文档介绍：第5章表面粗糙度与检测 surface roughness
机械加工或其它方法获得的零件表面,总会存在着微量高低不平的痕迹,这种痕迹就是零件表面的微观几何形状。其特性用表面粗糙度表示,我国发布了系列国标。
表面粗糙度轮廓的概念
根据波距的不同,轮廓分为微观几何形状误差(表面粗糙度<1mm)、宏观几何形状误差(形位误差>10mm)、介于二者之间的波纹度轮廓,。
第5章表面粗糙度设计与检测
概述
表面粗糙度的定义
实际表面轮廓经轮廓滤波器滤波后分为:
表面粗糙度轮廓对零件使用性能的影响
,摩擦越大,磨损越快。
,使间隙配合间隙增大;过盈配合实际过盈减小,联结强度降低。
,对应力集中敏感,从而影响零件的抗疲劳强度。
。
表面粗糙度轮廓的评定
基本术语
取样长度为评定表面粗糙度所规定的一段基准线长度,至少包含5个微峰和5个微谷。规定取样长度的目的在于限制和减弱其他形状误差。表面越粗糙,取样长度越大。
评定长度ln包括一个或几个取样长度,一般ln=5lr。这样,才能反映整个表面的情况。
——划分轮廓的基准线
(1)轮廓最小二乘中线
轮廓最小二乘中线用最小二乘法确定。即在取样长度范围内,使轮廓上各点到一条假想线的距离平方和为最小,该假想线为最小二乘中线。
(2)轮廓算术平均中线
一条假想线将轮廓分成上下两个部分,且使上下两部分面积之和相等。该假想线为轮廓算术平均中线。
因计量器具功能限制,不能作过于粗糙或太光滑表面的评定参数。
表面粗糙度的评定参数
(1)轮廓算术平均偏差(Ra) 在取样长度范围内,被测轮廓线上各点至基准线的距离绝对值的算术平均值。
即
可近似为
(2)轮廓最大高度(Rz) 指在一个取样长度扫范围内,被评定轮廓的最大轮廓峰高Zp与最大轮廓谷深Zv之和的高度,用符号Rz表示,即
Rz = Zp + Zv。
一个轮廓峰与相邻轮廓谷组合叫轮廓单元。在一个取样长度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,用符号RSm表示,即:
轮廓的水平截距c可用微米或用它占轮廓最大高度的百分比表示。
(形状参数)
轮廓支承长度率Rmr(c) :在给定水平位置C上轮廓的实体材料长度Ml(c)与评定长度ln之比。
轮廓实体材料长度Ml(c),是指在取样长度内,一平行于中线的线从峰顶线向下移一水平截距c时,与轮廓相截所得的各段截线长度之和。
按GB/T 1031-2009《表面粗糙度轮廓参数及其数值》~
在机械零件精度设计中,通常只给出幅度参数Ra或Rz及允许值,根据功能需要,可附加选用间距参数或其他的评定参数及相应的允许值。
对于光滑表面和半光滑表面,普遍采用Ra作为评定参数。但由于触针式轮廓仪功能的限制,对于极光滑表面和粗糙表面,采用Rz作为评定参数。
在满足功能要求的前提下,参数的允许值应尽可能大些,常用类比法选用。
一般原则:
1) 同一零件,工作面粗糙度通常比非工作面小
2) 摩擦面粗糙度值应比非摩擦表面小
3) 相对运动速度高、单位面积压力大、承受交变应力的表面,其粗糙度轮廓参数允许值应小
4) 要求配合性质稳定的小间隙配合和承受重载荷的过盈配合,孔、轴的表面粗糙度允许值都应小
5) 注意与尺寸公差、形状公差协调
6) 与标准件的配合面应按标准件要求标注
7) 要求防腐蚀、密封性的表面以及要求外表美观的表面,其粗糙度轮廓参数允许值应小