技术要求技术要求。技术要求主。技术要求主要有:要有:n1,零件的表面粗糙度。,零件的表面粗糙度。n2,尺寸公差、形状公差和位置公差。,尺寸公差、形状公差和位置公差。n3,对零件材料、热处理和表面修饰的要求。,对零件材料、热处理和表面修饰的要求。n4,对于特殊加工和检验的说明等。,对于特殊加工和检验的说明等。第2页,共30页,编辑于2022年,星期四第一节第一节 基本概念基本概念n一、一、表面粗糙度
2、的概念表面粗糙度的概念n零件表面加工后,由于切削过程中各种几何、物理因素的影响,其几何零件表面加工后,由于切削过程中各种几何、物理因素的影响,其几何形状在微观上总呈现形状在微观上总呈现“峰峰”、“谷谷”相间的起伏不平。这种微观几何形相间的起伏不平。这种微观几何形状偏差,称为表面粗糙度。表面越粗糙,表面粗糙度越大。状偏差,称为表面粗糙度。表面越粗糙,表面粗糙度越大。n零件表面的形貌可分为三种情况:零件表面的形貌可分为三种情况:n表面粗糙度表面粗糙度:零件表面所具有的较小间距和微小峰谷的不平程度,其零件表面所具有的较小间距和微小峰谷的不平程度,其波长和波长和波高之比一般小于波高之比一般小于5050
3、。属于微观几何形状误差。属于微观几何形状误差。n表面波纹度表面波纹度:零件表面中峰谷的零件表面中峰谷的波长和波高之比等于波长和波高之比等于505010001000的不平程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。承)的影响是相当大的。n形状误差形状误差:零件表面中峰谷的零件表面中峰谷的波长和波高之比大于波长和波高之比大于10001000的不平程度属于形的不平程度属于形状误差。状误差。第3页,共30页,编辑于2022年,星期四第一节第一节 基本概念基本概念n表面实际轮廓表面实际
4、轮廓表面粗糙度表面粗糙度形状误差形状误差表面波纹度表面波纹度第4页,共30页,编辑于2022年,星期四第一节第一节 基本概念基本概念n二、表面粗糙度对零件使用性能的影响二、表面粗糙度对零件使用性能的影响n摩擦和磨损方面:摩擦和磨损方面:表面越粗糙,摩擦系数就越大,而结合面的磨损越快。表面越粗糙,摩擦系数就越大,而结合面的磨损越快。n配合性质方面:配合性质方面:对间隙配合来说,表面越粗糙,越易磨损,使工作对间隙配合来说,表面越粗糙,越易磨损,使工作过程中间隙增大。过程中间隙增大。n疲劳强度方面:疲劳强度方面:表面越粗糙,越易产生疲劳裂纹,使得零件的强度大大表面越粗糙,越易产生疲劳裂纹,使得零件的
5、强度大大削弱。削弱。n耐腐蚀性方面:耐腐蚀性方面:表面越粗糙,与腐蚀物的接触面积就越大,耐腐蚀性表面越粗糙,与腐蚀物的接触面积就越大,耐腐蚀性能越差。能越差。n接触刚度方面:接触刚度方面:表面越粗糙,结合面面积越小,零件的接触刚度越低。表面越粗糙,结合面面积越小,零件的接触刚度越低。第5页,共30页,编辑于2022年,星期四第二节第二节 表面粗糙度轮廓的评定表面粗糙度轮廓的评定n一、表面粗糙度评定的主要术语一、表面粗糙度评定的主要术语n1,实际轮廓:,实际轮廓:实际轮廓是平面与实际表面垂直相交所得的轮实际轮廓是平面与实际表面垂直相交所得的轮廓线,可分为横向实际轮廓和纵向实际轮廓。通常指横向实际
6、轮廓线,可分为横向实际轮廓和纵向实际轮廓。通常指横向实际轮廓。廓。第6页,共30页,编辑于2022年,星期四第二节第二节 表面粗糙度轮廓的评定表面粗糙度轮廓的评定n2,取样长度,取样长度l:是指测量或评定表面粗糙度时所规定的一段基准线长是指测量或评定表面粗糙度时所规定的一段基准线长度,它至少包含度,它至少包含五个以上轮廓峰和谷五个以上轮廓峰和谷。取样长度。取样长度L L的方向与轮廓走向的方向与轮廓走向一致。目的:在于限制和减弱其他几何形状误差,特别是表面波一致。目的:在于限制和减弱其他几何形状误差,特别是表面波纹度对测量结果的影响。表面越粗糙,取样长度越大,因为表面纹度对测量结果的影响。表面越
7、粗糙,取样长度越大,因为表面越粗糙,波距也越大,较大的取样长度才能反映一定数量的微量越粗糙,波距也越大,较大的取样长度才能反映一定数量的微量高低不平的痕迹。高低不平的痕迹。第7页,共30页,编辑于2022年,星期四第二节第二节 表面粗糙度轮廓的评定表面粗糙度轮廓的评定n3,评定长度,评定长度Ln:评定表面轮廓所必需的一段长度。评定长度包括一个评定表面轮廓所必需的一段长度。评定长度包括一个或几个取样长度,由于零件表面各部分的表面粗糙不一定很均匀,在一个取或几个取样长度,由于零件表面各部分的表面粗糙不一定很均匀,在一个取样长度上往往不能合理地反映某一表面粗糙度特征,故需在表面上取几个取样长度上往往
8、不能合理地反映某一表面粗糙度特征,故需在表面上取几个取样长度来评定表面粗糙度。样长度来评定表面粗糙度。n4,轮廓中线,轮廓中线m:轮廓中线轮廓中线m m是评定表面粗糙度数值大小的基准线。是评定表面粗糙度数值大小的基准线。n轮廓最小二乘中线:轮廓最小二乘中线:是在取样长度范围内,实际被测轮廓线上的各是在取样长度范围内,实际被测轮廓线上的各点至该线的距离平方和为最小。点至该线的距离平方和为最小。n轮廓算术平均中线:轮廓算术平均中线:是在取样长度范围内,将实际轮廓划分为上下两是在取样长度范围内,将实际轮廓划分为上下两部分,且使上下面积相等的直线,即:部分,且使上下面积相等的直线,即:F F1 1F
9、F2 2+F Fn=n=S S1+1+S S2+2+S Sm m。第8页,共30页,编辑于2022年,星期四第二节第二节 表面粗糙度轮廓的评定表面粗糙度轮廓的评定n基准线基准线n轮廓最小二乘中线轮廓最小二乘中线n轮廓算术平均中线轮廓算术平均中线F1F1F2F2+Fn=G1+Fn=G1+G2+GmG2+Gm第9页,共30页,编辑于2022年,星期四第二节第二节 表面粗糙度轮廓的评定表面粗糙度轮廓的评定n二、表面粗糙度主要评定参数二、表面粗糙度主要评定参数评定参数:评定参数:国家标准规定了国家标准规定了6 6个评定参数,其中高度个评定参数,其中高度参数参数3 3个,间距参数个,间距参数2 2个,形
10、状参数个,形状参数1 1个。个。确定表面粗糙度时,确定表面粗糙度时,可在三项高度参数中选取,只有当用高度参数不能满可在三项高度参数中选取,只有当用高度参数不能满足表面功能要求时,才选取附加参数。足表面功能要求时,才选取附加参数。n轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差Ran微观不平度十点高度微观不平度十点高度Rzn轮廓最大高度轮廓最大高度Ryn优先选用轮廓算术平均偏差优先选用轮廓算术平均偏差Ra第10页,共30页,编辑于2022年,星期四第二节第二节 表面粗糙度轮廓的评定表面粗糙度轮廓的评定n1,轮廓算术平均偏差,轮廓算术平均偏差Ra:在零件表面一段取样长度在零件表面一段取样长度L L(用于判断表面
11、(用于判断表面粗糙度特征的段中线长度)内,轮廓的偏距粗糙度特征的段中线长度)内,轮廓的偏距y y是轮廓线上的点到中是轮廓线上的点到中线的距离,中线以上,线的距离,中线以上,y y为正值;反之为正值;反之y y为负值。为负值。RaRa是轮廓偏差绝对是轮廓偏差绝对值,用公式表示为:值,用公式表示为:显然,显然,Ra的值越大,则表面越粗糙。的值越大,则表面越粗糙。Ra能客观地反映表面微观几何形状误差,但因受到计量器具功能的能客观地反映表面微观几何形状误差,但因受到计量器具功能的限制,不宜用做过于粗糙或太光滑表面的评定参数。限制,不宜用做过于粗糙或太光滑表面的评定参数。第11页,共30页,编辑于202
12、2年,星期四第二节第二节 表面粗糙度轮廓的评定表面粗糙度轮廓的评定n2,微观不平度十点高度,微观不平度十点高度Rz:在取样长度内在取样长度内5 5个最大的轮廓峰高个最大的轮廓峰高y ypipi的的平均值与平均值与5 5个最大的轮廓谷深个最大的轮廓谷深y yyiyi的平均值之和。的平均值之和。显然,显然,Rz的值越大,则表面越粗糙。的值越大,则表面越粗糙。Rz只能反映轮廓的峰高和谷深,不能反映峰顶和谷底的尖锐或只能反映轮廓的峰高和谷深,不能反映峰顶和谷底的尖锐或平钝的几何特性。平钝的几何特性。同时若取点不同,则所得同时若取点不同,则所得Rz值不同,因此受测量者的主观影响较值不同,因此受测量者的主
13、观影响较大。大。第12页,共30页,编辑于2022年,星期四第二节第二节 表面粗糙度轮廓的评定表面粗糙度轮廓的评定n3,轮廓最大高度,轮廓最大高度Ry:在取样长度内,轮廓峰顶线与轮廓谷底线之在取样长度内,轮廓峰顶线与轮廓谷底线之间的距离。间的距离。nRyRy值是微观不平度十点中最高点和最低点至中线的垂直距离之值是微观不平度十点中最高点和最低点至中线的垂直距离之和,因此它不如和,因此它不如RzRz值反映的几何特性准确,它对某些表面上不允值反映的几何特性准确,它对某些表面上不允许出现较深的加工痕迹和小零件的表面质量有实用意义。许出现较深的加工痕迹和小零件的表面质量有实用意义。第13页,共30页,编
14、辑于2022年,星期四第三节第三节 表面粗糙度轮廓的技术表面粗糙度轮廓的技术要求要求n一、评定参数的选择一、评定参数的选择n表面粗糙度参数的选用原则:表面粗糙度参数的选用原则:在满足工作性能要求的情况下,尽量把数在满足工作性能要求的情况下,尽量把数值取大。以减少加工难度,降低加工成本。值取大。以减少加工难度,降低加工成本。n评定参数的选择:评定参数的选择:如无特殊要求,一般仅选用高度参数。推荐优如无特殊要求,一般仅选用高度参数。推荐优先选用先选用Ra值,因为值,因为Ra能充分反映零件表面轮廓的特征。以下情况下例外:能充分反映零件表面轮廓的特征。以下情况下例外:n当表面过于粗糙(当表面过于粗糙(
15、Ra6.3m)或过于光滑()或过于光滑(Ra0.025 m)时,可选用)时,可选用Rz,因为此范围便于选择用于测量,因为此范围便于选择用于测量Rz的仪器进行测量;的仪器进行测量;n因为因为Ra一般采用触针测量,当零件材料较软时一般不用;一般采用触针测量,当零件材料较软时一般不用;n当测量面积很小时,如顶尖、刀具的刃部、仪表的小元件的表面,可选用当测量面积很小时,如顶尖、刀具的刃部、仪表的小元件的表面,可选用Ry值。值。n当零件的疲劳强度和密封性要求较高时,不允许零件表面出现较深的加工痕迹,当零件的疲劳强度和密封性要求较高时,不允许零件表面出现较深的加工痕迹,可用可用Ry。一般。一般Ry要和要和
16、Ra、Rz联合使用。联合使用。第14页,共30页,编辑于2022年,星期四第三节第三节 表面粗糙度轮廓的技术表面粗糙度轮廓的技术要求要求n二、二、参数值的选择参数值的选择n国标规定采用中线制来评定表面粗糙度,粗糙度的评定参数由国标规定采用中线制来评定表面粗糙度,粗糙度的评定参数由GB/T 1031-1995规定的参数值中选取,如附表规定的参数值中选取,如附表5-1、5-2所示。在常用所示。在常用的参数值范围内(的参数值范围内(0.0256.3m)推荐优先选用。)推荐优先选用。n一般原则如下:一般原则如下:n同一零件上,工作表面粗糙度值小于非工作表面;同一零件上,工作表面粗糙度值小于非工作表面;
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- 互换性 测量 技术 第五 PPT 讲稿
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