表面粗糙度培训课件分析

R
Zp5th

Zp2nd
5 1 5 | Zp | | Zv 5 1 1 Zp
Zp3rd
1st
|
Zp4th RzJIS
Zv5th
Zv3rd
Zv4th Zv2nd 采样长度 L
Zv1st
表面结构参数： 10点粗糙度的平均值 - 2
• 10 点粗糙度的平均值 : Ｒｚ ＪＩＳ94 ・ 相位纠正粗糙度曲线 ・ 每个取样长度的 Rz JIS 的平均值
Zv3rd
Zv4th
Zv2nd
Zv1st
Lr2
Lr3
Lr4
Lr5
评价长度 Ln
参数评价 : 16% 规则和最大规则
JIS B0633:’01/ISO4288:’96
测量标准长总数的 16%以下 → 不做评价认为合格
采样长度数 标准 UL(Rz) 或 DIN 方法
Rz1
16%评价规则 • Rz1≦ (1.0 or 0.7)×UL (Upper limit)
RSm PSm 形状元素的平均长度 WSm
评价长度中轮廓曲线要素的长度 Xs 的平均 1 m RSm, PSm, WSm = ── ∑ Xsi m I=1
Xs1 Xs2 Xs3 Xsi Xsm
评价长度 lr
Surfcom – 为何有如此多的参数？
两个表面都表现出了相同的 Ra 和 Rz
Rz
A
B
表面的结构完全不同 但传统参数 (Ra, Rz) 仍表现出相同值
表面粗糙度的功能 & 参数 1
功能 密封 描述 渗漏 表面滑动力 对承载波峰的磨损 润滑油在波谷沉积 贴合 适合于黏合的轮廓
从模具上取下模型
相关工作部件 阀体,水龙头,气缸 离合器 轴,轴承,滑块 打磨石 量块 黏合表面 模具 金属表面 车用冷轧钢 镜子,镜头,棱镜 导体,防水部分
参数 Ra,Rp,RSm,Rpk RΔq.Rz,Rp Rp,Mr,Rpk,Rsk Rv,Mr,Rvk,Rδc Flatness,Rz,Pt Rz, RΔq Rz, RΔq RΔq,Rq,Ra Wa,RΔq,PPI,Ra RΔq,Rq,Ra RΔq,Ra,Rv,Mr2
顶峰
粗糙度曲线 R
平均线
取样长度 lr = Cutoffλｃ
谷底 lr lr lr lr
评价长度 ln = n× lr （n: 标准5）
前预备长度 lp (λｃ/2)
轨迹长度 Lt = Lp + Ln + Lp
后预备长度 lp (λｃ/2)
Surfcom – 基本 参数
ISO 4287:’97/JISB0601:’01
JISB0632-’01
描述
GPS –表面结构: 评价轮廓的 测量标准 第一部分: 材料测 量 GPS –表面结构: 评价轮廓的接触式测针的校正
JPN Std. JISB06711:’02 JIS B0670:’02
其他的表面结构的国家标准 •欧洲标准与 ISO相同 •美国标准为 ASME B46.1-’95; 几乎与 ISO相同
ISO135652 :’96 GPS- 表面结构:评价轮廓具有符合加工特征的表面，第 二部分: 用线性负荷曲线描述的高度
JISB06712 :’02 JIS B06713 :’02
ISO13565GPS-表面结构:评价轮廓具有符合加工特征的表面，第三 3 :’98 部分: 用概率曲线描述的高度
ISO
R
Rmax
Zp 1 Zv
1
Zp1st
采样长度 L
Zv1st
表面结构参数 ： 最大高度 - 2
• 最大高度 : Ｒy JISB0601:’94 ・ 粗糙度曲线 ・每个评价长度的计算 ・ 判定 Rz1～Rz5的平均值
R
Rz1
Zp1st Rz2
1 5 Rz 5 1
Zp1st
Rz3
1 5 ( Zp 5 1
ISO4287:’97 GPS- 表面结构 : 评价轮廓的术语, 定义& 表面结构参数 ISO4288:’96 GPS- 表面结构: 评价轮廓的惯例 & 评价表面结构的流程
ISO12085:’96 GPS- 表面结构: 评价轮廓的图形参数 ISO13565GPS- 表面结构: 评价轮廓具有符合加工特征的表面，第 1 :’96 一部分: 滤波 、一般测量条件
取样长度 lr
• 平均最大高度粗糙度
: Ry, RzDIN
• 最大高度粗糙度
• 粗糙度高度的总高度 • 剖面曲线的最大剖面高度
: Rzmax, RmaxDIN
: Rt : Pt
表面结构参数 ： 最大高度 - 1
最大高度 : Ｒmax JISB0601-1982 ・轮廓曲线 ・１ 取样长度 ・空间两条直线的对称线 ＝ 最大谷底高度和最高峰值之和
目前用户使用的标准调查
• 16% 使用 JIS’01 标准
• 40% 仍在使用 JIS’82 ▽▽, R,ax and Rz • 只有少数客户使用 JIS’01 → 很难改变现状
Rmax '82 Rz'82 Ra'82
Sm'94 Rz'94 Ra'94-'01 Rz'01
JIS’01
目标 产品规格必须与全球化的 ISO/JIS 标准相匹配
关于测针的标准
Std.No. ISO3204:`96
ISO11562: `96 Std.No. ISO54361 :’00 ISO12179:’00
描述 GPS –表面结构 : 评价轮廓的接触式测针仪器的标称特性 GPS –表面结构: 评价轮廓的相位修正滤波器计量特征 ISO 关于校正的标准
JPN Std. JISB0651-’01
Ra : 算数平均粗糙度
评价长度中 Z(x) 绝对值的平均 1 L Ra = ── ∫ | Z(x) | dx L 0
Rz (旧的标准为Ry) : 最大高度粗糙度
评价长度中轮廓曲线峰高 Zp的最大值 & 轮廓曲线谷深 Zv的最大值
Ra Rz
评价长度 lr
评价长度 lr
Surfcom – 惯用参数
ISO 4287:’97/JISB0601:’01
Rz3JIS
Rz4JIS
|
Rz5JIS
Zv5th
Zv3rd Zv2nd 采样长度 Lr1
Zv4th
Zv1st Zv5th
Zv3rd
Zv4th
Zv2nd
Zv1st Zv5th
Zv3rd
Zv4th
Zv2nd
Zv1st Zv5th
Zv3rd
Zv4th
Zv2nd
Zv1st Zv5th
Rp,RΔq,RSm,Pc
Ra,Rv,Rvk,RSm,Pc
粗糙度的表面性质
接触式电阻
触点 R
热电阻
继电器,开关,触点 散热器 部分螺钉箝位
接触式热转换器
由微小接触引起的偏差 由粗糙度和应力引起的测量错 误 连接
结合点硬度 尺寸测量
测微计, 空气测微计
滚花刀具, 检查表面
结构 打印 振动
合适的墨水 & 纸张
R Zp 1 Zv 1 R R
Rz1
Zp1st Rz2 Zp1st
Rz3
Zp1st Rz4
Zp1st
Rz5
Zp1st
L Zv1st
取样长度
L Zv1st
L Zv1st
评价长度 Ln
L Zv1st
L Zv1st
表面结构参数： 10点平均粗糙度 - 1
• 10点粗糙度平均数 : Ｒｚ ＪＩＳ82 ・ 轮廓曲线 ・１ 个采样长度 ・ 第1～5 最高峰值的平均值 and 第1～5最大低谷的平均值
Surfcom – 什么是粗糙度？
• 表面结构 • 表面粗糙度 • 表面波纹 • 表面形状
:包括粗糙度, 波纹度 &表面形状的3D 性质 : 物体的表面可以分割成很小的部分, 这些部分的形状决定表面的光滑与否。 : 较长结构的表面不规则 : 表面结构
Surface 表面
波长 Waviness Spacing
Zp1st Rz4
Zv
Zp1st
)
Rz5
Zp1st
L Zv1st
取样长度
L Zv1st
L Zv1st
评价长度 Ln
L Zv1st
L Zv1st
表面结构参数 : 最大高度 - 3
• 最大高度 : Ｒz JISB0601:’2001/ISO4287’96 ・ 粗糙度曲线 ・对每个取样长度的计算 ・ 使用16%法则或最大法则来评价 Rz1～Rz5
打滑 磨损 润滑 附着力 黏合
剥落 外观 表面 光学 绝缘
呈轻微反射 亮度
有明显的光反射
易潮湿
Surface 功能& 参数2
功能 疲劳强度
电磁
描述
集中在槽的应力
相关工作部件 曲柄轴
波导电磁核心
参数 Rv,Rvk Ra,Rz Rmr,Mr1,Ra Rmr,Mr1,Ra Rz,Pt Rz, Rp,Rpk
R
Zp5th Zp2nd

Rz1JIS
Zp3rd
Zp1st
Zp5th Zp4th
Zp2nd
Rz2JIS
5 5 5 1 1 | Zp | | Zv 5 1 1 5 1
Zp3rd
Zp1st
Zp2nd Zp1st Zp2nd Zp1st Zp2nd Zp1st Zp Zp 5th Zp5th Zp4th 5th Zp3rd Zp3rd Zp3rd Zp4th Zp 4th Zp4th
Lay 评价宽度
波长高度
Weviness Height
粗糙度高度最大值
Maximum Height of Roughness
表面结构
断面 Section
Roughness Spacing
粗糙度长度
轮廓曲 线 profile Profile curve / Total
Surfcom - 仪器结构
立柱
表征
光洁度符号 Ｓ，Ｚ，显示为 一个三角型符号
高度方向的振幅平均参数
• 算术平均粗糙度 : Ra • 算术平均波纹度 : Wa 标准长度中 Z(x) 的绝对值的平均
1 l Ra | Z ( x) | dx l 0
f(x)的绝对值
Ra
轮廓线 f(x)
取样长度 l
波峰波谷高度
• 粗糙度曲线的最大峰高 : Rp • 粗糙度曲线的最大谷深 : Rv • 最大高度粗糙度 : Rz (Rp+Rv) Rp Rz Rv
与工件竖直宽度垂直
Z轴
驱动部
X轴
来回移动
工件实表面
测针
放大器
测针顶端形状
测针 (Pickup)
θ
rtip
θ= 60°(or 90°) r tip = 2μm (or 5,10μm)
LVDT (模拟) 测针压力 : 0.75mN (测针顶端为0.2 μm)
工件
夹具 / 定位
基准
轮廓、粗糙度 和波纹度
打印纸
高速旋转
齿轮,轴承
Rp,Rz,Et,RSm
ISO 规定的粗糙度结构标准
Std.No. ISO1302:’02 描述 GPS- 指出表面结构的 技术产品文件
JPN Std. JISB0031:’03 JIS B0601:’01 JISB0633:’01 JIS B0631:’00 JIS B06711 :’02
Surfcom – 负荷曲线
Ml(c)1
Ml(c)i
源自文库0%
c Rt
100% 0% 100%
评价长度 ln
Rmr(c) m 100 Rmr (c) = ─── ∑ Ml(c)i (%) ln i=1
作为切断水平C的函数所显示的轮廓曲线要素负荷长度率的曲线
Surfcom – 负荷曲线
A
B
C
由负荷曲线可以直观的看出表面的结构
JIS’94
▽,Rmax,Rz
RaJIS’82
March ‘03
新 ISO/JIS标准的要点
Item 滤波器 计算参数 取样长度 参数评价 轮廓参数 粗糙度参数 JISB0601:'82 2RC １取样长度 根据评价长度的 同一工作台 复数平均值 Rmax、Rz Ra JISB0601/0031:1994 相位校正 λc 滤波器 评价长度 = 5 取样长度 根据评价长度的不同工作台 每个评价长度的测量值的平均 无 Ra, Ry, Rz Sm, S, tp 光洁度符号 Ra 在光洁度符号上. 其他参数都 在直角下方 三角符号是不连续的 JISB0601/0633:'01 相位校正 λc 滤波器 +λs 滤波器 评价长度 = 5 取样长度 根据评价长度的不同工作 台 每个评价长度的测量值 16% 或最大标准. Pa ,Pq ,Pc ,Pp,Pv,Pt,PSm, PΔq,Pmr(c),Pδc,Pmr Ra,Rq,Rz,Rc,Rp,Rv,Rt RSm, Ｒ Δ ｑ ,Rmr(c),Rδc, Rmr, 水平参数 所有参数都在直角的下方 可以标注详细信息.
测量剖面曲线
剖面曲线 P
P-参数
形状偏差曲线 (粗糙度曲线的平均线)
λs 轮廓曲线滤波器 λc 轮廓曲线滤波器 λf 轮廓曲线滤波器
测针歪斜 、杂音
100%
粗糙度曲线 R R-参数
粗糙度曲线
滤波波纹曲线W
W-参数 波纹度曲线
振幅传达率
50%
0
λs
滤波器(波长)
λc
波长λ
λf
粗糙度 – 术语
剖面曲线 P 平均线