几何精度学-第3章 表面精度.ppt

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1、第3章表面精度内容:表面结构的基本概念；表面缺陷的特征，粗糙度轮廓的应用及图样标注。重点:评定参数的含义，图样标注方法。难点:取样长度、评定长度和轮廓中线的概念。3.1表面结构设计的零件表面具有理想的几何形状，经过机械加工的实际零件表面，必然呈非理想状态。会产生表面缺陷、宏观和微观形状误差，对表面结构予以控制，可以提高零件的性能和寿命。3.1.1表面结构的特点表面结构是由实际表面的重复或偶然的偏差所形成的表面三维形貌，包括表面粗糙度、表面波纹度、形状误差和表面缺陷。表面结构偶然性表面结构——重复性表面

2、结构表面缺陷表面形状误差表面波纹度表面粗糙度3.1表面结构理想平面与实际表面相交所得的轮廓称为表面轮廓。表面粗糙度：零件表面所具有的微观高低不平。λ>10mmλ=1～10λ<1mmλ>10mm属于形状误差λ=1～10属于表面波纹度λ<1mm属于表面粗糙度3.1表面结构表面轮廓误差的划分：表面形状误差、粗糙度以及波纹度之间并没有严格的界限，通常与加工工艺和工件尺寸有关。表面粗糙度属于微观几何误差。是由加工过程中刀刃在工件表面留下的痕迹、刀具和零件表面之间的摩擦、切屑分离时的塑性变形以及工艺系统中的高频振

3、动等原因所形成的。表面波纹度是微观和宏观之间的几何误差。是由在加工过程中加工系统的强迫振动、回转过程中的质量不均衡以及刀具进给的不规则等原因形成的，具有较强的周期性。3.1表面结构3.1.2表面结构对零件工作性能的影响影响零件的耐磨性。影响配合性质的稳定性。影响零件的疲劳强度。影响零件的抗腐蚀性。影响零件的密封性。对零件的外观、测量精度、表面光学性能、导电导热性能和胶合强度等也有着不同程度的影响。3.1表面结构3.2表面缺陷3.2.1表面缺陷的种类1、凹缺陷破裂毛孔裂缝擦痕窝陷砂眼GB/T15757－

4、2002表面缺陷术语、定义及参数2、凸缺陷树瘤疱疤飞边缝脊夹杂物氧化皮3.2表面缺陷环形坑划痕切削残余腐蚀裂纹斑点3、混合表面缺陷4、区域和外观缺陷3.2表面缺陷3.2.2表面缺陷的参数表面缺陷可以用缺陷的表面缺陷长度（SIMe）、宽度（SIMW）、深度（SIMsd）、高度（SIMsh）、面积（SIMa）、缺陷总面积（SIMt）、单位面积缺陷数（SIMn/A）等参数进行评定，并用允许最大极限值在图样上表达设计要求。表面缺陷的参数值尚无国家标准。3.2表面缺陷3.3表面轮廓3.3.1表面轮廓的术语与定义

5、1实际表面：实际表面是物体与周围介质分离的表面。2实际表面轮廓：由理想平面与实际表面相交所得的轮廓。原始轮廓波纹度轮廓粗糙度轮廓表面轮廓的国家标准包括：GB/T10610-1998GB/T3505-2000GB/T6062-20023、轮廓滤波器：把轮廓分成长波和短波成分的滤波器，用于区分原始轮廓、粗糙度轮廓和波纹度轮廓。轮廓滤波器按照波长可以分为λs滤波器、λc滤波器和λf滤波器。λsλcλf波长<λs，R参数λc<波长<λf，W参数λs<波长<λc，R参数3.3表面轮廓4.取样长度（lr、lw、l

6、p）粗糙度取样长度lr——一段能够反映粗糙度特征的足够短的长度（5个以上峰谷），以限制或减弱波纹度对测量的影响。取值系列：0.08、0.25、0.8、2.5、8mm3.3表面轮廓判别轮廓不规则特征时沿x方向的一段长度。5.评定长度（ln）评定长度——连续的几个取样长度。目的是为了更可靠地反映表面粗糙度轮廓的特性。取值系列：0.4、1.25、4、12.5、40mm3.3表面轮廓6、评定粗糙度的基准线（中线）在处理粗糙度结果时，必须建立一个新的坐标，该坐标就是基准线。xzlrlr基准线应穿过轮廓，且与轮廓

7、走向一致，因此也称为中线。3.3表面轮廓确定轮廓中心的方法有两种：（1）、轮廓的算术平均中线若中线与轮廓所包围的面积上下相等，则称为算数平均中线，有无数条。3.3表面轮廓(2)、轮廓最小二乘中线满足，是唯一的一条线。xzizi3.3表面轮廓1.轮廓的算术平均偏差Ra3.3.2、表面轮廓的评定参数Ra——在取样长度lr范围内，轮廓上各点至中线的纵坐标值Z(x)的绝对值的算术平均值。3.3表面轮廓xzilrZ(x)Rz——在一个取样长度lr范围内，被评定廓的最大轮廓峰高Rp与最大轮廓谷深Rv之和的高度。2

8、.轮廓的最大高度RzlrRzRpRvzxRz=Rp＋Rv3.3表面轮廓3.轮廓单元的平均宽度RSmlrzxxS1xS2xS3xS4xS5xS6xS7轮廓单元：沿中线方向上一个轮廓峰与相邻轮廓谷的距离。3.3表面轮廓4、轮廓支承长度率Rmr该参数可较好反映耐磨性3.3表面轮廓国家标准规定的粗糙度参数有：幅度参数：Rz、Rc、Rt、Ra、Rq、Rsh、Rku间距参数：RSm混合参数：R△q曲线和相关参数：Rmt(c)、Rδc、Rmr设计中，最常用的参数是幅度