表面粗糙度轮廓及其检测
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第六章表面粗糙度及检测第一节概述用任何方法获得的零件表面,都不会绝对的光滑平整,总会存在着由较小间距的峰和谷组成的微观高低不平。
这种加工表面上具有的微观几何形状误差称为表面粗糙度。
它主要是在加工过程中,由于刀具切削后留下的刀痕、切屑分离时的塑性变形、工艺系统中存在高频振动及刀具和零件表面之间的磨擦等原因所形成的。
表面粗糙度对零件的功能要求、使用寿命、可靠性及美观程度均有直接的影响。
为了正确地测量和评定零件表面粗糙度,自从1956年颁布了第一个表面光洁度标准JB 50-56以来,我国对表面粗糙度国家标准已进行了多次修订,现在实施的相关标准主要有GB/T3505-2000《产品几何技术规范(GPS)表面结构轮廓法表面结构的术语、定义及参数》(代替GB/T3505-2000)、GB/T1031-2009《产品几何技术规范(GPS)表面结构轮廓法表面粗糙度参数及其数值》(代替GB/T 1031-1995)、GB/T 10610-2009《产品几何技术规范(GPS)表面结构轮廓法评定表面结构的规则和方法》(代替GB/T 10610-1998)、GB/T131-2006《产品几何技术规范(GPS)技术产品文件中表面结构的表示法》(代替GB/T 131-1993《机械制图表面粗糙度符号、代号及其注法》)、GB/T 6062-2009《产品几何技术规范(GPS)表面结构轮廓法接触(触针)式仪器的标称特性》(代替GB/T 6062-2002)。
本章将对上述标准的主要内容进行介绍。
一、表面粗糙度轮廓的界定物体与周围介质分离的表面称为实际表面。
为了研究零件的表面结构,通常用垂直于零件实际表面的平面与该零件实际表面相交所得到的轮廓作为评估对象。
该轮廓称为表面轮廓,它是一条轮廓曲线,如图6.1所示。
图6.1零件的实际表面与表面轮廓加工以后形成的零件的实际表面一般处于非理想状态,其截面轮廓形状是复杂的,同时存在各种几何形状误差。
5 表面粗糙度轮廓及其检测一、填空题:1、表面粗糙度是指(加工表面)所具有的(较小间距)和(微小峰谷)不平度。
2、测量表面粗糙度轮廓时,应把测量限制在一段足够短的长度上,这段长度称为(取样长度)。
3、GB/T3505-2009规定的表面粗糙度轮廓参数中,常用的两个幅度参数的名称是(轮廓的算术平均偏差)和(轮廓的最大高度);常用的间距参数的名称是(轮廓单元的平均宽度)。
4、评定表面粗糙度高度特性参数包括(轮廓算术平均偏差Ra)和(轮廓最大高度Rz)。
5、表面粗糙度的评定参数有:(Ra)、(RZ)、(RSm)、(Rmr (C))。
6、表面粗糙度代号在图样上应标注在(可见轮廓线)、(尺寸界线)或其延长线上,符号的尖端必须从材料外(指向)表面,代号中数字及符号的注写方向必须与(尺寸数字方向)一致。
7、表面粗糙度的选用,应在满足表面功能要求情况下,尽量选用(较大)的表面粗糙度数值。
8、同一零件上,工作表面的粗糙度参数值(小于)非工作表面的粗糙度参数值。
9、表面粗糙度的常用测量方法有:(比较法)、(光切法)、(针触法)、(干涉法)。
35.表面粗糙度是指表述加工表面上具有较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性的术语。
36.评定长度是指评定表面轮廓粗糙度所必需的一段长度,它可以包含几个取样长度。
37.测量表面粗糙度时,规定取样长度的目的在于能在测量范围内保持表面粗糙度特征,达到限制和减弱表面波纹度对表面粗糙度测量结果的影响。
38.国家标准中规定表面粗糙度的主要评定参数有R a、R z、R y 三项。
二、判断题:1、零件的尺寸公差等级越高,则该零件加工后表面粗糙度轮廓数值越小,由此可知,表面粗糙度要求很小的零件,则其尺寸公差亦必定很小。
(×)2、测量和评定表面粗糙度轮廓参数时,若两件表面的微观几何形状很均匀,则可以选取一个取样长度作为评定长度。
(√)3、表面粗糙度的三类特性评定参数中,最常采用的是高度特性参数。
第五章表面粗糙度轮廓及其检测
思考题
5-1 为了研究机械零件的表面结构而采用的表面轮廓是怎样确定的?实际表面轮廓上包含哪三种几何误差?
5-2 表面结构中的粗糙度轮廓的含义是什么?它对零件的使用性能有哪些影响?
5-3 测量表面粗糙度轮廓和评定表面粗糙度轮廓参数时,为什么要规定取样长度?标准评定长度等于连续的几个标准取样长度?
5-4 为了评定表面粗糙度轮廓参数,首先要确定基准线,试述可以作为基准线的轮廓的最小二乘中线和算术平均中线的含义?
5-5 试述GB?T3505-2000《产品几何技术规范表面结构轮廓法表面结构的术语、定义及参数》规定的表面粗糙度轮廓更衣室参数中常用的两个幅度参数和一个间距参数的名称、符号和含义?
5-6 规定表面粗糙度轮廓的技术要求时,必须给出的两项基本要求是什么?必要时还可给出哪些附加要求?
5-7 试述在表面粗糙度轮廓代号上给定幅度参数Ra或Rz允许值(上限值、下限值或者最大值、最小值)的标注方法?按GB/T1061 0-1998《产品几何技术规范表面结构要轮廓法评定表面结构的规则和方法》的规定,各种不同允许值的合格条件是什么?
5-8 试述表面粗糙度轮廓幅度参数Ra和Rz分别用什么量仪测量?试述这些量仪的测量原理和分别属于哪种测量方法?
5-9 试述表面粗糙度轮廓幅度参数允许值的选用原则?
5-10 GB/T131-1993《机械制图表面粗糙度符号、代号及其注法》规定了哪三种表面粗糙度轮廓符号?
5-11 试述表面粗糙度轮廓代号中幅度参数允许值和其他技术要求的标注位置?
习题
一、判断题〔正确的打√,错误的打X〕
1. 确定表面粗糙度时,通常可在三项高度特性方面的参数中选取。
()
2. 评定表面轮廓粗糙度所必需的一段长度称取样长度,它可以包含几个评定长度。
()
3. R z参数由于测量点不多,因此在反映微观几何形状高度方面的特性不如Ra参数充分。
()
4. R y参数对某些表面上不允许出现较深的加工痕迹和小零件
的表面质量有实用意义。
()
5. 选择表面粗糙度评定参数值应尽量小好。
()
6. 零件的尺寸精度越高,通常表面粗糙度参数值相应取得越小。
()
7. 零件的表面粗糙度值越小,则零件的尺寸精度应越高。
()
8. 摩擦表面应比非摩擦表面的表面粗糙度数值小。
()
9. 要求配合精度高的零件,其表面粗糙度数值应大。
()
10. 受交变载荷的零件,其表面粗糙度值应小。
()
二、选择题(将下列题目中所有正确的论述选择出来)
1.表面粗糙度值越小,则零件的__。
A.耐磨性好。
B.配合精度高。
C.抗疲劳强度差.
D.传动灵敏性差。
E.加工容易。
2.选择表面粗糙度评定参数值时,下列论述正确的有__.
A.同一零件上工作表面应比非工作表面参数值大。
B.摩擦表面应比非摩擦表面的参数值小。
C.配合质量要求高,参数值应小。
D.尺寸精度要求高,参数值应小。
E.受交变载荷的表面,参数值应大。
3.下列论述正确的有__。
A.表面粗糙度属于表面微观性质的形状误差。
B.表面粗糙度属于表面宏观性质的形状误差。
C.表面粗糙度属于表面波纹度误差。
D.经过磨削加工所得表面比车削加工所得表面的表面粗糙度值大。
E.介于表面宏观形状误差与微观形状误差之间的是波纹度误差。
4.表面粗糙度代(符)号在图样上应标注在__。
A.可见轮廓线上。
B.尺寸界线上。
C.虚线上。
D.符号尖端从材料外指向被标注表面。
E.符号尖端从材料内指向被标注表面。
三、填空题
1.表面粗糙度是指__。
2.评定长度是指__,它可以包含几个__。
3.测量表面粗糙度时,规定取样长度的目的在于__。
4.国家标准中规定表面粗糙度的主要评定参数有__、__、__三项。
四.综合题
1.国家标准规定的表面粗糙度评定参数有哪些?哪些是基本参数?哪些是附加参数?
2评定表面粗糙度时,为什么要规定取样长度?有了取样长度,为什么还要规定评定长度?
3.评定表面粗糙度时,为什么要规定轮廓中线?
4.将表面粗糙度符号标注在图2-38上,要求
(1)用任何方法加工圆柱面φd3,R a最大允许值为3.2μm。
(2)用去除材料的方法获得孔φd1,要求R a最大允许值为3.2μm。
(3)用去除材料的方法获得表面a,要求R y最大允许值为3.2μm。
(4)其余用去除材料的方法获得表面,要求R a允许值均为25μm 。
5.指出图2-39中标注中的错误,并加以改正。
图2-38 图2-39
6.试解释图1-5.1所示六个表面粗糙度轮廓代号中的各项技术要求?
7.试将下列的表面粗糙度轮廓技术要求标注在图1-5.2所示的机械加工的零件的图样上。
①φD1孔的表面粗糙度轮廓参数Ra的上限值为3.2μm;
②φD2孔的表面粗糙度轮廓参数Ra的上限值为6.3μm,最小值为3. 2μm;
③零件右端面采用铣削加工,表面粗糙度轮廓参数Rz的上限值为1
2.5μm,下限值为6.3μm,加工纹理呈近似放射形;
④φd1和φd2圆柱面粗糙度轮廓参数Rz的上限值为25μm;
⑤其余表面的表面粗糙度轮廓参灵敏Ra的上限值为12.5μm。
8.试将下列的表面粗糙度轮廓技术要求标注在图1-5.3所示的机械加工的零件的图样上。
①两上φd1圆柱面的表面粗糙度轮廓参数Ra的上限值为1.6μm,下限值为0.8μm;
②φd2轴肩的表面粗糙度轮廓参灵敏Rz的最大值为20μm;
③φd2圆柱面的表面粗糙度轮廓参数Ra的最大值为3.2μm,最小值为1.6μm;
④宽度为b的键槽两侧面的表面粗糙度轮廓参灵敏Ra的上限值为3. 2μm;
⑤其余表面的表面粗糙度轮廓参灵敏Ra的最大值为12.5μm。
9.在一般情况下,φ60H7孔与φ20H7相比较,φ40H6/f5与φ40H 6/s5中的两个孔相比较,哪个孔应选用较小的表面粗糙度轮廓幅度参数值?
10.在一般情况下,圆柱度公差分别为0.01mm和0.02mm的两个φ45H7孔相比较,哪个孔应选用较小的表面粗糙度轮廓幅度参数值?。