第五章 表面粗糙度设计与检测01

时间:2025-07-11

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第5章 表面粗糙度设计与检测第一节 表面粗糙度的基本概念 一、 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:

2表面粗糙度是指加工后零件表面的微小峰谷(Z)高低程度和 间距(S)状况。 一般按S分:

间距 S<1mm 为表面粗糙度轮廓; S1≤S≤10mm为表面 波纹度轮廓; S>10mm为 f形状.。

表面粗糙度轮廓的产生: (1) 切削后遗留 的刀痕;

高低 Z

(2) 切削过程中切屑分离时的塑性变形; (3) 以及机床等工装系统的振动等。

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二、表面粗糙度轮廓对零件使用性能的影响 1. 对摩擦和磨损的影响 表面不是越光越好。 2. 对配合性质的影响 3. 对抗疲劳强度的影响 4. 对抗腐蚀性的影响 另外,对密封性、 接触刚度和零件的外 观等都有很大影响。

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第二节 表面粗糙度轮廓的评定一、取样长度和评定长度

1. 取样长度 lr — 测取样长度是指测量或评定表面粗糙度轮 廓时规定的一段基准线长度。为什么要规定测取样长度lr ? (1)为了限制或减弱表面波纹度轮廓, (2)排除形状误差等, 对表面粗糙度轮廓测量的影响。

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2. 评定长度 ln— 评定长度是指测量或评定表面粗糙度轮廓 时规定的一段最小的测量长度。 为什么要规定一段最小的测量长度ln ? 因为表面的峰谷和间距的不均匀性,为了 可靠地反映表面粗糙度轮廓的特性。

一般 ln= 5 lr (连续的) ; 若被测表面比较均匀时, ln < 5 lr ;若被测表面不均匀时, ln > 5 lr 。

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二、粗糙度轮廓中线 中线是指具有几何轮廓形状并划分轮廓的 基准线。

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(1)轮廓最小二乘中线(m)— 在lr内,使轮廓上各点至该线的距离Zi平 方和为最小。 n lr 2 2 min Z ( x ) dx Z i 0 i 1

Z(x)

zi

最小二 乘中线x

lr

X

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(2)轮廓算术平均中线— 在 lr 内, F1 F2 ... Fi

Fi1

n

S1 S2 ... S j S j1

m

Z(x)F1

F2

Fi

算术平均 中线

S1

S2

lr

Sj

X

三、粗糙度轮廓的评定参数 1.幅度参数(高度参数) (1)轮廓的算术平均偏差 Ra — 在lr内,纵坐标值Z(x)的绝对值的算术 平均值(见下图)。

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1 Ra Z ( x) dx lr 0Z(x)

lr

1 Ra Zi n i 1Ra

n

Zi

算术平均 偏差Ra

Xlr

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(2)轮廓的最大高度 Rz 在lr内 Z(x)Z P1

Rz ZP max ZV minZPmax中线

Rz

Z v1lr

Z v2

X

Z vmax

最大高度Rz

2. 间距参数 轮廓单元: 一个轮廓峰和相邻轮廓谷的组合(图5.7)。 轮廓单元宽度: 中线与一个轮廓单元相交线段的长度。 轮廓单元的平均宽度 Rsm: 在 lr 内,轮廓单元宽度Xsi的平均值。Rsm 1 Xsi m i 1轮 廓 宽 度m

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中线

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l r

3. 混合参数(形状参数) 轮廓的支承长度率Rmr(C) — 在给定的轮廓截面高度

C上,轮廓的实体材料 长度Ml(C)与ln的比率。

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Rm r(c) bi / ln Ml(C) / lni 1

n

轮廓截面 高度C: C = Rz %

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表面粗糙度轮廓评定参数共 4个:

基本参数2个

Ra —轮廓算术平均偏差 Rz —轮廓最大高度 Rsm — 轮廓单元平均宽度 Rmr(c) —轮廓支承长度率

附加参数(辅助参数) 2个

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第三节 表面粗糙度的技术要求一、 表面粗糙度技术要求的内容

粗糙度要求注写的位置

a —第一个表面粗糙度轮廓(单一)要求(μm); b — 第二个表面粗糙度轮廓要求 ; c — 加工方法;d— 表面纹理和纹理方向; e— 加工余量(mm)。

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二、表面粗糙度评定参数的选择

1. 幅度参数(高度参数)的选用 — 即基本参数的选用 一般情况下从 Ra 和 Rz 中任选一个。 但普遍采用Ra,因为它反映表面粗糙度特 性的信息量大和用轮廓仪测量容易。 Rz 用于极光滑表面和粗糙表面,一般用 双管显微镜测量。

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2. 间距参数和混合参数的选用— 即附加参数的选用 有特殊使用要求时,才附加选用 Rsm和 Rmr(c)。 Rsm — 用于对涂漆性能、抗裂纹和抗腐蚀等有要求时; Rmr(c)— 用于对耐磨性和接触刚度等有要求时, 但同时要给出轮廓截面高度C值。

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