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− | + | 中文名;粗糙度 | |
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+ | 属性;几何形状特性 | ||
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− | 表面'''粗糙度'''(surface roughness)是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。其两波峰或两波谷之间的距离(波距)很小(在1mm以下),它属于微观几何形状误差。表面粗糙度越小,则表面越光滑。 | + | 表面'''粗糙度'''(surface roughness)是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。其两波峰或两波谷之间的[[ 距离]] (波距)很小(在1mm以下),它属于微观几何形状误差。表面粗糙度越小,则表面越光滑。 |
− | 表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的,例如加工过程中刀具与零件表面间的摩擦、切屑分离时表面层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动等。由于加工方法和工件材料的不同,被加工表面留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别。 | + | 表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的,例如加工过程中刀具与零件表面间的[[ 摩擦]] 、切屑分离时表面层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动等。由于加工方法和工件材料的不同,被加工表面留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别。 |
表面粗糙度与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系,对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响。一般标注采用Ra。 | 表面粗糙度与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系,对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响。一般标注采用Ra。 | ||
− | 相关的规范有“GB/T 1031-2009《[[表面结构 轮廓法 表面粗糙度参数及其数值]]》”和“GB/T 131-2006 (ISO 1302:2002)《[[表面结构的表示法]]》”。<ref>[ ], , | + | 相关的规范有“GB/T 1031-2009《[[表面结构 轮廓法 表面粗糙度参数及其数值]]》”和“GB/T 131-2006 (ISO 1302:2002)《[[表面结构的表示法]]》”。<ref>[http://www.360doc.com/content/17/1002/20/30720696_691834528.shtml 表面粗糙度知识大全,附粗糙度对照表!],360doc个人图书馆 , 2017年10月2日</ref> |
==发展== | ==发展== | ||
− | 为研究表面粗糙度对零件性能的影响和度量表面微观不平度的需要,从20年代末到30年代,德国、美国和英国等国的一些专家设计制作了轮廓记录仪、轮廓仪,同时也产生出了光切式显微镜和干涉显微镜等用 光学方法来测量表面微观不平度的仪器,给从数值上定量评定表面粗糙度创造了条件。从30年代起,已对表面粗糙度定量评定参数进行了研究,如美国Abbott就提出了用距表面轮廓峰顶的深度和支承长度率曲线来表征表面粗糙度。1936年出版了Schmaltz论述表面粗糙度的专著,对表面粗糙度的评定参数和数值的标准化提出了建议。 | + | 为研究表面粗糙度对零件性能的影响和度量表面微观不平度的需要,从20年代末到30年代,德国、美国和英国等国的一些专家设计制作了轮廓[[ 记录仪]] 、轮廓仪,同时也产生出了光切式显微镜和干涉显微镜等用 光学方法来测量表面微观不平度的仪器,给从数值上定量评定表面粗糙度创造了条件。从30年代起,已对表面粗糙度定量评定[[ 参数]] 进行了研究,如美国Abbott就提出了用距表面轮廓峰顶的深度和支承长度率曲线来表征表面粗糙度。1936年出版了Schmaltz论述表面粗糙度的专著,对表面粗糙度的评定参数和数值的[[ 标准]] 化提出了建议。 |
但粗糙度评定参数及其数值的使用,真正成为一个被广泛接受的标准还是从40年代各国相应的国家标准发布以后开始的。首先是美国在1940年发布了ASA B46.1国家标准,之后又经过几次修订,成为现行标准ANSI/ASME B46. 1-1988《[[表面结构表面粗糙度、表面波纹度和加工纹理]]》,该标准采用中线制,并将Ra作为主参数;接着前苏联在1945年发布了GOCT2789-1945《[[表面光洁度、表面微观几何形状、分级和表示法]]》国家标准,而后经过了3 次修订成为GOCT2789-1973《[[表面粗糙度参数和特征]]》,该标准也采用中线制,并规定了包括轮廓均方根偏差 即现在的Rq)在内的6个评定参数及其相应的参数值。另外,其它工业发达国家的标准大多是在50年代制定的, 如联邦德国在1952年2月发布了DIN4760和DIN4762有关表面粗糙度的评定参数和术语等方面的标准等。 | 但粗糙度评定参数及其数值的使用,真正成为一个被广泛接受的标准还是从40年代各国相应的国家标准发布以后开始的。首先是美国在1940年发布了ASA B46.1国家标准,之后又经过几次修订,成为现行标准ANSI/ASME B46. 1-1988《[[表面结构表面粗糙度、表面波纹度和加工纹理]]》,该标准采用中线制,并将Ra作为主参数;接着前苏联在1945年发布了GOCT2789-1945《[[表面光洁度、表面微观几何形状、分级和表示法]]》国家标准,而后经过了3 次修订成为GOCT2789-1973《[[表面粗糙度参数和特征]]》,该标准也采用中线制,并规定了包括轮廓均方根偏差 即现在的Rq)在内的6个评定参数及其相应的参数值。另外,其它工业发达国家的标准大多是在50年代制定的, 如联邦德国在1952年2月发布了DIN4760和DIN4762有关表面粗糙度的评定参数和术语等方面的标准等。 | ||
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用轮廓单元的平均宽度 Rsm | 用轮廓单元的平均宽度 Rsm | ||
− | 表示。在取样长度内,轮廓微观不平度间距的平均值。微观不平度间距是指轮廓峰和相邻的轮廓谷在中线上的一段长度。 | + | 表示。在取样长度内,轮廓微观不平度间距的平均值。微观不平度间距是指轮廓峰和相邻的轮廓谷在中线上的一段[[ 长度]] 。 |
==形状特征参数== | ==形状特征参数== | ||
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用轮廓支承长度率Rmr(c) | 用轮廓支承长度率Rmr(c) | ||
− | 表示,是轮廓支撑长度与取样长度的比值。轮廓支承长度是取样长度内,平行于中线且与轮廓峰顶线相距为c的直线与轮廓相截所得到的各段截线长度之和。 | + | 表示,是轮廓支撑长度与取样长度的比值。轮廓支承长度是取样长度内,平行于中线且与轮廓峰顶线相距为c的[[ 直线]] 与轮廓相截所得到的各段截线长度之和。 |
取样长度lr是评定表面粗糙度所规定一段基准线长度。取样长度应根据零件实际表面的形成情况及纹理特征,选取能反映表面粗糙度特征的那一段长度,量取取样长度时应根据实际表面轮廓的总的走向进行。规定和选择取样长度是为了限制和减弱表面波纹度和形状误差对表面粗糙度的测量结果的影响。 | 取样长度lr是评定表面粗糙度所规定一段基准线长度。取样长度应根据零件实际表面的形成情况及纹理特征,选取能反映表面粗糙度特征的那一段长度,量取取样长度时应根据实际表面轮廓的总的走向进行。规定和选择取样长度是为了限制和减弱表面波纹度和形状误差对表面粗糙度的测量结果的影响。 | ||
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==评定长度== | ==评定长度== | ||
− | 评定长度ln是评定轮廓所必须的一段长度,它可包括一个或几个取样长度。由于零件表面各部分的表面粗糙度不一定很均匀,在一个取样长度上往往不能合理地反映某一表面粗糙度特征,故需在表面上取几个取样长度来评定表面粗糙度。评定长度ln一般包含5个取样长度lr。 | + | 评定长度ln是评定轮廓所必须的一段长度,它可包括一个或几个取样长度。由于零件表面各部分的[[ 表面]] 粗糙度不一定很均匀,在一个取样长度上往往不能合理地反映某一表面粗糙度特征,故需在表面上取几个取样长度来评定表面粗糙度。评定长度ln一般包含5个取样长度lr。 |
==基准线== | ==基准线== | ||
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轮廓的算术平均中线:在取样长度内,中线上下两边轮廓的面积相等。 | 轮廓的算术平均中线:在取样长度内,中线上下两边轮廓的面积相等。 | ||
− | 理论上最小二乘中线是理想的基准线,但在实际应用中很难获得,因此一般用轮廓的算术平均中线代替,且测量时可用一根位置近似的直线代替。 | + | 理论上最小二乘中线是理想的基准线,但在实际应用中很难获得,因此一般用轮廓的算术平均中线代替,且测量时可用一根位置近似的[[ 直线]] 代替。 |
==符号标注== | ==符号标注== | ||
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表面粗糙度符号 | 表面粗糙度符号 | ||
− | 国标规定表面粗糙度代号是由规定的符号和有关参数组成。 | + | 国标规定表面粗糙度代号是由规定的[[ 符号]] 和有关参数组成。 |
1)表面粗糙度符号 | 1)表面粗糙度符号 | ||
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代号和参数的注写方向如图1所示。当零件大部分表面具有相同的表面粗糙度时,对其中使用最多的一种符号、代号可统一标注在图样的右上角,并加注“其余”两字,统一标注的代号及文字高度,应是图形上其它表面所注代号和文字的1.4倍。 | 代号和参数的注写方向如图1所示。当零件大部分表面具有相同的表面粗糙度时,对其中使用最多的一种符号、代号可统一标注在图样的右上角,并加注“其余”两字,统一标注的代号及文字高度,应是图形上其它表面所注代号和文字的1.4倍。 | ||
− | 不同位置表面代号的注法,符号的尖端必须从材料外指向表面,代号中数字的方向与尺寸数字方向一致,如图2所示。 | + | 不同位置表面代号的注法,符号的尖端必须从材料外指向[[ 表面]] ,代号中数字的方向与尺寸数字方向一致,如图2所示。 |
==改变方法== | ==改变方法== | ||
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见下表所示 | 见下表所示 | ||
− | 比较法测量简便,使用于车间现场测量,常用于中等或较粗糙表面的测量。方法是将被测量表面与标有一定数值的粗糙度样板比较来确定被测表面粗糙度数值的方法。 比较时可以采用的方法: Ra > 1.6μm 时用目测,Ra1.6~Ra0.4μm 时用放大镜,Ra < 0.4μm 时用比较显微镜。 | + | 比较法测量简便,使用于车间现场测量,常用于中等或较粗糙表面的测量。方法是将被测量表面与标有一定数值的粗糙度样板比较来确定被测表面粗糙度数值的[[ 方法]] 。 比较时可以采用的方法: Ra > 1.6μm 时用目测,Ra1.6~Ra0.4μm 时用放大镜,Ra < 0.4μm 时用比较显微镜。 |
比较时要求样板的加工方法,加工纹理,加工方向,材料与被测零件表面相同。 | 比较时要求样板的加工方法,加工纹理,加工方向,材料与被测零件表面相同。 | ||
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==触针法== | ==触针法== | ||
− | 利用针尖曲率半径为2微米左右的金刚石触针沿被测表面缓慢滑行,金刚石触针的上下位移量由电学式长度传感器转换为电信号,经放大、滤波、计算后由显示仪表指示出表面粗糙度数值,也可用记录器记录被测截面轮廓曲线。一般将仅能显示表面粗糙度数值的测量工具称为表面粗糙度测量仪,同时能记录表面轮廓曲线的称为表面粗糙度轮廓仪。这两种测量工具都有电子计算电路或电子计算机,它能自动计算出轮廓算术平均偏差Ra,微观不平度十点高度Rz,轮廓最大高度Ry和其他多种评定参数,测量效率高,适用于测量Ra为0.025~6.3微米的表面粗糙度。 | + | 利用针尖曲率半径为2微米左右的金刚石触针沿被测表面缓慢滑行,金刚石触针的上下位移量由电学式长度传感器转换为电[[ 信号]] ,经放大、滤波、计算后由显示仪表指示出表面粗糙度数值,也可用记录器记录被测截面轮廓曲线。一般将仅能显示表面粗糙度数值的测量工具称为表面粗糙度测量仪,同时能记录表面轮廓曲线的称为表面粗糙度轮廓仪。这两种测量工具都有电子计算电路或电子[[ 计算机]] ,它能自动计算出轮廓算术平均偏差Ra,微观不平度十点高度Rz,轮廓最大高度Ry和其他多种评定参数,测量效率高,适用于测量Ra为0.025~6.3微米的表面粗糙度。 |
==光切法== | ==光切法== | ||
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==应用原则== | ==应用原则== | ||
− | 表面粗糙度对零件使用情况有很大影响。一般说来,表面粗糙度数值小,会提高配合质量,减少磨损,延长零件使用寿命,但零件的加工费用会增加。因此,要正确、合理地选用表面粗糙度数值。 在设计零件时,表面粗糙度数值的选择,是根据零件在机器中的作用决定的。 | + | 表面粗糙度对零件使用情况有很大影响。一般说来,表面粗糙度数值小,会提高配合质量,减少磨损,延长零件使用寿命,但零件的加工费用会增加。因此,要正确、合理地选用表面粗糙度数值。 在设计零件时,表面粗糙度数值的选择,是根据零件在[[ 机器]] 中的作用决定的。 |
总的原则是在保证满足技术要求的前提下,选用较大的表面粗糙度数值。具体选择时,可以参考下述原则: | 总的原则是在保证满足技术要求的前提下,选用较大的表面粗糙度数值。具体选择时,可以参考下述原则: | ||
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(1)工作表面比非工作表面的粗糙度数值小。 | (1)工作表面比非工作表面的粗糙度数值小。 | ||
− | (2)摩擦表面比不摩擦表面的粗糙度数值小。摩擦表面的摩擦速度越高,所受的单位压力越大,则应越高;滚动磨擦表面比滑动磨擦表面要求粗糙度数值小。 | + | (2)摩擦表面比不摩擦表面的粗糙度数值小。摩擦表面的摩擦速度越高,所受的单位压力越大,则应越高;滚动磨擦表面比滑动磨擦表面[[ 要求]] 粗糙度数值小。 |
(3)对间隙配合,配合间隙越小,粗糙度数值应越小;对过盈配合,为保证连接强度的牢固可靠,载荷越大,要求粗糙度数值越小。一般情况间隙配合比过盈配合粗糙度数值要小。 | (3)对间隙配合,配合间隙越小,粗糙度数值应越小;对过盈配合,为保证连接强度的牢固可靠,载荷越大,要求粗糙度数值越小。一般情况间隙配合比过盈配合粗糙度数值要小。 | ||
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==影响因素== | ==影响因素== | ||
− | 表面粗糙度对零件的影响主要表现在以下几个方面: | + | 表面粗糙度对零件的影响主要表现在以下几个[[ 方面]] : |
1、影响耐磨性。表面越粗糙,配合表面间的有效接触面积越小,压强越大,摩擦阻力越大,磨损就越快。 | 1、影响耐磨性。表面越粗糙,配合表面间的有效接触面积越小,压强越大,摩擦阻力越大,磨损就越快。 | ||
行 137: | 行 139: | ||
4、影响耐腐蚀性。粗糙的零件表面,易使腐蚀性气体或液体通过表面的微观凹谷渗入到金属内层,造成表面腐蚀。 | 4、影响耐腐蚀性。粗糙的零件表面,易使腐蚀性气体或液体通过表面的微观凹谷渗入到金属内层,造成表面腐蚀。 | ||
− | 5、影响密封性。粗糙的表面之间无法严密地贴合,气体或液体通过接触面间的缝隙渗漏。 | + | 5、影响密封性。粗糙的表面之间无法严密地贴合,[[ 气体]] 或液体通过接触面间的缝隙渗漏。 |
− | 6、影响接触刚度。接触刚度是零件结合面在外力作用下,抵抗接触变形的能力。机器的刚度在很大程度上取决于各零件之间的接触刚度。 | + | 6、影响接触刚度。接触刚度是零件结合面在外力作用下,抵抗接触变形的能力。[[ 机器]] 的刚度在很大程度上取决于各零件之间的接触刚度。 |
7、影响测量精度。零件被测表面和测量工具测量面的表面粗糙度都会直接影响测量的精度,尤其是在精密测量时。 | 7、影响测量精度。零件被测表面和测量工具测量面的表面粗糙度都会直接影响测量的精度,尤其是在精密测量时。 | ||
行 149: | 行 151: | ||
表面光洁度 | 表面光洁度 | ||
− | 表面光洁度是表面粗糙度的另一称法。表面光洁度是按人的视觉观点提出来的,而表面粗糙度是按表面微观几何形状的实际提出来的。因为与国际标准(ISO)接轨,中国80年代后采用表面粗糙度而废止了表面光洁度。在表面粗糙度国家标准GB3505-83、GB1031-83颁布后,表面光洁度的已不再采用。 | + | 表面光洁度是表面粗糙度的另一称法。表面光洁度是按人的视觉观点提出来的,而表面粗糙度是按表面微观几何形状的实际提出来的。因为与国际[[ 标准]](ISO)接轨,中国80年代后采用表面粗糙度而废止了表面光洁度。在表面粗糙度国家标准GB3505-83、GB1031-83颁布后,表面光洁度的已不再采用。 |
− | 表面光洁度与表面粗糙度有相应的对照表。粗糙度有测量的计算公式,而光洁度只能用样板规对照。所以说粗糙度比光洁度更科学严谨。 | + | 表面光洁度与表面粗糙度有相应的[[ 对照表]] 。粗糙度有测量的计算公式,而光洁度只能用样板规对照。所以说粗糙度比光洁度更[[ 科学]] 严谨。 |
表面光洁度与表面粗糙度对照表 | 表面光洁度与表面粗糙度对照表 | ||
== 参考来源 == | == 参考来源 == | ||
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+ | <center>泰西带你了解一种全新的粗糙度测量方式</center> | ||
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+ | == 参考资料 == | ||
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於 2022年5月18日 (三) 07:13 的最新修訂
粗糙度 |
中文名;粗糙度 外文名;roughness 領域;工業 屬性;幾何形狀特性 |
表面粗糙度(surface roughness)是指加工表面具有的較小間距和微小峰谷的不平度。其兩波峰或兩波谷之間的距離(波距)很小(在1mm以下),它屬於微觀幾何形狀誤差。表面粗糙度越小,則表面越光滑。
表面粗糙度一般是由所採用的加工方法和其他因素所形成的,例如加工過程中刀具與零件表面間的摩擦、切屑分離時表面層金屬的塑性變形以及工藝系統中的高頻振動等。由於加工方法和工件材料的不同,被加工表面留下痕跡的深淺、疏密、形狀和紋理都有差別。
表面粗糙度與機械零件的配合性質、耐磨性、疲勞強度、接觸剛度、振動和噪聲等有密切關係,對機械產品的使用壽命和可靠性有重要影響。一般標註採用Ra。
相關的規範有「GB/T 1031-2009《表面結構 輪廓法 表面粗糙度參數及其數值》」和「GB/T 131-2006 (ISO 1302:2002)《表面結構的表示法》」。[1]
目錄
發展
為研究表面粗糙度對零件性能的影響和度量表面微觀不平度的需要,從20年代末到30年代,德國、美國和英國等國的一些專家設計製作了輪廓記錄儀、輪廓儀,同時也產生出了光切式顯微鏡和干涉顯微鏡等用 光學方法來測量表面微觀不平度的儀器,給從數值上定量評定表面粗糙度創造了條件。從30年代起,已對表面粗糙度定量評定參數進行了研究,如美國Abbott就提出了用距表面輪廓峰頂的深度和支承長度率曲線來表徵表面粗糙度。1936年出版了Schmaltz論述表面粗糙度的專著,對表面粗糙度的評定參數和數值的標準化提出了建議。
但粗糙度評定參數及其數值的使用,真正成為一個被廣泛接受的標準還是從40年代各國相應的國家標準發布以後開始的。首先是美國在1940年發布了ASA B46.1國家標準,之後又經過幾次修訂,成為現行標準ANSI/ASME B46. 1-1988《表面結構表面粗糙度、表面波紋度和加工紋理》,該標準採用中線制,並將Ra作為主參數;接着前蘇聯在1945年發布了GOCT2789-1945《表面光潔度、表面微觀幾何形狀、分級和表示法》國家標準,而後經過了3 次修訂成為GOCT2789-1973《表面粗糙度參數和特徵》,該標準也採用中線制,並規定了包括輪廓均方根偏差 即現在的Rq)在內的6個評定參數及其相應的參數值。另外,其它工業發達國家的標準大多是在50年代制定的, 如聯邦德國在1952年2月發布了DIN4760和DIN4762有關表面粗糙度的評定參數和術語等方面的標準等。
輪廓算術平均偏差 Ra:在取樣長度(lr)內輪廓偏距絕對值的算術平均值。在實際測量中,測量點的數目越多,Ra越準確。
輪廓最大高度 Rz:輪廓峰頂線和谷底線之間的距離。
在幅度參數常用範圍內優先選用Ra。在2006年以前國家標準中還有一個評定參數為「微觀不平度十點高度」用Rz表示,輪廓最大高度用Ry表示,在2006年以後國家標準中取消了微觀不平度十點高度,採用Rz表示輪廓最大高度。
間距特徵參數
用輪廓單元的平均寬度 Rsm
表示。在取樣長度內,輪廓微觀不平度間距的平均值。微觀不平度間距是指輪廓峰和相鄰的輪廓谷在中線上的一段長度。
形狀特徵參數
用輪廓支承長度率Rmr(c)
表示,是輪廓支撐長度與取樣長度的比值。輪廓支承長度是取樣長度內,平行於中線且與輪廓峰頂線相距為c的直線與輪廓相截所得到的各段截線長度之和。
取樣長度lr是評定表面粗糙度所規定一段基準線長度。取樣長度應根據零件實際表面的形成情況及紋理特徵,選取能反映表面粗糙度特徵的那一段長度,量取取樣長度時應根據實際表面輪廓的總的走向進行。規定和選擇取樣長度是為了限制和減弱表面波紋度和形狀誤差對表面粗糙度的測量結果的影響。
評定長度
評定長度ln是評定輪廓所必須的一段長度,它可包括一個或幾個取樣長度。由於零件表面各部分的表面粗糙度不一定很均勻,在一個取樣長度上往往不能合理地反映某一表面粗糙度特徵,故需在表面上取幾個取樣長度來評定表面粗糙度。評定長度ln一般包含5個取樣長度lr。
基準線
基準線是用以評定表面粗糙度參數的輪廓中線。基準線有下列兩種:
輪廓的最小二乘中線:在取樣長度內,輪廓線上各點的輪廓偏距的平方和為最小,具有幾何輪廓形狀。
輪廓的算術平均中線:在取樣長度內,中線上下兩邊輪廓的面積相等。
理論上最小二乘中線是理想的基準線,但在實際應用中很難獲得,因此一般用輪廓的算術平均中線代替,且測量時可用一根位置近似的直線代替。
符號標註
表面粗糙度符號
國標規定表面粗糙度代號是由規定的符號和有關參數組成。
1)表面粗糙度符號
按國標標準在圖樣上表示表面粗糙度的符號有五種,見右圖1。
2)表面粗糙度代號
表面粗糙度代號要求標註如:粗糙度參數值、測量時的取樣長度值、加工紋理、加工方法等。
表面粗糙度在圖樣上的標註
代號和參數的注寫方向如圖1所示。當零件大部分表面具有相同的表面粗糙度時,對其中使用最多的一種符號、代號可統一標註在圖樣的右上角,並加注「其餘」兩字,統一標註的代號及文字高度,應是圖形上其它表面所注代號和文字的1.4倍。
不同位置表面代號的注法,符號的尖端必須從材料外指向表面,代號中數字的方向與尺寸數字方向一致,如圖2所示。
改變方法
不同的表面粗糙度
見下表所示
比較法測量簡便,使用於車間現場測量,常用於中等或較粗糙表面的測量。方法是將被測量表面與標有一定數值的粗糙度樣板比較來確定被測表面粗糙度數值的方法。 比較時可以採用的方法: Ra > 1.6μm 時用目測,Ra1.6~Ra0.4μm 時用放大鏡,Ra < 0.4μm 時用比較顯微鏡。
比較時要求樣板的加工方法,加工紋理,加工方向,材料與被測零件表面相同。
觸針法
利用針尖曲率半徑為2微米左右的金剛石觸針沿被測表面緩慢滑行,金剛石觸針的上下位移量由電學式長度傳感器轉換為電信號,經放大、濾波、計算後由顯示儀表指示出表面粗糙度數值,也可用記錄器記錄被測截面輪廓曲線。一般將僅能顯示表面粗糙度數值的測量工具稱為表面粗糙度測量儀,同時能記錄表面輪廓曲線的稱為表面粗糙度輪廓儀。這兩種測量工具都有電子計算電路或電子計算機,它能自動計算出輪廓算術平均偏差Ra,微觀不平度十點高度Rz,輪廓最大高度Ry和其他多種評定參數,測量效率高,適用於測量Ra為0.025~6.3微米的表面粗糙度。
光切法
雙管顯微鏡測量表面粗糙度,可用作Ry與Rz參數評定,測量範圍0.5~50。
干涉法
利用光波干涉原理 (見平晶、激光測長技術)將被測表面的形狀誤差以干涉條紋圖形顯示出來,並利用放大倍數高 (可達500倍)的顯微鏡將這些干涉條紋的微觀部分放大後進行測量,以得出被測表面粗糙度。應用此法的表面粗糙度測量工具稱為干涉顯微鏡。這種方法適用於測量Rz和Ry為 0.025~0.8微米的表面粗糙度。
應用原則
表面粗糙度對零件使用情況有很大影響。一般說來,表面粗糙度數值小,會提高配合質量,減少磨損,延長零件使用壽命,但零件的加工費用會增加。因此,要正確、合理地選用表面粗糙度數值。 在設計零件時,表面粗糙度數值的選擇,是根據零件在機器中的作用決定的。
總的原則是在保證滿足技術要求的前提下,選用較大的表面粗糙度數值。具體選擇時,可以參考下述原則:
(1)工作表面比非工作表面的粗糙度數值小。
(2)摩擦表面比不摩擦表面的粗糙度數值小。摩擦表面的摩擦速度越高,所受的單位壓力越大,則應越高;滾動磨擦表面比滑動磨擦表面要求粗糙度數值小。
(3)對間隙配合,配合間隙越小,粗糙度數值應越小;對過盈配合,為保證連接強度的牢固可靠,載荷越大,要求粗糙度數值越小。一般情況間隙配合比過盈配合粗糙度數值要小。
(4)配合表面的粗糙度應與其尺寸精度要求相當。配合性質相同時,零件尺寸越小,則應粗糙度數值越小;同一精度等級,小尺寸比大尺寸要粗糙度數值小,軸比孔要粗糙度數值小(特別是IT8~IT5的精度)。
(5)受周期性載荷的表面及可能會發生應力集中的內圓角、凹稽處粗糙度數值應較小。
影響因素
表面粗糙度對零件的影響主要表現在以下幾個方面:
1、影響耐磨性。表面越粗糙,配合表面間的有效接觸面積越小,壓強越大,摩擦阻力越大,磨損就越快。
2、影響配合的穩定性。對間隙配合來說,表面越粗糙,就越易磨損,使工作過程中間隙逐漸增大;對過盈配合來說,由於裝配時將微觀凸峰擠平,減小了實際有效過盈,降低了連接強度。
3、影響疲勞強度。粗糙零件的表面存在較大的波谷,它們像尖角缺口和裂紋一樣,對應力集中很敏感,從而影響零件的疲勞強度。
4、影響耐腐蝕性。粗糙的零件表面,易使腐蝕性氣體或液體通過表面的微觀凹谷滲入到金屬內層,造成表面腐蝕。
5、影響密封性。粗糙的表面之間無法嚴密地貼合,氣體或液體通過接觸面間的縫隙滲漏。
6、影響接觸剛度。接觸剛度是零件結合面在外力作用下,抵抗接觸變形的能力。機器的剛度在很大程度上取決於各零件之間的接觸剛度。
7、影響測量精度。零件被測表面和測量工具測量面的表面粗糙度都會直接影響測量的精度,尤其是在精密測量時。
此外,表面粗糙度對零件的鍍塗層、導熱性和接觸電阻、反射能力和輻射性能、液體和氣體流動的阻力、導體表面電流的流通等都會有不同程度的影響。
評定依據
表面光潔度
表面光潔度是表面粗糙度的另一稱法。表面光潔度是按人的視覺觀點提出來的,而表面粗糙度是按表面微觀幾何形狀的實際提出來的。因為與國際標準(ISO)接軌,中國80年代後採用表面粗糙度而廢止了表面光潔度。在表面粗糙度國家標準GB3505-83、GB1031-83頒布後,表面光潔度的已不再採用。
表面光潔度與表面粗糙度有相應的對照表。粗糙度有測量的計算公式,而光潔度只能用樣板規對照。所以說粗糙度比光潔度更科學嚴謹。
表面光潔度與表面粗糙度對照表
參考來源
參考資料
- ↑ 表面粗糙度知識大全,附粗糙度對照表!,360doc個人圖書館 , 2017年10月2日