《粗糙度和英制螺纹》PPT课件.ppt

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1、谢谢大家来参加第4次技术讲座!本次讲座有两部分内容：,第一部分 技术产品文件中表面结构粗糙度的表示法第二部分 英制螺纹简介,主讲人 朱孝禄（北京科技大学）,第一部分,技术产品文件中表面结构粗糙度的表示法,新标准的“新”,1.几乎所有的表面结构代号和参数名称已经改变（GB/T3505）,例如原来的表面粗糙度参数Rz（十点高度）已经不再认可。2.同旧标准相比，具有默认定义的参数数量已大为增加，包括：极限判断规则滤波（传输带）和评定长度等。3.最重要的一个变化是采用高斯滤波器代替2RC滤波器。4.新标准除了已有的粗糙度R轮廓外，还定义了两个新的表面结构轮廓：波纹度轮廓W和原始轮廓P（即有RaWaPa

2、）.5.表面粗糙度在图样上的标注有重大变化。,表面实际轮廓,表面实际轮廓经轮廓滤波器滤波后分为：,表面粗糙度的定义,一般按S分：,S1mm 为表面粗糙度；,1S10mm为 波纹度；,S10mm为形状误差 f形状。,表面粗糙度的产生：,(3)以及机床等工装系统的振动等。,(2)切削过程中切屑分离时的塑性变形；,(1)切削后遗留 的刀痕；,表面粗糙度是指加工后零件表面的微小峰谷（Z）高低程度和间距（S）状况。,间距S,高低Z,1.对摩擦和磨损的影响,2.对配合性质的影响,3.对抗疲劳强度的影响,4.对抗腐蚀性的影响,另外，对密封性、接触刚度和零件的外观等都有很大影响。,图5.3,表面不是越光越好。

3、,表面粗糙度对零件使用性能的影响,基本术语,1.取样长度 lr,取样长度是指测量或评定表面粗糙度轮廓时规定的一段基准线长度。,为什么要规定测取样长度lr？,（1）为了限制或减弱波纹度,对表面粗糙度轮廓测量的影响。,（2）排除形状误差,表面粗糙度的评定,2.评定长度 ln,一般 ln 5 lr(连续的);,评定长度是指测量或评定表面粗糙度轮廓时规定的一段最小的测量长度。,若被测表面比较均匀时，,ln 5 lr;,若被测表面不均匀时，,ln 5 lr。,为什么要规定一段最小的测量长度ln？,因为表面的峰谷和间距的不均匀性，为了可靠地反映表面粗糙度轮廓的特性。,3.中线,中线是指具有几何轮廓形状并划

4、分轮廓的基准线。,取样长度和评定长度,在lr内，使轮廓上各点至该线的距离Zi平方和为最小。,（1）轮廓最小二乘中线(m),最小二乘中线,lr,（2）轮廓算术平均中线,在 lr 内，,算术平均中线,（1）轮廓的算术平均偏差,在lr内，纵坐标值Z(x)的绝对值的算术平均值(见下图）。,算术平均偏差Ra,评定参数,（2）轮廓的最大高度 Rz,在lr内,Rz,最大高度Rz,注意,新标准的Rz不是旧标准的Rz（微观不平度十点高度），而是旧标准的Ry（轮廓最大高度）。符号 Ry Rz Ra 已不再使用。微观不平度十点高度,3.间距参数,轮廓单元的平均宽度 RSm:,在 lr 内，轮廓单元宽度Xsi的平均值

5、。,轮廓单元:,一个轮廓峰和相邻轮廓谷的组合。,轮廓单元宽度Xsi:,中线与一个轮廓单元相交线段的长度。,3.混合参数（形状参数）,在给定的水平位置 C上，轮廓的实体材料长度Ml(C)与ln的比率。,轮廓的支承长度率Rmr(C),水平截距C:,C=Rz%,轮廓的支承长度率,表面粗糙度评定参数共 4个,基本参数2 个,附加参数(辅助参数)2 个,Ra 轮廓算术平均偏差,Rz 轮廓最大高度,RSm 轮廓单元平均宽度,Rmr(c)轮廓支承长度率,注意：新标准用代号Ra和Rz；旧标准用代号Ra 和Rz。,表面粗糙度的参数数值,Ra 的数值,Rz 的数值,表面粗糙度的参数数值及其选用,表面粗糙度参数的选

6、用,1.评定参数的选用,（1）幅度参数（高度参数）的选用,一般情况下从 Ra 和 Rz 中任选一个。,但普遍采用Ra，因为它反映表面粗糙度特性的信息量大和用轮廓仪测量容易。,Rz 用于极光滑表面和粗糙表面，一般用双管显微镜测量。,即基本参数的选用,（2）间距参数和混合参数的选用,有特殊使用要求时,才附加选用 RSm和 Rmr(c)。,即附加参数的选用,用于对涂漆性能、抗裂纹和抗腐蚀等有要求时；,同时要给出C值。,用于对耐磨性和接触刚度等有要求时，,RSm 轮廓单元平均宽度,Rmr(c)轮廓支承长度率,2.参数值的选用,参数值的选用主要根据功能要求，其次考虑经济性和工艺的可能性。,选用时应注意符

7、合以下原则：,（1）同一零件上，工作表面的Ra(或Rz)值小于非工作表面；,（2）摩擦表面的Ra(或Rz)值小于非摩擦表面；,（4）配合性质要求高的配合表面、受重载荷作用的过盈配合表面Ra(或Rz)值要取小值。,（3）过盈配合表面的Ra（或Rz）值小于间隙配合的表面；,（6）对于配合的孔轴为同一公差等级时，轴的Ra(或Rz)值要小于孔；,（7）对于同一公差等级的不同尺寸，小尺寸的Ra(或Rz)值要小于大尺寸。,选用方法一般采用类比法,参考表选用。,（5）在确定Ra(或Rz)值时，应注意与尺寸公差（T）和几何公差（t）的协调：,t 0.6T 时，Ra 0.05T，Rz 0.3T,t 0.4T 时

8、，Ra 0.025T，Rz0.15T,t 0.25T 时，Ra 0.012T，Rz0.07T,图样上所标注符号、代号，是该表面完工后的要求。,表面粗糙度的标注按GB/T1312006的规定。,1.表面粗糙度的符号 见下表所示。,表面粗糙度符号、代号及其注法,a,b,c,d,e,f,g,表面粗糙度符号的尺寸,表面粗糙度要求标注的内容及其注法,1.表面粗糙度要求标注的内容,表面粗糙度要求标注的内容,表面粗糙度单一要求,取样长度,传输带,加工工艺,加工余量等。,补充要求,表面粗糙度要求标注的内容在图中注写的位置,粗糙度要求的注写的位置,a 第一个表面粗糙度（单一）要求（m）；,b 第二个表面粗糙度要

9、求（m）；,c 加工方法；,d 表面纹理和纹理方向；,e 加工余量（mm）。,控制表面功能的最小标注,(1)位置a处注写表面粗糙度的单一要求，该要求不能省略。,上限或下限的标注：表示双向极限时应标注上限符号“U”和下限符号“L”。如果同一参数具有双向极限要求，在不引起歧义时，可省略“U”和“L”的标注。若为单向下限值，则必需加注“L”。,传输带和取样长度的标注：传输带是指两个滤波器的截止波长 值之 间的波长范围。长波滤波器的截止波长值就是取样长度ln。,传输带的标注时，短波在前，长波在后，并用连字号“”隔开。,在某些情况下，传输带的标注中，只标一个滤波器，也应保留连字号“”，来区别是短波还是长

10、波。,参数代号的标注：参数代号标注在传输带或取样长度后，它们之间用“/”隔开。,评定长度的标注：如果默认的评定长度时，可省略标注。如果不等于5lr时,则应注出取样长度的个数。,表面粗糙度的单一要求标注示例,表面粗糙度要求在图中注法,极限值判断规则和极限值的标注：极限值判断规则的标注如图中所示上限为“16规则”，下限为“最大规则”。为了避免误解，在参数代号和极限值之间插入一个空格。,表面粗糙度标注示例,续表,带有补充注释符号的含义,此表的标注可以与上表中相应图形符号一起使用,表面纹理的标注,表面纹理的标注,表面纹理的标注,表面粗糙度要求在图样上的标注方法,表面粗糙度要求对零件的每一个表面一般只标

11、注一次，并尽可能标注在相应的尺寸及其公差的同一视图上。,表面粗糙度要求在图样上的标注方法见表所示。,续表,无任何其他标注,续表,续表5.12,续表,钢材，电镀铬50m,表面结构要求图形标注的演变,无,续表,无,无,无,无,无,表面结构图形标注新旧标准对照,无,无,零件图上粗糙度标注示例,零件图上粗糙度标注示例,第二部分,英制螺纹简介,何谓英制螺纹,英国美国制订的标准（in制）螺纹称之为英制螺纹。螺纹的直径尺寸，单位是英寸。一吋等于8分，1/4 吋就是2分，依此类推。现行的英制螺纹称之为统一螺纹（Unified thread），它得到加拿大英国和美国等国的认同，可替代美国国家标准螺纹(U.S s

12、tandard thread).螺纹牙夹角为60。统一螺纹和美国国家标准螺纹基本相同，可以相互替换；其不同之处只在少数几个细节上，如螺纹的公差配合等。统一螺纹与公制（SI）标准螺纹基本相同.,美国国家标准螺纹(U.S standard thread),美国国家标准螺纹(U.S standard thread),续表,美国汽车工程师学会S.A.E.标准螺纹,S.A.E.标准螺纹尺寸,S.A.E.特细螺纹,统一螺纹（Unified thread)牙形参数,采用圆根,采用平顶或圆顶,p,大径,节径,统一螺纹美国国家标准螺纹牙形参数系列,粗牙螺纹系列,细牙螺纹系列,特细牙螺纹系列,美国标准ANSIB1

13、.1标准牙型(牙底是平的或随意倒圆)的内、外螺纹;圆弧牙底的UNR、UNRC、UNRF、UNREF、NRS只用于外螺纹而没有内螺纹,UN 恒定螺距系列的统一螺纹 UNC 粗牙系列的统一螺纹UNF 细牙系列的统一螺纹 UNEF 超细牙系列的统一螺纹 UNS 特殊系列的统一螺纹 UNR 圆弧牙底恒定螺距系列的统一螺纹 UNRC 圆弧牙底粗牙系列统一螺纹 UNRF 圆弧牙底细牙系列统一螺纹 UNREF 圆弧牙底超细牙系列统一螺纹 UNRS 圆弧牙底特殊系列统一螺纹,统一螺纹的公差配合,螺母,螺杆,统一螺纹和美国国家螺纹的公差配合,螺母,螺杆,统一螺纹（UNC）和美国国家螺纹（NC）的公差配合差别示例

14、,螺母,螺杆,螺纹标注示例,（1）粗牙统一外螺纹，直径1in,13牙/in,2A级精度配合 1-13UNC-2A（2）粗牙美国国家标准外螺纹，直径1/2in,13牙/in,2级精度配合 1/2-13NC-2（3）细牙统一内螺纹，直径1in,12牙/in,1B级精度配合 1-12UNF-1B 如果是左螺纹可用字母LH标注。,英制梯形螺纹,公制螺纹为30,一般用途的梯形螺纹 美国标准ANSI B1.5 牙型角为29的英制传动螺纹.,ACME螺纹包括一般用途的和定心的两种配合的梯形螺纹，其中一般用途者与我国标准GB/T5796-1986规定的梯形螺纹的性能相类同。,美国标准ANSIB1.20.1 牙

15、型角为60的英制管螺纹,NPT 一般用途的锥管螺纹（我国的60圆锥管螺纹GB/T12716-1991与之等效）NPSC 管接头用直管螺纹 NPTR 导杆连接用锥管螺纹 NPSM 机械连接用直管螺纹 NPSL 锁紧螺母用直管螺纹 NPSH 软管连接用直管螺纹,NPTF 干密封标准型锥管螺纹 美国标准ANSIB1.20.3 型 PTF-SAE SHORT 干密封短型锥管螺纹 美国标准ANSIB1.20.3 型 NPSF 干密封标准型燃油用直管内螺纹 美国标准ANSIB1.20.3 型 NPS1 干密封标准型一般用直管内螺纹 美国标准ANSIB1.20.3 型,此外还有以下的管螺纹：,英制管螺纹,公制螺纹为55,有效螺纹部分,不完全螺纹部分,可徒手旋进部分,英制管螺纹尺寸,惠氏标准螺纹（Whitworth thead）,惠氏标准螺纹是英国过去通用螺纹，螺纹牙夹角为55。牙根牙顶都是圆角。,B.S.W.标准惠氏粗牙系列，一般用途圆柱螺纹B.S.F.标准惠氏细牙系列，一般用途圆柱螺纹 Whit.S 附加的惠氏可选择系列，一般用途圆柱螺纹 Whit 惠氏牙型的非标准螺纹,英制矩形螺纹（Square thread),英制矩形螺纹尺寸,英制锯齿形螺纹,由于牙形角不同引起节线的变化,由于导程不同引起节线的变化,请指正！谢谢！,zxl 2010-6-11,