愛華網(wǎng)習(xí)題4
4-1表面粗糙度是不是越小越好？為什么？
不是。要依實(shí)際情況而定。表面粗糙度越小，表面過于光滑，不利于潤滑油的貯存，易使工作面間形成半干摩擦甚至干摩擦，反而比粗糙表面更易磨損；另外，表面粗糙度越小，加工成本就越高，不利于合理提高生產(chǎn)效率。
4-2 評定表面粗糙度的參數(shù)有哪些？簡述其含義。
GB/T 3505—2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）表面結(jié)構(gòu) 輪廓法術(shù)語、定義及表面結(jié)構(gòu)參數(shù)》規(guī)定評定表面粗糙度的參數(shù)有以下3大類共計(jì)12種。
1.幅度參數(shù)
1)表面粗糙度最大輪廓峰高 （maximum profile peakheight），是指在一個(gè)取樣長度內(nèi)最高的輪廓峰至中線的垂直距離。
2)表面粗糙度最大輪廓谷深 （maximum profile valleydepth），是指在一個(gè)取樣長度內(nèi)最低的輪廓谷至中線的垂直距離。
3) 表面粗糙度輪廓的最大高度 （maximum height ofprofile），是指在一個(gè)取樣長度內(nèi)最大輪廓峰高與最大輪廓谷深之和。
4)輪廓單元的平均高度 （mean height of profileelements），是指在一個(gè)取樣長度內(nèi)輪廓單元高度 的平均值。
5)輪廓總高度 （total height ofprofile），是指在評定長度內(nèi)最大輪廓峰高與最大輪廓谷深之和。
6)評定輪廓的算術(shù)平均偏差 （arithmetical mean deviation of theassessed profile），是指在一個(gè)取樣長度內(nèi)輪廓縱坐標(biāo)值 絕對值的算術(shù)平均值。
7) 評定輪廓的均方根偏差 （root mean square deviation of theassessed profile），是指在一個(gè)取樣長度內(nèi)輪廓縱坐標(biāo)值 的均方根值。
8) 評定輪廓的偏斜度 （skewness of the assessedprofile），是指在一個(gè)取樣長度內(nèi)輪廓縱坐標(biāo)值 的3次方的平均值與的3次方的比值。偏斜度用來表征輪廓分布的對稱度。如果表面含有較多的谷和較少的峰，輪廓的偏斜度為負(fù)，反之為正。
9)評定輪廓的陡度 （kurtosis of the assessedprofile），是指在取樣長度內(nèi)輪廓縱坐標(biāo)值 的4次方的平均值與的4次方的比值。陡度用來描述縱坐標(biāo)值概率密度函數(shù)的陡峭程度。
2.間距參數(shù)
輪廓單元的平均寬度 （mean width of profileelements），是指在一個(gè)取樣長度內(nèi)輪廓單元寬度值 的平均值。
3.曲線和相關(guān)參數(shù)
1)輪廓支承長度率 （material ratio of theprofile），是指在給定的水平位置 上輪廓的實(shí)體材料長度 與評定長度 的比率。
2)輪廓支承長度率曲線（material ratio curve of theprofile），是表示輪廓支承長度率隨水平位置變化的關(guān)系曲線。
4-3 簡述表面粗糙度參數(shù)值的選擇原則。
表面粗糙度評定參數(shù)值選擇一般有如下原則：
（1）同一零件上，工作表面的粗糙度應(yīng)比非工作表面要求嚴(yán)格。
（2）對于摩擦表面，速度越高，單位面積壓力越大，則表面粗糙度要求應(yīng)越嚴(yán)格，尤其是對滾動摩擦表面應(yīng)更嚴(yán)格。
（3）受交變負(fù)荷時(shí)，特別是在零件圓角、溝槽處的表面粗糙度要求應(yīng)嚴(yán)格。
（4）要求配合性質(zhì)穩(wěn)定可靠時(shí)，表面粗糙度要求應(yīng)嚴(yán)格。
（5）在確定零件配合表面的粗糙度時(shí)，應(yīng)與其尺寸公差相協(xié)調(diào)。
此外，還應(yīng)考慮加工方法、應(yīng)用場合及其他一些特殊因素和要求。
4-4 表面粗糙度各評定參數(shù)值的規(guī)定及取樣長度、評定長度的選用要點(diǎn)有哪些？
表面粗糙度各評定參數(shù)值的規(guī)定及取樣長度、評定長度的選用要點(diǎn)如下：
（1）在規(guī)定表面粗糙度要求時(shí)，必須給出表面粗糙度參數(shù)值和測量時(shí)的取樣長度兩項(xiàng)基本要求，必要時(shí)還要加選附加參數(shù)、表面加工紋理、加工方法等。
（2）表面粗糙度的評定不包括表面缺陷，如溝槽、氣孔和劃痕等。
（3）對 和 參數(shù)值的選用見表4-1。
（4）在測量 參數(shù)時(shí)，可根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)選用相應(yīng)的取樣長度 和評定長度，具體數(shù)據(jù)見表4-2、表4-3和表4-4。采用表中規(guī)定的取樣長度時(shí)，在圖樣上可以省略取樣長度值的標(biāo)注。當(dāng)有特殊要求時(shí)，設(shè)計(jì)者可自行規(guī)定取樣長度值，如被測表面均勻性較好，測量時(shí)可選用小于表中規(guī)定的長度；均勻性較差的表面可選用大于表中規(guī)定的數(shù)值。
表面粗糙度選用實(shí)例見附表4-2，典型零件的表面粗糙度參數(shù)值見附表4-3，設(shè)計(jì)時(shí)可供參考。
4-5 簡述表面粗糙度參數(shù)極限值與最大值、最小值的區(qū)別。
按照GB/T 131—2006《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)技術(shù)產(chǎn)品文件中表面結(jié)構(gòu)的表示法》，對于表面粗糙度參數(shù)規(guī)定上限值要求時(shí)，即指如果所選參數(shù)都用同一評定長度上的全部實(shí)測值中，大于圖樣或技術(shù)文件中規(guī)定值的個(gè)數(shù)不超過總數(shù)的16%，則該表面是合格的；對于表面粗糙度參數(shù)規(guī)定下限值要求時(shí)，即指如果在同一評定長度上的全部實(shí)測值中，小于圖樣或技術(shù)文件中規(guī)定值的個(gè)數(shù)不超過總數(shù)的16%，則該表面也是合格的。也叫做“16%規(guī)則”。而對于表面粗糙度參數(shù)規(guī)定最大值要求時(shí)，即指檢驗(yàn)時(shí)，在被檢的整個(gè)表面上測得的參數(shù)值一個(gè)也不應(yīng)超過圖樣或技術(shù)文件中的規(guī)定值。為了指明參數(shù)的最大值，應(yīng)在參數(shù)符號后面增加一個(gè)“max”的標(biāo)記。也叫做“最大規(guī)則”。
4-6 簡述表面粗糙度符號的含義。
按照GB/T 131—2006《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)技術(shù)產(chǎn)品文件中表面結(jié)構(gòu)的表示法》規(guī)定，表面粗糙度符號的含義如下表：
4-8 畫圖說明齒面、花鍵、螺紋及表面處理件粗糙度標(biāo)注方法。
齒面、花鍵、螺紋及表面處理件粗糙度標(biāo)注方法依次如下圖所示。
4-9 如何測量輪廓最大高度？
用雙管顯微鏡或者干涉顯微鏡均可測量輪廓最大高度。按照實(shí)驗(yàn)步驟調(diào)節(jié)好儀器，將被測零件放在物鏡下，在查取的取樣長度范圍之內(nèi)，調(diào)節(jié)出光帶或者干涉條紋，測量到的最高的波峰到最低的波谷之間的值即為輪廓最大高度值。
4-10 輪廓單元的平均高度的測量儀器是什么？簡述其工作原理及測量步驟。
輪廓單元的平均高度的測量儀器有雙管顯微鏡和干涉顯微鏡。
雙管顯微鏡的工作原理是光切原理。利用光切原理來測量輪廓單元的平均高度的步驟如下：
（1）按圖紙要求或用比較法估計(jì)被測表面的粗糙度值，根據(jù)表4-9選擇合適放大倍數(shù)的物鏡安裝在儀器上。將工件安置在工作臺16上的V型塊15中，松開工作臺鎖緊螺釘18，轉(zhuǎn)動工作臺，使得工件加工痕跡與光帶方向平行，擰緊工作臺鎖緊螺釘18，見圖4-20。通過變壓器接通電源。
（2）調(diào)整儀器，松開橫臂鎖緊螺釘7，轉(zhuǎn)動升降螺母4，使鏡頭架12緩慢下降到靠近工件表面，但不能接觸，使得測微目鏡10中出現(xiàn)一條綠色光帶，鎖緊橫臂鎖緊螺釘7。再通過反復(fù)調(diào)節(jié)微調(diào)手輪6及光帶位置調(diào)節(jié)鈕，使得光帶清晰。松開目鏡鎖緊螺釘9，轉(zhuǎn)動測微目鏡10，使目鏡中十字水平線與光帶大致平行，然后鎖緊目鏡鎖緊螺釘9。
（3）根據(jù)粗糙度允許值查表確定取樣長度lr，在取樣長度范圍之內(nèi)，轉(zhuǎn)動目鏡百分尺11，使十字線水平線與m個(gè)輪廓單元的波峰、波谷分別相切，讀出m個(gè)輪廓單元高度值，計(jì)算其平均值，即輪廓單元的平均高度 。
干涉顯微鏡的工作原理是光波干涉原理。利用干涉原理來測量輪廓單元的平均高度的步驟如下：
（1）將被測零件放在儀器工作臺4上，被測表面向下對著物鏡頭，接通電源，見圖4-22。
（2）遮光板轉(zhuǎn)動手柄8轉(zhuǎn)至箭頭朝上的位置，以切斷通向物鏡的光線。
（3）轉(zhuǎn)動調(diào)焦旋鈕10，使目鏡內(nèi)觀察到被測表面的清晰加工痕跡影像，然后將遮光板轉(zhuǎn)動手柄8轉(zhuǎn)至箭頭水平指向的方向，再微調(diào)調(diào)焦旋鈕10，視場內(nèi)即出現(xiàn)干涉條紋。
（4）繞自身軸線旋轉(zhuǎn)手柄9，調(diào)節(jié)干涉條紋寬度，使之在目鏡視場內(nèi)為2~3mm左右。再將手柄9繞光軸旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)干涉條紋方向，使之垂直于加工痕跡。
（5）旋轉(zhuǎn)測微目鏡調(diào)節(jié)手輪13，使十字線的水平線與干涉條紋輪廓中線平行。干涉條紋的間隔寬度b應(yīng)取三個(gè)不同位置的平均值。
（6）在同一干涉條紋上測量m個(gè)輪廓單元的波峰、波谷值之差，即輪廓單元高度 值，計(jì)算其平均值，即輪廓單元的平均高度
