机械进度课件4

第四章表面微观轮廓精度§4-1基本概念产生原因：1刀具或砂轮切削后遗留的刀痕2切削过程中切屑分离时的塑性变形3机床的振动等表面微观轮廓误差对零件使用性能的影响：1耐磨性2配合性质稳定性3耐疲劳性4抗腐蚀性5耐密封性6导电性和导热性7表面反射能力8流体流动阻力9表面接触刚度10影响表面涂层质量表面粗糙度会影响金属板的喷涂特性和喷涂表面的美观程度。对于电镀的机体表面，建议采用车削或端铣，而不用磨削，并控制纹路间距和沟槽截面形状，以使镀层牢固。相关国家标准：GB/T3505-2009《产品几何技术规范（GPS)表面结构轮廓法术语、定义及表面结构参数》GB/T10601-2009《产品几何技术规范（GPS)表面结构轮廓法评定表面结构的规则和方法》GB/T1031-2009《产品几何技术规范（GPS)表面结构轮廓法表面粗糙度参数及其数值》GB/T131-2006《产品几何技术规范（GPS)技术产品文件中的表面结构的表示法》GB/T15757-2002《产品几何技术规范（GPS)表面缺陷术语、定义及参数》等§4-2表面微观轮廓精度的评定零件表面的粗糙度是否满足设计要求，需要进行测量和评定。为了使测量和评定结果统一，根据国家标准的要求，应规定取样长度、评定长度、基准线和评定参数。一取样长度和评定长度1取样长度是指测量或评定表面粗糙度时所规定的一段基准长度，用符号lr表示。目的是限制、减弱波纹度、形状误差对测量结果的影响。取样长度应适当，过短则不能反映表面的微观起伏程度，过长则可能使测量结果受到波纹度甚至形状误差的影响。从以下的系列中选取：0.08，0.25，0.8，2.5，8.0（mm）lrlrlrlrlr基准线ln2评定长度是指为了合理且较全面地反映整个表面的粗糙度特征，而在测量和评定表面粗糙度时所必需的一段最小长度，用符号ln表示。目的是限制、减弱表面加工不均匀性对测量结果的影响。评定长度可以包含一个或几个取样长度。一般取5个取样长度。lrlrlrlrlr基准线ln二基准线（中线）通过测量手段获得表面轮廓曲线以后，需要提供一条定量评定表面粗糙度量值的基准线，作为计算各种参数的基础。轮廓算术平均中线轮廓最小二乘中线1轮廓算数平均中线是指具有理想轮廓形状并在取样长度lr内与轮廓走向一致的基准线，该基准线将实际轮廓分成上、下两个部分，且使上部分面积之和等于下部分面积之和。F1+F3+…=F2+F4+…算术平均中线lrZxF2F4F1F3F2n-1F2nF2n-2F1+F3+…=F2+F4+…2轮廓最小二乘中线具有理想轮廓形状并划分被测轮廓的基准线，在取样长度lr内使轮廓上的各点到该基准线的距离的平方和为最小。min)(02lrdxxZminniiZ12Zxz2z1z3znzilr最小二乘中线三评定参数为了满足对表面不同的功能要求，GB/T3505-2009从表面粗糙度微观几何形状的高度、间距和形状等三个方面的特征，相应规定了表面的高度特征参数、间距特征参数和形状特征参数。1高度特征参数（1）轮廓算数平均偏差Ra在取样长度lr内，被测轮廓上各点到基准线的距离Zi的绝对值的算术平均值。01|()|lRaZxdxlrniiZnRa1||1Raziznz3z1z2xZ基准线lr（2）轮廓最大高度Rz在取样长度lr内，最大轮廓峰高Zp与最大轮廓谷深Zv之和的高度。Rz=Zp+ZvRzlrZv4Zv3Zv2Zv1ZP4ZP3ZP2ZP12间距特征参数轮廓单元平均宽度RSm一个轮廓峰与相邻的轮廓谷的组合叫做轮廓单元。在取样长度lr范围内，中线与各个轮廓单元相交线段的长度叫做轮廓单元的宽度，用符号Xsi表示。轮廓单元的平均宽度是指在一个取样长度lr范围内所有轮廓单元的宽度Xsi的平均值。Xs1XsmXsilrmisiXmRSm113形状特征参数轮廓支承长度率Rmr(c)在评定长度ln内，一条平行于中线的直线从峰顶线向下移动到某一水平位置（移动距离c）时，轮廓的实体材料长度Ml(c)与评定长度ln之比（用百分率表示）。c基准线Rzlnln)c(Ml)c(Rmr轮廓支承长度率Rmr(c)与零件的实际轮廓形状有关，是反映零件表面耐磨性的指标。其他条件相同时，Rmr(c)越大，支承面积越大，接触刚度越高，耐磨性能越好。标准规定：上述特征参数，与高度有关的评定参数是基本评定参数，与间距和形状特性有关的参数是附加评定参数，在有特殊要求时才选用。确定零件表面粗糙度轮廓评定参数及允许值和其他技术要求后，应按照国家标准的规定，以表面粗糙度轮廓符号和代号的形式，正确地标注在零件图上。§4-3表面微观轮廓精度的标注方法1.表面粗糙度轮廓的符号和代号①a表示表面粗糙度特征参数及数值，单位为μm，参数代号必须标注。传输带或取样长度后应有一斜线“/”，之后是表面结构参数代号，最后是数值。如：0.0025–0.8/RZ6.3②b表示注写第2个或多个表面结构要求。③c注写加工方法、表面处理、涂层或其他加工工艺要求。④d表示加工纹理方向。⑤e表示加工余量，单位为mm。加工纹理方向符号标注2.表面粗糙度高度参数值的注写及涵义3.2max用去除材料的方法获得的表面粗糙度Ra的最大值为3.2μmRamax3.23.2max1.6min用去除材料的方法获得的表面粗糙度Ra最大值为3.2μm，最小值为1.6μmRamax3.2Ramin1.61.6用任何方法获得的表面粗糙度Ra的上限值为1.6μmRa1.6URa1.66.33.2用去除材料的方法获得的表面粗糙度Ra上限值为6.3μm，下限值为3.2μmRa6.3Ra3.2URa6.3LRa3.2Rz3.2用任何方法获得的表面粗糙度Rz的上限值为3.2μmRz3.2URz3.26.3Rz12.5用去除材料的方法获得的表面粗糙度Ra上限值为6.3μm，Rz上限值为12.5μmRa6.3Rz12.5URa6.3URz12.5①给定上限值：同一评定长度范围内，幅度参数所有实测值中，大于上限值的个数少于总数的16%，则认为合格。②给定上限值和下限值：同一评定长度范围内，幅度参数所有实测值中，大于上限值的个数少于总数的16%，且小于下限值的个数少于总数的16%，则认为合格。③给定最大值：整个被测表面上幅度参数所有的实测值皆不大于允许值，则认为合格。④给定最大值和最小值：整个被测表面上幅度参数所有的实测值皆在最大与最小允许值范围内，才认为合格。U“X”0.08-0.8/Ra3max1.61.5磨=加工工艺类型加工余量表面结构纹理加工工艺传输带上、下限符号轮廓特征评定长度极限判断规则极限值滤波器类型U“X”0.08-0.8/Ra3max1.61.5磨=加工工艺类型加工余量表面结构纹理加工工艺传输带上、下限符号轮廓特征评定长度极限判断规则极限值滤波器类型U“X”0.08-0.8/Ra3max1.61.5磨=加工工艺类型加工余量表面结构纹理加工工艺传输带上、下限符号轮廓特征评定长度极限判断规则极限值滤波器类型U“X”0.08-0.8/Ra3max1.61.5磨=加工工艺类型加工余量表面结构纹理加工工艺传输带上、下限符号轮廓特征评定长度极限判断规则极限值滤波器类型U“X”0.08-0.8/Ra3max1.61.5磨=加工工艺类型加工余量表面结构纹理加工工艺传输带上、下限符号轮廓特征评定长度极限判断规则极限值滤波器类型U“X”0.08-0.8/Ra3max1.61.5磨=加工工艺类型加工余量表面结构纹理加工工艺传输带上、下限符号轮廓特征评定长度极限判断规则极限值滤波器类型U“X”0.08-0.8/Ra3max1.61.5磨=加工工艺类型加工余量表面结构纹理加工工艺传输带上、下限符号轮廓特征评定长度极限判断规则极限值滤波器类型U“X”0.08-0.8/Ra3max1.61.5磨=加工工艺类型加工余量表面结构纹理加工工艺传输带上、下限符号轮廓特征评定长度极限判断规则极限值滤波器类型U“X”0.08-0.8/Ra3max1.61.5磨=加工工艺类型加工余量表面结构纹理加工工艺传输带上、下限符号轮廓特征评定长度极限判断规则极限值滤波器类型U“X”0.08-0.8/Ra3max1.61.5磨=加工工艺类型加工余量表面结构纹理加工工艺传输带上、下限符号轮廓特征评定长度极限判断规则极限值滤波器类型U“X”0.08-0.8/Ra3max1.61.5磨=加工工艺类型加工余量表面结构纹理加工工艺传输带上、下限符号轮廓特征评定长度极限判断规则极限值滤波器类型U“X”0.08-0.8/Ra3max1.61.5磨=加工工艺类型加工余量表面结构纹理加工工艺传输带上、下限符号轮廓特征评定长度极限判断规则极限值滤波器类型U“X”0.08-0.8/Ra3max1.61.5磨=加工工艺类型加工余量表面结构纹理加工工艺传输带上、下限符号轮廓特征评定长度极限判断规则极限值滤波器类型Rz0.4含义：⒈表示去除材料；⒉单向上限值；⒊默认传输带；⒋R轮廓；⒌粗糙度的最大高度0.4μm；⒍评定长度为5个取样长度（默认）；⒎16%规则（默认）。Rzmax0.4含义：⒈表示去除材料；⒉单向上限值；⒊默认传输带；⒋R轮廓；⒌粗糙度最大高度最大值0.4μm；⒍评定长度为5个取样长度（默认）；⒎最大规则。3.表面粗糙度在图样上的标注标注表面粗糙度代号时，代号的尖端指向可见轮廓线、尺寸线、尺寸界线或它们的延长线上，必须从材料外指向零件表面。旧标准中的标注Ra0.8Rz12.5Ra6.3Rz3.2Ra0.8Ra3.2Ra0.8用细实线相连的不连续的同一表面只标注一次。当零件所有表面具有相同的粗糙度时，其代号可在图样的右上角统一标注。？？旧标准的规定用细实线相连的不连续的同一表面只标注一次。当零件所有表面具有相同的粗糙度时，其代号可在图样的标题栏附近统一标注。Ra6.3（）新标准的规定同一表面上有不同的要求时，用细实线画出其分界线，并注出相应的表面粗糙度代号和尺寸。零件需要局部热处理或镀涂时，应用粗点划线画出其范围，并注出相应的尺寸，也可将其要求注写在表面粗糙度代号上。Ra0.8Ra6.3表面粗糙度代号标注示例表面粗糙度参数及其数值选用的合理与否，直接影响到机器的使用性能和寿命，特别是对装配精度要求高、运动速度要求高、密封性能要求高的产品，更具有重要的意义。§4-4表面微观轮廓精度设计设计者在选用表面粗糙度的参数和数值时，应该从使用功能出发，并考虑包括载荷、润滑、材料、运动方向、速度、温度、成本等因素，经调查研究后予以确定。在缺少充分资料的条件下，类似的设计和加工方法的经验，常能提供有用的参考和选择。以免采用不合理的技术要求和加工过程。一参数的选用a.与高度特性有关的评定参数是基本评定参数，通常只给出Ra或Rz及允许值。b.与间距和形状特性有关的参数是附加评定参数，在有特殊要求时才选用。①参数Ra的概念直观，Ra值反映表面粗糙度轮廓特性的信息量大，且Ra值用触针式轮廓仪测量比较容易，普遍采用。②对于极光滑的表面和粗糙表面，采用Rz作为评定参数。二.参数值的选用原则应考虑：1零件表面的功能要求及严格程度；2加工的经济性；3在GB/T1031-2009规定参数值中选；4每个数值的应用场合；5选择时可采用类比法。在生产实际中，对零件表面微观特征的控制，并不在于寻求最光滑的表面，而是为了获得符合使用要求的适当的表面粗糙度，而且要采取最经济的加工方法保证实现这个目的。RaM0最佳值⑴在满足功能要求的前提下，尽量选用较大的粗糙度参数值。⑵同一零件上，工作面比非工作面粗糙度值小。⑶摩擦表面比非摩擦表面粗糙度值小。⑷滚动摩擦表面比滑动摩擦表面粗糙度值小。⑸相对运动速度高，单位面积压力大，受交变应力作用的表面粗糙度值应取小些。⑹配合性质要求稳定的表面，表面粗糙度值应取小些。⑺表面粗糙度参数值应与尺寸公差和几何公差协调。⑻凡有关标准已对表面粗糙度要求做出规定的（例如与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的表面粗糙度），按标准规定选取。⑼同一公差等级的零件，小尺寸零件的表面粗糙度值比大尺寸零件的表面粗糙度值要小一些。⑽相互