南京理工大学互换性测量 第5章 表面粗糙度.ppt

5.1.2表面粗糙度对零件使用性能的影响 1)对摩擦和磨损的影响： 粗糙的零件表面，会使支承面仅在实际轮廓表面的峰顶处相接触（图a），实际接触面比理论的小得多。滑动时产生磨损曲线如（图b）。显然要提高零件的耐磨性必须设法减小零件的表面粗糙度延长正常磨损阶段。但是表面粗糙度过小，不利于储存润滑油，反而加剧了表面磨损。 2)对配合性质的影响： 对有相对运动的间隙配合，表面越粗糙工件表面越易磨损，则配合间隙很快扩大。 对有连接强度要求的过盈配合：表面越粗糙越会减小配合的有效过盈，降低了配合件的连接强度。 3)对抗腐蚀性的影响： 表面越粗糙腐蚀介质越易在谷地聚集，并且渗入到零件 的内部产生腐蚀破坏。 此外，减小表面 粗糙度，对增加零件 连接的密封性和使零 件美观性都有很大的 影响。 1. 实际轮廓： 指平面与实际表面相交所得的轮廓线。通常指横向实际轮廓，即与加工纹理方向垂直的截面上的轮廓。 4、轮廓中线 是评定表面粗糙度大小的一条参考线。它是具有与被测量表面几何形状相应的几何轮廓形状，并将被测量轮廓加以划分的线。（1）轮廓的最小二乘中线： 在取样长度内，被测轮廓线上各点至一条假想线的距离的平方和为最小。这条基准线称为轮廓的最小二乘中线。 （2）轮廓的算术平均中线： 在取样长度内划分实际轮廓为上下两部分，且使上下两部分面积相等的线。由于最小二乘中线比较困难，常用目测法确定轮廓的算术平均中线位置。 5.2.2 表面粗糙度的评定参数 国家标准规定：评定参数应从轮廓算术平均偏差(Ra)、微观不平度十点高度(Rz) 、轮廓最大高度(Ry)中选取。将轮廓微观不平度的平均间距、轮廓单峰平均间距和轮廓支承长度率三个附加参数列于附录中。 1. 高度特征参数 1）轮廓算术平均偏差 Ra： 在取样长度l内，被测轮廓上各点至轮廓中线偏距绝对值 的算术平均值 或 2. 间距特征参数 间距特征参数是沿着评定基准线方向测量的，能直接反映表面加工纹理的细密程度。 1）轮廓微观不平度的平均间距Sm： 在取样长度上，轮廓微观不平度的间距Smi的平均值。 Smi是指轮廓峰和相邻的轮廓谷在中线上的一段长度。 2）轮廓单峰平均间距S： 在取样长度内，轮廓单峰间距的平均值Si 。 Si指两相邻单峰的在高点之间沿中线方向上的距离 3. 形状特征参数 轮廓支承长度ηp： 一根与中线平行且与轮廓峰顶线相距为C的线与轮廓峰相截所得到得各段截线bi 之和，称为轮廓支承长度。 轮廓支承长度率tp： 轮廓支承长度ηp与取样长度l之比即为轮廓支承长度率 Sm、S、tp三个参数测量比较困难，只有少数零件的重要表面有特殊要求时才选用，而Ra、Rz及Ry是三个常用的基本参数。 5.3 表面粗糙度的评定参数及其数值的选用 5.3.1 评定参数及其数值的选择 1、有关表面粗糙度高度参数Ra、Rz、Ry 的允许值，见表5.2和表5.3。在常用数值范围内 (Ra=0.025～6.3um， Rz=0.1～25um )优先选用Ra，一般选用第一数列。 2、有关附加参数(Sm、S、tp)的允许值，见表5.4和表5.5 选用支承长度率tp时，必须同时给出轮廓水平截距C的数值。C多用Ry的百分数表示，其系列为5、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90% 3、取样长度和评定长度的选用值列于表6-5。 由于加工的不均匀性，其评定长度应根据不同的加工方法和相应的取样长度来确定，通常按表6-5选取。如被测面均匀性好可选用小于5l的长度，反之选用大于5l的长度。 在新国家标准中(GB/T131-93 )不划分粗糙度等级，只列出评定参数的允许值的数系。 5.3.1 评定参数的选择 1. 高度评定参数的选用 一般情况下可从高度参数Ra、Rz、Ry中任选一个，但在常用值范围内(为0.025～6.3，为0.1～25)，应优先选用Ra ，因为Ra能较充分合理地反映零件表面的粗糙度特征。 Ra值通常用电动轮廓仪测量，测量效率高。 对于特别粗糙或特别光洁的表面，考虑到工作和检测条件，可以选用Rz或Ry (Rz与Ry不能同时选用)。 Rz通常用双管显微镜和干涉显微镜测量，由于它只反映峰顶和谷底的几个点，反映出的信息不如Ra全面，且测量效率较低。