表面粗糙度 基礎(chǔ)2PPT課件

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1、表面粗糙度表面粗糙度參數(shù)參數(shù)幅度參數(shù) 1）輪廓算術(shù)平均偏差（Ra） 在一個取樣長度內(nèi),輪廓偏距z(x)絕對值的算術(shù)平均值。第2頁/共20頁第1頁/共20頁表面粗糙度表面粗糙度參數(shù)參數(shù)幅度參數(shù) 2）輪廓均方根偏差（Rq） 在一個取樣長度內(nèi)縱坐標(biāo)值Z(x)的均方根值第3頁/共20頁第2頁/共20頁表面粗糙度表面粗糙度參數(shù)參數(shù)幅度參數(shù) 3）輪廓最大高度（Rz,Rt） 在一個取樣長度內(nèi)最大輪廓峰高和最大輪廓谷深之和的高度Rz =Zpmax+ZvmaxRt =Zpmax+Zvmax4）R3z(Daimler Benz Standard 31007-1983) R3zi的定義為，粗糙度輪廓上一個取樣長度l

2、r內(nèi)第3高的輪廓峰和第3深的輪廓谷之間的垂直距離，如圖 參數(shù)R3z示意圖 R3z是5個連續(xù)取樣長度上粗糙度深度R3zi的平均值。第4頁/共20頁第3頁/共20頁表面粗糙度表面粗糙度參數(shù)參數(shù)幅度參數(shù) 5）輪廓總高度（Rc） 在一個取樣長度內(nèi)輪廓單元高度Zt的平均值。6）輪廓單元平均距離（Rsm） 輪廓最大高度是指在取樣長度內(nèi)，輪廓峰頂線與輪廓谷底線之間的距離。 第5頁/共20頁第4頁/共20頁表面粗糙度表面粗糙度參數(shù)參數(shù)6)輪廓支承長度率（Rmr(c)） 在給定水平位置c上,輪廓的實(shí)體材料長度Ml(c)與評定長度ln的比率。 間距參數(shù) 形狀特性參數(shù) 第6頁/共20頁第5頁/共20頁表面粗糙度表面

3、粗糙度參數(shù)參數(shù)7）最大粗糙度（Rmax）評定長度內(nèi)最高峰與最低谷的距離。DIN參數(shù) 8）（RPc） (prEN 10049) 單位長度內(nèi)連續(xù)穿過規(guī)定的上輪廓截止線c1和下輪廓截止線c2的粗糙度輪廓元素的數(shù)量。在使用中取c1等于c2，它們間的距離也叫做帶寬(Bandwidth)或Peak Count Level。通常會取它們位于中線(Mean Line)或平行于中線指定的另外的直線的兩側(cè)。第7頁/共20頁第6頁/共20頁表面粗糙度表面粗糙度MotifMotif概念輪廓單峰 Local peak of profile兩相鄰輪廓最低點(diǎn)之間的輪廓部分。 輪廓單谷 Local vally of prof

4、ile兩相鄰輪廓最高點(diǎn)之間的輪廓部分。 Motif 圖形不一定相鄰的單峰之間的原始輪廓部分。 表征Motif的參量1）長度Ari2）兩個深度Hi和Hi+13）T型特征：兩個深度中最小的一個。 T=MIN（ Hi，Hi+1）Motif（文藝作品等的）主題；（音樂的）樂旨，動機(jī)；基本圖案；基序(生)第8頁/共20頁第7頁/共20頁表面粗糙度表面粗糙度Motif普遍采用的以2維參數(shù)為基礎(chǔ)的表面形貌評定方法過于注重高度信息，對高度信息做平均化處理，而幾乎忽視水平方向的屬性，不能反映表面的其實(shí)形貌。 Motif法基于地貌學(xué)理論從表面原始信息出發(fā)，不采用任何輪廓濾波器，通過設(shè)定不同的閾值將波度和表面粗糙度

5、分離開來，強(qiáng)調(diào)大的輪廓峰和谷對功能的影響，在評定中選取了重要的輪廓特征，而忽略了不重要的特征，該方法被引入法國汽車工業(yè)表面粗糙度和波度標(biāo)準(zhǔn)，也已制訂成國際標(biāo)準(zhǔn)ISO12085。 Motif由兩個單個輪廓峰的最高點(diǎn)之間的基本輪廓部分組成，兩個峰之間的谷為一個單個的Motif，如圖1所示，并用平行于輪廓的總走向的長度AR，垂直于基本輪廓總走向的兩個深度Hj和Hj+1，以及特征量T(T=minHj，Hj+1)表征。在設(shè)定閾值條件下，Motifs經(jīng)過不斷的合并，得到評定表面功能的Motifs集合，ISO12085推薦的參數(shù)如表。Motif的合并應(yīng)遵循4個條件，否則2個相鄰的峰不能被合并，只能作為單個的

6、Motif處理。1. 包絡(luò)條件：如果兩個相鄰Motif的中間峰大于兩邊的峰，則2個Motif不能合并。2. 寬度條件：2個相鄰Motif合并后的長度不大于A(對表面粗糙度Motif)或B(對表面波度)，則可以合并。預(yù)先設(shè)定的Motif寬度的最大值A(chǔ)可以分離表面粗糙度和表面波度，實(shí)際上即為閾值。設(shè)定的B值則可以分離波度和殘留形狀。3. 擴(kuò)大條件：2個Motif合并后的高度必須大于或等于原來的2個Motif。4. 深度條件：單個Motif的高度必須小于合并后Motif高度的60%。 Motif法僅用7個參數(shù)就能對表面粗糙度和波紋度進(jìn)行完整的描述，它尤其適合： 沒有預(yù)行程或延遲行程的輪廓； 在未知表

7、面和過程上進(jìn)行技術(shù)分析； 與表面的包絡(luò)面相關(guān)的性能研究； 辯識粗糙度和波紋度具有相當(dāng)接近波長的輪廓。 Motif法以寬度閾值代替取樣長度，自動給定截止波長，真實(shí)匹配輪廓的局部特征，評定參數(shù)少。但是Motif法的四個合并條件是來自多年的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，缺乏理論依據(jù)，并且三維Motif仍沒有統(tǒng)一的定義和合并準(zhǔn)則。第9頁/共20頁第8頁/共20頁表面粗糙度表面粗糙度MotifMotifISO12085 GB/T18618參數(shù) 10）粗糙度圖形的平均間距（AR） 在評定長度內(nèi)，粗糙度圖形中各個長度Ari的算術(shù)平均值。9）粗糙度圖形的平均深度（R）在評定長度內(nèi)，粗糙度圖形中各個長度Hj的算術(shù)平均值第10頁

8、/共20頁第9頁/共20頁表面粗糙度表面粗糙度MotifMotif11）輪廓微觀不平度的最大深度（Rx）在評定長度內(nèi)，粗糙度圖形中各個長度Hj的算術(shù)平最大值第11頁/共20頁第10頁/共20頁表面粗糙度表面粗糙度MotifMotif第12頁/共20頁第11頁/共20頁表面粗糙度表面粗糙度評定參數(shù)的選擇評定參數(shù)的選擇：如無特殊要求，一般僅選用高度參數(shù)。推薦優(yōu)先選用Ra值，因?yàn)镽a能充分反映零件表面輪廓的特征。適于RaRa值的范圍為(0.045.0m). (0.045.0m). 以下情況下例外： 1 當(dāng)表面過于粗糙（Ra6.3m）或過于光滑（ Ra 0.025 m ）時，可選用Rz，因?yàn)榇朔秶阌?/p>

9、選擇用于測量Rz的儀器測量。 2 當(dāng)零件材料較軟時，因?yàn)镽a一般采用觸針測量 3 當(dāng)測量面積很小時，如頂尖、刀具的刃部、儀表的小元件的表面，可選用Rz值。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T103規(guī)定： 基本評定參數(shù)：幅度參數(shù) 附加評定參數(shù)：間距和形狀特性參數(shù)表面粗糙度參數(shù)值的選擇原則是：在滿足零件表面功能要求的前提下，盡量選取較大的參數(shù)值。 一般原則：同一零件上，工作表面比非工作表面粗糙度值??；摩擦表面比非摩擦表面要?。皇苎h(huán)載荷的表面要小；配合要求高、聯(lián)接要求可靠、受重載的表面粗糙度值都應(yīng)?。煌痪?，小尺寸比大尺寸、軸比孔的表面粗糙度值要小。第13頁/共20頁第12頁/共20頁表面粗糙度表面粗糙度評定參數(shù)的

10、選擇選擇方法 1) 1) 計(jì)算法 2 2）試驗(yàn)法3 3）類比法 類比法（1）在同一零件上工作表面比非工作表面粗糙度值小。（2）摩擦表面比非摩擦表面、滾動摩擦表面比滑動摩擦表面的表面粗糙度值小。（3）運(yùn)動速度高、單位面積壓力大、受交變載荷的零件表面，以及最易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位（如溝槽、園角、臺肩等），表面粗糙度值均應(yīng)小些。（4）配合要求高的表面，表面粗糙度值應(yīng)小些。 （5）對防腐性能、密封性能要求高的表面，表面粗糙度值應(yīng)小些。（6）配合零件表面的粗糙度與尺寸公差、形位公差應(yīng)協(xié)調(diào)。一般應(yīng)符合：尺寸公差形位公差表面粗糙度；軸的粗糙度值小于孔。（7）還需考慮其他一些因素和要求。一般尺寸公差、表面形狀公

11、差小時，表面粗糙度參數(shù)值也小，但也不存在確定的函數(shù)關(guān)系。如機(jī)床的手輪或手柄。一般情況下，它們之間有一定的對應(yīng)關(guān)系，設(shè)形狀公差為T，尺寸公差為IT，它們之間的關(guān)系可參照以下對應(yīng)關(guān)系：若T0.6 IT，則Ra0.05 IT； Rz 0.3 IT; T0.4 IT，則Ra0.025 IT； Rz 0.15 IT T0.25 IT，則Ra0.012 IT； Rz 0.07 IT T0.25 IT，則Ra0.15 T； Rz 0.6 T第14頁/共20頁第13頁/共20頁表面粗糙度表面粗糙度評定參數(shù)的選擇Ra（m）應(yīng)用舉例0.0080.012量塊的工作表面;高精度測量儀器的測量面和摩擦機(jī)構(gòu)的支撐面;儀器

12、的測量表面和高精度間隙配合零件的工作表面；尺寸超過 100mm的量塊工作表面等0.0250.05量儀中中等精度間隙配合零件的工作表面；保證高度氣密的結(jié)合表面;特別精密的滾動軸承套圈滾道、滾球及滾柱表面；摩擦離合器的摩擦表面；工作量規(guī)的測量表面；精密刻度盤表面；精密機(jī)床主軸套筒外圓面等0.100.20工作時承受較大反復(fù)應(yīng)力的重要零件表面；保證零件的疲勞強(qiáng)度、耐蝕性和耐久性，并在工作時不破壞配合特性的表面；精密機(jī)床主軸配合表面；液壓傳動用孔的表面；閥的工作面；氣缸內(nèi)表面；保證精確定心的錐體表面；儀器中承受摩擦的表面，如導(dǎo)軌、槽面等0.40要求能長期保持所規(guī)定的配合特性的孔H6, 7 級精度的齒輪工

13、作面；與2級滾動軸承配合的孔和軸頸表面；要求保證定心及配合特性的表面；滑動軸承軸瓦的工作表面；受力螺栓的圓柱表面，曲軸和凸輪軸的工作表面；發(fā)動機(jī)氣門頭圓錐面，與橡膠油封相配的軸表面等0.80要求保證定心及配合特性的表面；錐銷與圓柱銷的表面；與 5級和 4 級精度滾動軸承相配合的孔和軸頸表面；中速轉(zhuǎn)動的軸頸，過盈配合的孔H7，間隙配合的孔 H8、H9 ；滑動導(dǎo)軌面；不要求保證定心及配合特性的活動支承面；高精度的活動球狀接頭表面，支承墊圈、套齒叉形件、磨削的輪齒等1.6要求有定心及配合特性的固定支承、襯套、軸承和定位銷的壓入孔表面；不要求定心及配合特性的活動支承面，活動關(guān)節(jié)及花鍵結(jié)合面； 8 級齒

14、輪的齒面，齒條齒面；傳動螺紋工作面；低速轉(zhuǎn)動的軸頸、楔形鍵及鍵槽上下面；軸承蓋凸肩表面（對中心用）;端蓋內(nèi)側(cè)滑塊及導(dǎo)向面；三角皮帶輪槽表面；電鍍前金屬表面等3.2半精加工表面。用于外殼、箱體、蓋面、套筒、支架和其他零件連接而不形成配合的表面；扳手和手輪的外圓表面；要求有定心及配合特性的固定支承表面；定心的軸肩、鍵和鍵槽的工作表面；不重要的緊固螺紋的表面；非傳動用的梯形螺紋、鋸齒形螺紋表面；燕尾槽的表面；需要發(fā)藍(lán)的表面；需要滾花的預(yù)加工表面；低速下工作的滑動軸承和軸的摩擦表面；張緊鏈輪、導(dǎo)向滾輪殼孔和軸的配合表面；止推滑動軸承及中間墊片的工作表面等6.3半精加工表面。用于不重要零件的非配合表面，

15、如支柱、軸、支架、外殼、襯套、蓋等的端面；緊固件的自由表面，如螺栓、螺釘、雙頭螺栓和螺母的表面；不要求定心及配合特性的表面，如螺栓孔、螺釘孔和鉚釘孔等表面；飛輪、皮帶輪、離合器、聯(lián)軸節(jié)、凸輪、偏心輪的側(cè)面；平鍵及鍵槽上下面；楔鍵側(cè)面；花鍵非定心表面；齒輪頂圓表面；所有軸和孔的退刀槽、不重要的鉸接配合表面等12.5粗加工的非配合表面。如軸端面；倒角、鉆孔、齒輪及皮帶輪的側(cè)面；鍵槽非工作表面；墊圈的接觸面；不重要的安裝支承面；螺釘、鉚釘孔表面等第15頁/共20頁第14頁/共20頁表面粗糙度表面粗糙度評定參數(shù)的選擇考慮加工工藝及經(jīng)濟(jì)性第16頁/共20頁第15頁/共20頁表面粗糙度表面粗糙度評定參數(shù)的選擇第17頁/共20頁第16頁/共20頁表面粗糙度表面粗糙度評定參數(shù)的選擇第18頁/共20頁第17頁/共20頁表面粗糙度表面粗糙度評定參數(shù)的選擇第19頁/共20頁第18頁/共20頁表面粗糙度表面粗糙度評定參數(shù)的選擇第20頁/共20頁第19頁/共20頁感謝您的觀看。第20頁/共20頁