表面粗糙度误差的测量与检验课件.doc

《机械零件测量与检验》 表面粗糙度误差的测量与检验——电子教案 数控技术专业 名师课堂资源开发小组 2016年2月 项目四：零件表面粗糙度误差的测量与检验 请对矩形花键套零件的表面粗糙度进行检测。如图13-1 图13-1 矩形花键套 一、 零件表面粗糙度的分析 图13-1为矩形花键套，从零件图样分析可得，该零件表面粗糙度要求较高的有外圆柱面Ra1.6，其次为Ra3.2,其余为Ra6.3.。 表面粗糙度的相关专业术语及知识点 零件的表面结构原于产品几何技术规范（GPS），其几何特征只能用微米(um)级的参数来描述，通常要用光学量仪才能确定其精度等级。 表面结构含粗糙度轮廓、波纹度轮廓和原始轮廓三个方面的内容，国家标准规定采用轮廓法确定相应的参数。表面结构的粗糙度感觉零件的加工、检验中使用较普遍，是本章节重点介绍的内容。 表面结构国家标准 国家标准规定用轮廓法确定表面结构（粗糙度、波纹度和原始轮廓），对有关术语、定义、参数和表面结构的标注作出了明晰的规范。现行使用的国家标准有：GB/T 3503-2009、GB/T 1031-2009和GB/T 131-2006。 GB/T 3503-2009 产品几何技术规范（GPS） 表面结构 轮廓法 术语、定义及表面结构参数。代替GB/T 3505-1983、GB/T 3505-2000。 GB/T 1031-2009 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。现行国家标准对原标准中的一些参数、代号作出修改，例如：将“轮廓最大高度”参数代号“Ry”改成为“Rz”；“轮廓微观不平度的平均间距”参数代号“Sm”改为“Rsm”；“取样长度”代号由“L”改为“Lr”。 GB/T 131-2006 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了GB/T 131-1993。 表面粗糙度 实际轮廓 实际轮廓是指一个平面与表面相交所得的轮廓线，称为表面轮廓。如图13-2所示。 图13-2 实际轮廓 评定表面结构时，通常按轮廓上波长的大小将表面轮廓误差分成三类：波长λ＜1mm 属于表面粗糙度；波距λ在1～10mm属于表面波纹度；波距λ＞10mm属于形状误差。零件实际轮廓的几何误差如图13-3所示。 （a) (b) (c) （d） 图13-3 实际轮廓的几何误差 (a)表面粗糙度轮廓 （b）波纹度轮廓 （c）形状误差轮廓 （d）截面轮廓 2）评定表面粗糙度的基本术语 （1）取样长度Lr 在X轴方向判别被评定轮廓不规则特征的长度。即用于评定具有表面粗糙度时所取的一段基准长度。Ra参数值与取样长度Lr值的对应关系。见表13-1所示。 表13-1 Ra参数值与取样长度Lr值的对应关系 （2）评定长度Ln 评定长度是评定轮廓表面粗糙度所必需的一段长度。一般包含一个或几个取样长度在内，如取标准评定长度ln＝5lr。若被测表面比较均匀，可选ln＜5lr；若均匀性差，可选ln＞5lr。 轮廓中线 用以评定表面粗糙度参数值大小的一条参考线称为轮廓中线（在一个取样长度Lr之内）。轮廓中线可以是最小二乘中线（如图13-4所示）或算术平均中线（如图13-5所示），视具体的评定参数而定。 图13-4 轮廓最小二乘中线 图13-5 轮廓算术平均中线 表面粗糙度评定参数 轮廓算术平均偏差Ra（如图13-6所示） 在一个取样长度lr范围内，被评定轮廓上各点至轮廓中线的纵坐标值的绝对值的算术平均值，即 图13-6 轮廓算术平均偏差Ra （2）轮廓最大高度Rz （图13-7） 轮廓最大高度Rz 是指取样长度Lr范围内，轮廓峰顶线Zpmax与轮廓谷底线Zpmax间的最大距离，即 Rz = Zpmax + Zvmax 图13-7 轮廓最大高度Rz （3）轮廓单元的平均宽度RSm 一个轮廓峰与相邻的轮廓谷的组合叫做轮廓单元，在一个取样长度lr范围内，轮廓单元相交线段的宽度（轮廓的宽度Xs）的平均值RSm，即为 4）表面