当前课程知识点:机械精度设计基础 > 考试 > 期末考试 > 4.2 表面微观轮廓精度的评定
同学们好
这节课我们来学习
表面微观轮廓精度的评定
零件表面的粗糙度
是否满足设计要求
需要进行测量和评定
为了使测量和评定结果统一
根据国家标准的要求
应规定取样长度
评定长度
基准线和评定参数
且测量方向
应垂直于表面的加工纹理方向
一 取样长度
是指测量或评定表面粗糙度时
所规定的一段基准线长度
用符号lr表示
l是长度的英文单词的头一个字母
r是表面粗糙度的英文单词的头一个字母
规定取样长度的目的是限制
减弱波纹度 形状误差
对测量结果的影响
取样长度在选择时应适当
取样长度过短
则不能反映表面微观起伏的程度
取样长度过长
则可能使测量结果受到波纹度
甚至形状误差的影响
在选取取样长度时
应根据不同的加工方法
产生的表面粗糙度的程度不同
根据国家标准
可以选择取样长度0.08毫米
0.25毫米
0.8毫米
2.5毫米
8.0毫米等等
表面加工精度越高
表面粗糙度越小
在选取取样长度时
数值也应随之减小
表面加工精度低
表面轮廓粗糙度的数值就会增大
测量时所选取的取样长度
数值也应该随之增大
在国家标准中取样长度是一个系列
该系列属于优先数系
该优先数系的特点是
每隔一项数值增至十倍或减至1/10
第二 评定长度
在测量评定时规定评定长度
是为了合理且较全面地反映
整个表面粗糙度的特征
而在测量和评定表面粗糙度时
所必需的一段最小长度
用符号ln来表示
下列曲线是在实际测量过程中
测量仪器所复制的被测表面的一部分
在该轮廓曲线上包含了多个取样长度lr
多个取样长度之和是评定长度ln
规定评定长度的目的是
为了限制减弱表面加工不均匀性
对测量结果的影响
评定长度可以包含一个或几个取样长度
一般情况下评定长度取5个取样长度
大家可以看下列曲线
在第一段取样长度范围内
表面微观轮廓曲线
总体的趋势左低右高
这里面不仅仅包含了表面粗糙度的成分
还包含了表面波纹度的成分
通过合理的数据处理
可以在第一段取样长度范围内
将波纹度的误差限制在一定的范围内
使得在该范围内
尽可能地反映表面粗糙度的误差
由于实际表面在加工过程中
不同的位置
表面粗糙度数值相差较大
所以为了更合理地表达
表面粗糙度的具体数值
应该在多个取样长度上
对表面粗糙度进行评价
然后取平均值
这就是评定长度的目的
在测量评价表面粗糙度的时候
需要选择基准 不同的国家标准
采用不同的基准
我们国家的国家标准规定
采用中线作为表面粗糙度的
测量和评定的基准
在我们国家评定表面粗糙度的
基准中线有两种
第一种是轮廓算术平均中线
第二种是轮廓最小二乘中线
轮廓算术平均中线是指
具有理想的直线形状
并在取样长度lr范围内
与轮廓走向一致的基准线
该基准线将实际轮廓
分成上下两个部分
且使上部分面积之和
等于下部分面积之和
在实际操作中
一条理想的直线穿过实际轮廓
把实际的轮廓分成上下两部分
只要满足上半部分的面积之和
等于下半部分的面积之和
该理想直线
即被认定为轮廓算术平均中线
在一段取样长度范围内
算术平均中线可以有很多条
轮廓最小二乘中线
是具有理想的直线形状
并划分被测轮廓的基准线
在取样长度lr范围内
使轮廓上的各点
到该基准线的距离的平方和为最小
满足该条件的直线只有一条
在对实际零件表面
进行评价的过程当中
选择不同的基准线
对测量结果会产生一定的影响
定性的来说
选择最小二乘中线
评价表面粗糙度误差是最小的
第三 评定参数
为了满足对表面不同的功能要求
GB/T3505-2009
从表面粗糙度微观几何形状的
高度 间距和形状
等三个方面的特征
相应规定了表面的高度特征参数
间距特征参数和形状特征参数
这三种参数
它们的地位是不同的
从与表面功能的关联程度
高度特征参数是主要参数 是重要参数
间距特征参数和形状特征参数
是补充参数 是附加参数
高度特征参数中
轮廓算术平均偏差应用是最广泛的
轮廓算术平均偏差的符号是Ra
R要大写
R是表面粗糙度
英文单词的头一个字母
a是算术平均的
英文单词的头一个字母
轮廓算术平均偏差
是指在取样长度lr范围内
被测轮廓上各点
到基准线的距离
Zi的绝对值它的算术平均值
轮廓算术平均偏差的物理含义
可以理解为在取样长度lr这个范围内
选择某一条理想直线作为基准线
该基准线可以是轮廓算术平均中线
也可以是轮廓最小二乘中线
该直线穿过实际轮廓
把实际轮廓分成若干个封闭的轮廓
若干个封闭的轮廓之和
等效成一个矩形面积
该矩形面积的长是取样长度lr
该矩形面积的高
就是轮廓算术平均偏差Ra
高度参数当中的第二个参数是
轮廓最大高度
符号是Rz
轮廓最大高度是指
在取样长度lr范围内
最大轮廓峰高与最大轮廓谷深之和
在取样长度lr范围内
选择一条理想的直线作为基准线
该基准线的方向即为水平测量方向
垂直于基准线的方向
为高度的测量方向
在取样长度lr范围内
存在若干个轮廓峰高
存在若干个轮廓谷深
相对于基准线
找到最高的轮廓峰
过轮廓的最高轮廓峰的峰点
做一条基准线的平行线
把它称之为最高轮廓峰顶线
过轮廓的最低的谷点
做一条基准线的平行线
把它称之为轮廓最低谷底线
轮廓最高峰顶线与最低谷底线
之间的距离即为轮廓最大高度Rz
间距特征参数
一个轮廓峰与相邻的轮廓谷
可以组成一个轮廓单元
在取样长度lr范围内
中线与各个轮廓单元
相交线段的长度
叫做轮廓单元的宽度
用符号Xsi来表示
轮廓单元的平均宽度
符号是Rsm
字母R大写sm小写
轮廓单元的平均宽度
是指在一个取样长度lr范围内
所有轮廓单元宽度的平均值
三 形状特征参数
在我们国家的国家标准中
形状特征参数
比较常用的是轮廓支撑长度率
符号是Rmr(c)
轮廓支撑长度率
是指在评定长度ln范围内
一条平行于中线的直线
从峰顶线向下
移动到某一个水平位置
移动的距离为c
轮廓的实体材料长度
用Ml(c)来表示
轮廓的实体材料长度与评定长度ln之比
即为轮廓支承长度率
通常用百分率来表示
随着移动距离c的不同
轮廓的支承长度会发生改变
轮廓的支承长度率也随之改变
在相同的移动距离c的状态下
支撑长度率数值越大
表面的接触刚度越高
耐磨性越好
好 这节课就讲到这里
同学们再见
-1.2 机械精度设计的研究对象
-1.3 标准化与优先数系
-1.4 几何量测量的基本知识
-讨论题1
-讨论题2
-讨论题3
-第一章 作业
-2.1 基本术语及其定义
-2.2 极限与配合国家标准的构成
-2.3 尺寸精度设计
-讨论题4
-讨论题5
-讨论题6
-第二章作业
-3.1 概述
--3.1.1 概述
-3.2 几何公差的标注方法及公差带
-3.3 公差原则
-3.5 几何精度的检测与评定
-讨论题7
-讨论题8
-讨论题9
-第三章作业
-4.4 表面微观轮廓精度的设计
-第四章作业
-第五章作业
-第六章作业
-第七章作业
-第八章作业
-9.3 圆锥要素的精度设计
-第九章作业
-10.1 尺寸链的基本概念
-10.2 用完全互换法计算尺寸链
-第十章作业
-11.1 典型零件精度设计
-第十一章作业
-期末考试