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1、第3章表面精度內(nèi)容:表面結(jié)構(gòu)的基本概念;表面缺陷的特征,粗糙度輪廓的應(yīng)用及圖樣標(biāo)注。重點(diǎn):評(píng)定參數(shù)的含義,圖樣標(biāo)注方法。難點(diǎn):取樣長(zhǎng)度、評(píng)定長(zhǎng)度和輪廓中線的概念。3.1表面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的零件表面具有理想的幾何形狀,經(jīng)過機(jī)械加工的實(shí)際零件表面,必然呈非理想狀態(tài)。會(huì)產(chǎn)生表面缺陷、宏觀和微觀形狀誤差,對(duì)表面結(jié)構(gòu)予以控制,可以提高零件的性能和壽命。3.1.1表面結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)表面結(jié)構(gòu)是由實(shí)際表面的重復(fù)或偶然的偏差所形成的表面三維形貌,包括表面粗糙度、表面波紋度、形狀誤差和表面缺陷。表面結(jié)構(gòu)偶然性表面結(jié)構(gòu)——重復(fù)性表面結(jié)構(gòu)表面缺
2、陷表面形狀誤差表面波紋度表面粗糙度3.1表面結(jié)構(gòu)理想平面與實(shí)際表面相交所得的輪廓稱為表面輪廓。表面粗糙度:零件表面所具有的微觀高低不平。λ>10mmλ=1~10λ<1mmλ>10mm屬于形狀誤差λ=1~10屬于表面波度λ<1mm屬于表面粗糙度3.1表面結(jié)構(gòu)表面輪廓誤差的劃分:表面形狀誤差、粗糙度以及波紋度之間并沒有嚴(yán)格的界限,通常與加工工藝和工件尺寸有關(guān)。表面粗糙度屬于微觀幾何誤差。是由加工過程中刀刃在工件表面留下的痕跡、刀具和零件表面之間的摩擦、切屑分離時(shí)的塑性變形以及工藝系統(tǒng)中的高頻振動(dòng)等原因所形成的。表面
3、波紋度是微觀和宏觀之間的幾何誤差。是由在加工過程中加工系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動(dòng)、回轉(zhuǎn)過程中的質(zhì)量不均衡以及刀具進(jìn)給的不規(guī)則等原因形成的,具有較強(qiáng)的周期性。3.1表面結(jié)構(gòu)3.1.2表面結(jié)構(gòu)對(duì)零件工作性能的影響影響零件的耐磨性。影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性。影響零件的疲勞強(qiáng)度。影響零件的抗腐蝕性。影響零件的密封性。對(duì)零件的外觀、測(cè)量精度、表面光學(xué)性能、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能和膠合強(qiáng)度等也有著不同程度的影響。3.1表面結(jié)構(gòu)3.2表面缺陷3.2.1表面缺陷的種類1、凹缺陷破裂毛孔裂縫擦痕窩陷砂眼GB/T15757-2002表面缺陷術(shù)語、定義及參數(shù)
4、2、凸缺陷樹瘤皰疤飛邊縫脊夾雜物氧化皮3.2表面缺陷環(huán)形坑劃痕切削殘余腐蝕裂紋斑點(diǎn)3、混合表面缺陷4、區(qū)域和外觀缺陷3.2表面缺陷3.2.2表面缺陷的參數(shù)表面缺陷可以用缺陷的表面缺陷長(zhǎng)度(SIMe)、寬度(SIMW)、深度(SIMsd)、高度(SIMsh)、面積(SIMa)、缺陷總面積(SIMt)、單位面積缺陷數(shù)(SIMn/A)等參數(shù)進(jìn)行評(píng)定,并用允許最大極限值在圖樣上表達(dá)設(shè)計(jì)要求。表面缺陷的參數(shù)值尚無國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。3.2表面缺陷3.3表面輪廓3.3.1表面輪廓的術(shù)語與定義1實(shí)際表面:實(shí)際表面是物體與周圍介質(zhì)分離的
5、表面。2實(shí)際表面輪廓:由理想平面與實(shí)際表面相交所得的輪廓。原始輪廓波紋度輪廓粗糙度輪廓表面輪廓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)包括:GB/T10610-1998GB/T3505-2000GB/T6062-20023、輪廓濾波器:把輪廓分成長(zhǎng)波和短波成分的濾波器,用于區(qū)分原始輪廓、粗糙度輪廓和波紋度輪廓。輪廓濾波器按照波長(zhǎng)可以分為λs濾波器、λc濾波器和λf濾波器。λsλcλf波長(zhǎng)<λs,R參數(shù)λc<波長(zhǎng)<λf,W參數(shù)λs<波長(zhǎng)<λc,R參數(shù)3.3表面輪廓4.取樣長(zhǎng)度(lr、lw、lp)粗糙度取樣長(zhǎng)度lr——一段能夠反映粗糙度特征的足
6、夠短的長(zhǎng)度(5個(gè)以上峰谷),以限制或減弱波紋度對(duì)測(cè)量的影響。取值系列:0.08、0.25、0.8、2.5、8mm3.3表面輪廓判別輪廓不規(guī)則特征時(shí)沿x方向的一段長(zhǎng)度。5.評(píng)定長(zhǎng)度(ln)評(píng)定長(zhǎng)度——連續(xù)的幾個(gè)取樣長(zhǎng)度。目的是為了更可靠地反映表面粗糙度輪廓的特性。取值系列:0.4、1.25、4、12.5、40mm3.3表面輪廓6、評(píng)定粗糙度的基準(zhǔn)線(中線)在處理粗糙度結(jié)果時(shí),必須建立一個(gè)新的坐標(biāo),該坐標(biāo)就是基準(zhǔn)線。xzlrlr基準(zhǔn)線應(yīng)穿過輪廓,且與輪廓走向一致,因此也稱為中線。3.3表面輪廓確定輪廓中心的方法有兩
7、種:(1)、輪廓的算術(shù)平均中線若中線與輪廓所包圍的面積上下相等,則稱為算數(shù)平均中線,有無數(shù)條。3.3表面輪廓(2)、輪廓最小二乘中線滿足,是唯一的一條線。xzizi3.3表面輪廓1.輪廓的算術(shù)平均偏差Ra3.3.2、表面輪廓的評(píng)定參數(shù)Ra——在取樣長(zhǎng)度lr范圍內(nèi),輪廓上各點(diǎn)至中線的縱坐標(biāo)值Z(x)的絕對(duì)值的算術(shù)平均值。3.3表面輪廓xzilrZ(x)Rz——在一個(gè)取樣長(zhǎng)度lr范圍內(nèi),被評(píng)定廓的最大輪廓峰高Rp與最大輪廓谷深Rv之和的高度。2.輪廓的最大高度RzlrRzRpRvzxRz=Rp+Rv3.3表面輪廓3
8、.輪廓單元的平均寬度RSmlrzxxS1xS2xS3xS4xS5xS6xS7輪廓單元:沿中線方向上一個(gè)輪廓峰與相鄰輪廓谷的距離。3.3表面輪廓4、輪廓支承長(zhǎng)度率Rmr該參數(shù)可較好反映耐磨性3.3表面輪廓國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的粗糙度參數(shù)有:幅度參數(shù):Rz、Rc、Rt、Ra、Rq、Rsh、Rku間距參數(shù):RSm混合參數(shù):R△q曲線和相關(guān)參數(shù):Rmt(c)、Rδc、Rmr設(shè)計(jì)中,最常用的參數(shù)是幅度參