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標(biāo)題: 表面粗糙度解析 [打印本頁(yè)]
作者: 維度五金科技    時(shí)間: 2018-2-28 13:06
標(biāo)題: 表面粗糙度解析
本帖最后由 維度五金科技 于 2018-2-28 13:09 編輯
7 T6 W( }- H* Y( t+ G" }* d* t' d+ U/ c2 a
一、表面粗糙度的概念6 T6 q7 Z9 ~$ I0 ^
表面粗糙度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），它屬于微觀幾何形狀誤差。
: @, \& N0 ]9 i7 |, I: c具體指微小峰谷Z高低程度和間距S狀況。一般按S分：3 O# `& U0 k1 l- |8 S$ L5 E( g2 F6 S" _
S＜1mm 為表面粗糙度；
/ R) I* Q& l' j# r  V5 I1≤S≤10mm為波紋度；7 u3 P. G, t3 m1 |8 x
S＞10mm為 f 形狀。
1 f( P- B" q5 _- i                                   
  j- a* _6 p# h" H# A+ p; C# j& U' D  k; B2 t# y- t( Q' D
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9 O, M& n: E- [' H% ]8 l) [7 n0 M6 } $ S" \% E  V) I/ F! c
二、 VDI3400、Ra、Rmax對(duì)照表: h4 Q% v! D( G
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定常用三個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)定表面粗糙度（單位為μm）：輪廓的平均算術(shù)偏差Ra、不平度平均高度Rz和最大高度Ry。在實(shí)際生產(chǎn)中多用Ra指標(biāo)。輪廓的最大微觀高度偏差Ry在日本等國(guó)常用Rmax符號(hào)來(lái)表示，歐美常用VDI指標(biāo)。下面為VDI3400、Ra、Rmax對(duì)照表。
$ M" X5 E/ x' R                                   
( i( W+ A+ M$ s) O5 W9 O                                                    [attach]446795[/attach]' |4 T/ I( A/ y# ~, G/ ]5 _

2 Q6 i+ l5 `7 e                                                               VDI3400、Ra、Rmax對(duì)照表% p9 ^$ Q1 I& d3 t: n! Y
                                                           [attach]446796[/attach]- j7 ~8 ^, U+ K- C3 ?8 j* S

) ~9 x) x+ R+ q: P
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" I6 V" |# A8 ^7 F- F " |' {# k2 Q  H
三、表面粗糙度形成因素
) d' X) D5 s/ t% t2 i9 |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，例如加工過(guò)程中刀具與零件表面間的摩擦、切屑分離時(shí)表面層金屬的塑性變形以及工藝系統(tǒng)中的高頻振動(dòng)、電加工的放電凹坑等。由于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。2 K9 H: Y3 g, K1 h7 Q8 V+ S
                                   0 d6 u% n8 ^: F  M
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: F7 |! k' J) \' }7 O
5 ?# m+ H* k2 X; J9 p7 B# C四、表面粗糙度對(duì)零件的影響主要表現(xiàn)  C( t; k$ x5 @3 B4 H9 G! q: }
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(qiáng)越大，摩擦阻力越大，磨損就越快。
$ x/ t# |5 Y- [4 i7 y& c7 M影響配合的穩(wěn)定性。對(duì)間隙配合來(lái)說(shuō)，表面越粗糙，就越易磨損，使工作過(guò)程中間隙逐漸增大；對(duì)過(guò)盈配合來(lái)說(shuō)，由于裝配時(shí)將微觀凸峰擠平，減小了實(shí)際有效過(guò)盈，降低了連接強(qiáng)度。* k  [7 ]. w, x9 d" m5 p8 P
影響疲勞強(qiáng)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(duì)應(yīng)力集中很敏感，從而影響零件的疲勞強(qiáng)度。
5 ^# K0 y' \' K8 N( ?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(guò)表面的微觀凹谷滲入到金屬內(nèi)層，造成表面腐蝕。: E3 ^9 p/ F# x  q% Y; n
影響密封性。粗糙的表面之間無(wú)法嚴(yán)密地貼合，氣體或液體通過(guò)接觸面間的縫隙滲漏。
# `8 f& `1 k, f+ B8 j9 L影響接觸剛度。接觸剛度是零件結(jié)合面在外力作用下，抵抗接觸變形的能力。機(jī)器的剛度在很大程度上取決于各零件之間的接觸剛度。
4 s+ o0 X6 k* P( u; G影響測(cè)量精度。零件被測(cè)表面和測(cè)量工具測(cè)量面的表面粗糙度都會(huì)直接影響測(cè)量的精度，尤其是在精密測(cè)量時(shí)。
4 D* t! I* Z. X. A9 _$ g此外，表面粗糙度對(duì)零件的鍍涂層、導(dǎo)熱性和接觸電阻、反射能力和輻射性能、液體和氣體流動(dòng)的阻力、導(dǎo)體表面電流的流通等都會(huì)有不同程度的影響。4 L: Z. g- _) F1 p2 J" k9 B

. Y+ D% H, m" R/ g6 F8 R/ Z
2 f$ {0 T* ~; `& u; {1 t: H+ `五、表面粗糙度評(píng)定依據(jù)
; S1 m: V7 F8 k, V/ _) }/ a1. 取樣長(zhǎng)度
2 ~2 ^" G8 C: m& `& h取樣長(zhǎng)度是評(píng)定表面粗糙度歲規(guī)定一段基準(zhǔn)線長(zhǎng)度。應(yīng)根據(jù)零件實(shí)際表面的形成情況及紋理特征，選取能反映表面粗糙度特征的那一段長(zhǎng)度，量取取樣長(zhǎng)度時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際表面輪廓的總的走向進(jìn)行。規(guī)定和選擇取樣長(zhǎng)度是為了限制和減弱表面波紋度和形狀誤差對(duì)表面粗糙度的測(cè)量結(jié)果的影響。
2 X7 V1 L) t' }: m2. 評(píng)定長(zhǎng)度: r0 |/ u( R7 X+ T+ L' A
評(píng)定長(zhǎng)度是評(píng)定輪廓所必須的一段長(zhǎng)度，它可包括一個(gè)或幾個(gè)取樣長(zhǎng)度。由于零件表面各部分的表面粗糙度不一定很均勻，在一個(gè)取樣長(zhǎng)度上往往不能合理地反映某一表面粗糙度特征，故需在表面上取幾個(gè)取樣長(zhǎng)度來(lái)評(píng)定表面粗糙度。評(píng)定長(zhǎng)度一般包含5個(gè)取樣長(zhǎng)度。8 y$ F) H, i* E6 h4 S9 x( s, L
3. 基準(zhǔn)線
1 g  f3 s* q& m! l  p基準(zhǔn)線是用以評(píng)定表面粗糙度參數(shù)的輪廓中線 。基準(zhǔn)線有兩種：輪廓的最小二乘中線：在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，輪廓線上各點(diǎn)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(shù)平均中線：在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，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(zhǔn)線，但在實(shí)際應(yīng)用中很難獲得，因此一般用輪廓的算術(shù)平均中線代替，且測(cè)量時(shí)可用一根位置近似的直線代替。7 J4 f9 g. v; m& r) X
六、表面粗糙度評(píng)定參數(shù)/ T: u; e* ]  e  R$ O
1. 高度特征參數(shù)
) i/ ~7 z9 h& ~Ra 輪廓算術(shù)平均偏差：在取樣長(zhǎng)度（lr）內(nèi)輪廓偏距絕對(duì)值的算術(shù)平均值。在實(shí)際測(cè)量中，測(cè)量點(diǎn)的數(shù)目越多，Ra越準(zhǔn)確。
( N; P* ?% f  A5 F/ u- g, ORz 輪廓最大高度：輪廓峰頂線和谷底線之間的距離。. k% {, T" A' T  i, c! Y
在幅度參數(shù)常用范圍內(nèi)優(yōu)先選用Ra 。在2006年以前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中還有一個(gè)評(píng)定參數(shù)為“微觀不平度十點(diǎn)高度”用Rz表示，輪廓最大高度用Ry表示，在2006年以后國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中取消了微觀不平度十點(diǎn)高度，采用Rz表示輪廓最大高度。% r0 u3 o2 \) x$ u" S
                           
/ ]; a, w" E# `: k: ^  X                                                         [attach]446798[/attach]  C* T5 }( K) B1 k% w$ Z3 L- T

) j$ K5 J. w6 ^$ z2 N
- n* B1 N' B8 ?  P) b# F0 Q+ W2. 間距特征參數(shù)
  |# E0 O" m% y  D* H# }: f- c+ S* XRsm 輪廓單元的平均寬度。在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，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(zhǎng)度。相同的Ra值的情況下，其Rsm值不一定相同，因此反映出來(lái)的紋理也會(huì)不相同，重視紋理的表面通常會(huì)關(guān)注Ra與Rsm這兩個(gè)指標(biāo)。% |0 L5 N* I! g+ L2 [* ^$ \5 y/ |, B
                                                        [attach]446799[/attach]7 y1 |' j6 h. x7 O+ E# ]
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& G6 D6 m  [. j! c. G* ^7 {
" ^3 p" j( ~7 D3 v2 r& KRmr 形狀特征參數(shù)用輪廓支承長(zhǎng)度率表示，是輪廓支撐長(zhǎng)度與取樣長(zhǎng)度的比值。輪廓支承長(zhǎng)度是取樣長(zhǎng)度內(nèi)，平行于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(zhǎng)度之和。
7 r' n8 a2 P5 m. P& O5 N7 `+ d. B                              & d1 K  z; c# c2 k/ @2 Y
                                                         [attach]446800[/attach], h9 t+ N( v/ W! s" Q
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6 v( i/ J) |- Z9 ~七、表面粗糙度測(cè)量方法
# o/ `0 p, W* t; j/ W* a1. 比較法
8 G9 |$ `3 {: b& K6 o2 e- p使用于車間現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，常用于中等或較粗糙表面的測(cè)量。方法是將被測(cè)量表面與標(biāo)有一定數(shù)值的粗糙度樣板比較來(lái)確定被測(cè)表面粗糙度數(shù)值的方法。
& V; U3 {  G; L# X4 a2. 觸針?lè)?br /> 2 F8 d3 t4 g0 z! [7 V% W表面粗糙度利用針尖曲率半徑為2微米左右的金剛石觸針沿被測(cè)表面緩慢滑行，金剛石觸針的上下位移量由電學(xué)式長(zhǎng)度傳感器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)放大、濾波、計(jì)算后由顯示儀表指示出表面粗糙度數(shù)值，也可用記錄器記錄被測(cè)截面輪廓曲線。一般將僅能顯示表面粗糙度數(shù)值的測(cè)量工具稱為表面粗糙度測(cè)量?jī)x，同時(shí)能記錄表面輪廓曲線的稱為表面粗糙度輪廓儀。這兩種測(cè)量工具都有電子計(jì)算電路或電子計(jì)算機(jī)，它能自動(dòng)計(jì)算出輪廓算術(shù)平均偏差Ra，微觀不平度十點(diǎn)高度Rz，輪廓最大高度Ry和其他多種評(píng)定參數(shù)，測(cè)量效率高，適用于測(cè)量Ra為0.025～6.3微米的表面粗糙度
作者: 不僅僅是右手    時(shí)間: 2018-2-28 17:29
謝謝科普這些八百年的基礎(chǔ)知識(shí)。
作者: www.jc6.com.cn    時(shí)間: 2018-2-28 18:40
哈哈 學(xué)習(xí)了
作者: xiaobing86203    時(shí)間: 2018-2-28 20:17
研究的挺有深度啊。
作者: 韓寒11    時(shí)間: 2018-2-28 21:02
現(xiàn)在有專業(yè)的手持式表面粗糙度儀，托針一拖就知道粗糙度是多少了
作者: qq892613895    時(shí)間: 2018-6-28 10:47
受教了，謝謝樓主



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