第9章 表面粗糙度及其测量.pptx

第9章 表面粗糙度及其测量9.1 表面粗糙度评定参数9.2 表面粗糙度的标注9.3 表面粗糙度的测量9.4 表面粗糙度的选择本章小结习题9.1 表面粗糙度评定参数9.1.1 基本术语 　1.轮廓滤波器 　轮廓滤波器是把轮廓分成长波和短波成分的滤波器。在测量表面粗糙度、波纹度和原 始轮廓的仪器中,使用三种滤波器,分别是λs、λc 和λf滤波器,如图9－1所示。它们的传 输特性相同,截止波长不同。λs 是确定存在于表面上的粗糙度与比它更短的波的成分之间 相交界限的滤波器;λc 是确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器;λf 是确定存在 于表面上的波纹度与比它更长的波的成分之间相交界限的滤波器。图9－1 轮廓滤波器　2.表面轮廓　表面轮廓是指定平面与实际表面相交所得的轮 廓,如图 9－2 所 示。表 面 轮 廓 有 原 始 轮 廓 (P 轮 廓)、粗糙度轮廓(R 轮廓)、波纹度轮廓(W 轮廓) 三种。　原始轮廓是通过轮廓滤波器λs 之后的总轮廓。 粗糙度轮廓是对原始轮廓采用λc 轮廓滤波器抑制 长波成分以后形成的轮 廓,是 经 过 人 为 修 正 的 轮 廓,粗糙度轮廓是评定粗糙度轮廓参数的基础。图9－2 表面轮廓　　3.取样长度lr 　取样长度是指在 X 轴方向上判别被评定轮廓不规则特征的长度,用代号lr 表示。规 定和选择这段长度是为了限制和减弱表面波纹度对表面粗糙度测量结果的影响。 　通常采用一直角坐标体系来确定取样长度,其轴线形成一右旋笛卡儿坐标系,X 轴与 中线方向一致,Y 轴也处于实际表面上,而Z 轴则在从材料到周围介质的外延方向上。 　取样长度在数值上同轮廓滤波器λc 的截止波长相等。若取样长度过长,则表面粗糙度 的测得值会把表面波纹度的成分包括进去;若取样长度过短,则测量时没有足够的峰和 谷,不能反映表面粗糙度的实际情况。表面越粗糙,取样长度应越大,一个取样长度至少 包含五个以上的轮廓峰和谷。国标规定的取样长度见表9－1。　　4.评定长度ln 　由于被测表面各处的粗糙度不可能均匀一致,若只取一个取样长度来评定该表面的粗 糙程度,一般是不够客观的,通常需要取几个取样长度来评定,所以规定评定长度。评定 长度是指用于评定被评定轮廓的 X 轴方向上的长度,它一般取5个取样长度。若被测表面 均匀性好,则评定长度可小于5倍的取样长度;若均匀性差,则评定长度可大于5倍的取 样长度。取样长度和评定长度关系如图9－3所示。图9－3 取样长度和评定长度　5.中线 　中线是具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。表面粗糙度轮廓中线是用轮廓滤波器 λc 抑制了长波轮廓成分相对应的中线。中线的几何形状与工件表面几何轮廓的走向一致。 中线是计算各种评定参数数值的基础,表面粗糙度轮廓中线包括下面两种: 　(1)轮廓最小二乘中线。轮廓的最小二乘中线是指具有几何轮廓形状并划分轮廓的基 准线。在取样长度内,使轮廓上各点到该基准线的距离的平方和为最小,如图 9－4 所 示,即图9－4 轮廓的最小二乘中线　(2)轮廓算术平均中线。轮廓算术平均中线是指具有几何轮廓形状,在一个取样长度 范围内,划分实际轮廓为上、下两部分,且使上部分的面积之和与下部分的面积之和相等 的基准线,如图9－5所示。最小二乘中线符合最小二乘原则,从理论上讲是理想的基准 线,但在轮廓图形上确定最小二乘中线的位置比较困难,而算术平均中线与最小二乘中线的差别很小,故通常用算术平均中线来代替最小二乘中线。图9－5 轮廓的算术平均中线9.1.2 评定参数 　为了完善地评定实际轮廓,GB/T3505-2009用表面微观几何形状幅度、间距、曲线 和相关参数等特征,规定了相应的评定参数。 　1.轮廓的幅度参数 　(1)评定轮廓的算术平均偏差 Ra:在一个取样长度内,纵坐标值Z(x)绝对值的算术 平均值,如图9－6所示,即图9－6 轮廓算术平均偏差　(2)轮廓最大高度 Rz:在一个取样长度内,最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之和,如图 9－7所示,即图9－7 轮廓最大高度　　2.间距参数 　轮廓单元的平均宽度 Rsm:在一个取样长度内轮廓单元宽度 Xs 的平均值,如图9－8 所示,即图9－8 轮廓单元的平均宽度　　3.曲线和相关参数 　(1)轮廓支承长度率 Rmr(c):在给定水平截面高度c 上,轮廓的实体材料长度l(c) 与评定长度的比率,即Rmr(c)对应于不同的c值,c值可用微米或c值与 Rz值的百分比表示。　Rmr(c)是评定轮廓的曲线和相关参数,当c 值一定时,Rmr(c)值越大,支承能力和 耐磨性越好。　(2)轮廓的实体材料长度l(c):指在评定长度内,一平行于X 轴的直线从峰顶线向下 移一水平截面高度c时,与轮廓相截所得的各段截线长度之和,如图9－9(a)所示,即　轮廓支承长度率是随着水平截面高