1、Goodmorning everyone,机械精度设计与检测技术Design of mechanic precision & measurement technique,2012.11,第十讲,通 知,下周（第14周）起17周，做本课程实验，共4学时。请同学们尽快去测量实验室预约登记。,第五章 表面粗糙度,表面粗糙度 Surface Roughness 加工表面上具有的较小间距的微小峰谷 所组成的微观几何形状特性.,旧标准中称为表面光洁度 与表面光亮度、表面清洁度概念不同 是广义的加工表面,定义,GB/T 3505-2000 产品几何技术规范 表面结构 轮廓法 表面结构的术语 定义和参数,eq
2、v ISO 4287: 1997,取代 GB/T 3505-1983,轴承环,表面粗糙度对机器零件的工作性能有重要影响：,连杆,钢球,轴,工作台,为什么要研究表面粗糙度？,影响零件的耐磨性影响配合的稳定性影响零件的抗疲劳强度影响零件表面的摩擦特性影响零件的抗腐蚀影响密封性能、影响测量精度影响外观，等等,罐头,刹车块,建筑瓷砖,表面粗糙度评价涉及到各个工业部门、各种产品,为什么要研究表面粗糙度？,表面粗糙度对机器零件的工作性能有重要影响：,人造髋关节,医用胶管,人造骨关节,表面粗糙度： 由切削刀具刃口的光滑程度、走刀痕、材料匀细程度及其变形、以及摩擦等因素影响而形成的随机性微小起伏。 一般 1m
3、m；表面波度： 由切削过程中的机械振动等原因引起的表面轮廓的周期性变化。一般 1 10mm ；.形状误差：由机床导轨等处的形状误差引起的表面轮廓的缓慢起伏。 一般 10mm 。,5.1 表面粗糙度的评定方法,5.1.1 基本术语,取样长度 sampling length l规定的用于提取表面粗糙度特征的一段基准线长度 l = 0.08、 0.25、 0.8、 2.5、 8,图5.2 取样长度、评定长度图示,5.1 表面粗糙度的评定方法,5.1.1 基本术语,取样长度 sampling length l规定的用于提取表面粗糙度特征的一段基准线长度 l = 0.08 0.25 0.8 2.5 8,
4、2. 评定长度 evaluation length l n = 5 l,3. 轮廓中线 m (mean lines) 一个取样长度内的评定基准直线,最小二乘中线 a)算数平均中线 b),5.1.1 基本术语,5.1.2 评定参数,1. Ra 算术平均偏差 （轮廓高度参数 1 ） l 内，轮廓各点至中线距离绝对值的算术平均值,表面粗糙度最常用主参数,2. Rz 轮廓的最大高度 （轮廓高度参数 2 ）,5.1.2 评定参数,一个l 内，最大轮廓峰高与谷深之和,Rz = Rp + Rv,新旧标准中的Rz, Ry含义不同！,注意！,3. RSm 轮廓单元的平均宽度 （或称轮廓平均间距） （轮廓间距参数
5、1） 轮廓中线间距的平均值,5.1.2 评定参数,RSm = Smi,1n,ni=1,注意！,旧标准中是Sm,4. S 轮廓单峰平均间距 （轮廓间距参数 2 ） 相邻单峰在中线上的投影间距的平均值,说明：最小取值间距0.01 l, 最小取值高度 0.1 Rv,5.1.2 评定参数,S = Si,1n,ni=1,5. Rmr(c) 轮廓支撑长度率 （轮廓形状参数 ） 轮廓截线总长度与取样长度之比,必须同时给出水平截距 CC峰顶线至截线距离，用Rz的百分数表示,5.1.2 评定参数,Rmr(c) = ,nbi i=1,lr,注意！,旧标准中是tp(c),5.2 表面粗糙度参数及其选用,Ra 是常用
6、主参数， 优先选用；精度高则Ra小Ra 可以单用，也可以组合使用，如 Ra/Rz RSm、 S、 Rmr(c) 作为附加评定参数使用,1.参数的选用,GB的数值系列 见表51,根据零件的使用功能要求选择见表5-2,2.允许值的选用,5.2 表面粗糙度参数及其选用,不同的加工方法对应的粗糙度值见表5-3,2.允许值的选用,5.3 表面粗糙度的图上标注,用任意方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值（最大值）为 a um,用去除材料的方法获得的表面粗糙度,用不去除材料的方法获得的表面粗糙度（保留加工前的表面状态）,标注规定：,高度参数上限,高度参数下限,加工纹理,S, sm, tp,加工方法要求,加工余
7、量,必须标注,可以缺省,5.3 表面粗糙度的图上标注,现行旧标准的标注,标注规定：,高度参数上限,高度参数下限,加工纹理,S, sm, tp,加工方法要求,加工余量,必须标注,可以缺省,5.3 表面粗糙度的图上标注,新标准中移至此处,关于加工纹理的规定：,平行纹理垂直纹理交叉纹理多向纹颗粒理状纹理同心圆纹理辐射状纹理,5.3 表面粗糙度的图上标注,1. 针描法用电动轮廓仪测量,当前的主流方法,5.4 表面粗糙度的检测,针描法原理：,早期的电动轮廓测量仪Taylor Hobson,现在的的电动轮廓测量仪Taylor Hobson,现在的的电动轮廓测量仪Taylor Hobson,便携式电动轮廓测量仪Taylor Hobson,Piezo Transducer,便携式电动轮廓测量仪Taylor Hobson,T1000A型便携式表面粗糙度测量仪,2. 比较法用粗糙度样板触摸比较,简便易行的现场方法,粗糙度样板,3. 其他方法光切法干涉法三维形貌法,光切法显微镜,干涉法显微镜,
