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圆度等参数


圆度等技术参数

简 介

工件表面轮廓形状分解

暇疵

几何表面

1 2 3 4
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表面形状

波纹度 粗糙度 全部轮廓

2

测量的对象
零件表面的几

何形状总误差由表面粗糙度、波纹度和形状误差组成,在 测量截面轮廓曲线时,通过仪器的滤波选择,可以去除要求外的成分, 从而对我们需要的参数进行评定。

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3

通常的区分
?

?

?
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分清粗糙度、波纹度和宏观几何形状误差 (圆度、平面度、直线度等)的区别。 通常可按相邻两波峰或波谷之间的距离大 小来区分。将波距小于1mm的划分为表 面粗糙度范围;波距在1-10mm之间的 划分为波度范围;波距在10mm以上而 无明显变化周期性变化的划分为几何形状 误差范围。 轴承波纹度
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通常的区分
?

轴承波纹度测量时标准规定的频率响应范围 15upr~150upr(推荐用于钢球、内沟) 15upr~250upr(推荐用于外沟) λ/h > 1000 (圆度、平面度、直线度等) λ/h < 40 粗糙度 λ/h = 40~1000 波纹度
Λ —波距 H —波高

?

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圆度测量仪 Y9025C
圆度滤波段 ? 1~500 ? 2~500 ? 2~150 ? 2~50 ? 2~15 ? 15~500
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波纹度评定波段 ? 3~16 17~100


圆度评定方法有: 最小二乘法/最小区域法/
最大内切圆法/最小外接圆法

波纹度评定参数: Wa/Wc/Wp/Wv/Wt/Wq
6

行业标准介绍
?

?

JB/T6642-2004 滚动轴承零件 圆度和波 纹度误差测量及评定方法 JB/T7051-2006 滚动轴承零件 零件表面 粗糙度测量及评定方法
CSBTS TS98.52-1999 CSBTS TS98.58-1999 CSBTS TS98.63-1999 CSBTS TS98.64-1999 滚动轴承零件 套圈表面粗糙度技术条件 深沟和角接触球轴承 套圈沟形公差 滚动轴承 钢球表面粗糙度技术条件 深沟和角接触球轴承 套圈沟道圆形偏差

? ? ? ?

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波纹度参数
? ? ? ?

Wa波纹轮廓算术平均偏差 Wc Wp最大波峰高 Wv最大波谷深

中心线

?
?
?

Wt波纹的最大高度值,Wt =Wp+ Wv
ΔWq评定中心为最小区域圆圆心的波纹度误差 ΔWz评定中心为最小二乘方圆圆心的波纹度误差

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基准线概念
基准线: 为了计算粗糙度(圆度、波纹度)值时, 所用的一条线。(直线、圆)
轮廓最小二乘中线: 轮廓上的点到轮廓偏距的平方和为最小

基准线

轮廓算术平均中线: 在轮廓上找到一条直线,该直线使上、 下部分的面积相等。
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圆度评定
?

JB/T6642-2004 滚动轴承零件 圆度和波 纹度误差测量及评定方法 圆度测量时标准规定的频率响应范围 2upr~15upr(推荐用于轴承圆度)

? ?

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MOS对沟道圆度的波数控制
生产线 磨 小型 自动线 设备 微型 自动线 设备 通用 设备 2-15/0.4 2-500/0.8 3MK147B 2-500/0.7 15-500/0.3 3MZ143A/1 3MZ143C 2-500/0.7 3MZ143A/1 3MZ143C 外沟 研 15-500/0.08 2-500/0.4 3MZ325 15-500/0.06 2-500/0.3 3MN323 3MZ325 2-500/0.3 3MZ323 3MZ325 磨 2-15/0.4 2-500/0.8 3MK133B 2-15/0.3 2-500/0.7 3MZ131A/B/ C 2-500/0.7 3MZ131A/B 内沟 研 15-500/0.08 2-500/0.4 3MZ312 15-500/0.06 2-500/0.3 3M311 2-500/0.3 3MZ313 3MZ311
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圆度误差的评定
?

JB/T6642-2004规定的评定方法
最小二乘圆

最小二乘圆法
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最小区域法
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ΔZq--最小二乘圆圆心的圆度误差

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最小二乘圆法介绍

?

以测得截面轮廓曲线的最小二乘圆的圆心 为中心,分别作出该轮廓的最小外接圆和 最大内切圆,两圆之间的半径差即为该截 面的圆度误差。

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ΔZz--最小区域圆圆心的圆度误差

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圆度误差的评定
?

轴承行业不采用

最小外接圆法
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最大内切圆法
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? ?

精磨过程对2~15upr的影响较大 。 两个圆度值相同的套圈,因其谐波分量的 大小不同,产生的振动会有较大差异。要 想降低因套圈圆度引起的低频振动噪声, 必须严格控制其所有的谐波分量。 不能简单地以数值看问题
※频率等于基本频率的整倍数的正弦波分量称为谐波。

?

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轴承沟道的圆度测量
?

?

由于成品套圈沟道表面的粗糙度,疏波、 密波波纹度都会导致轴承振动的原因,所 以在圆度的测量中,采用2~500upr以保 留上述成分。以控制对振动的影响。 对于磨工沟道,其后续还要进行超精加工, 故只要考虑其基本形状,用2~15upr即 可。

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波纹度
JB/T6642-2004滚动轴承零件 圆度和波 纹度误差测量及评定方法
?

?

波纹度—在圆度测量显示轮廓的波谱中, 高于圆度波数的一个范围内的波数的集合 的峰谷幅值即为波纹度。 波距相对较小,波幅相对较大,一般具有 等幅等距的特征。
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波纹度
?
? ?

波纹度测量时标准规定的频率响应范围 15upr~150upr(推荐用于钢球、内沟) 15upr~250upr(推荐用于外沟)
Y9025C可测量3~16upr和17~100upr 的波。

?

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ΔWq--JB/T6642-2004

最 小 区 域 法

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ΔWz-- JB/T6642-2004

最 小 二 乘 法

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Wt
?

Wt,表示波纹的最大高度值(轮廓总高 度)。 在评定长度内,最大轮廓峰高Zp和最大轮 廓谷深Zv之和。
Zp
中线

Zv

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内圈沟形波纹度Wt 6202

Wt

1.0144 0.9011 0.9592 1.1596
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内圈沟道圆度ΔCir 6202

2500

0.416 0.379 0.411 0.402 0.157 0.115 0.128 0.148 0.277 0.210 0.222 0.186 0.096 0.074 0.072 0.102
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15500

3-16

17100

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MOS688ZZ内圈沟道Wt

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MOS688ZZ外圈沟道Wt

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内圈沟道粗糙度和沟形误差对比

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外圈沟道粗糙度和沟形误差对比

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波纹度的产生
?

波纹度是在磨削过程中由于振动引起的,磨削 过程中振动的大小,直接影响到波纹的大小。 振动力越大,则产生的振幅亦大。随着振幅的 增大,波纹度的波度值亦增大,波度值与振动 体的振幅是成正比的。
?

? ? ? ?

不适当的磨削量、砂轮的不平衡、机床各系统的振 荡 工件轴、砂轮轴的振动。 无芯磨调整不良造成工件加工中的跳动。 液压系统的爬行。 ………
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?

为了找出产生振动的原因,首先要测量出 波纹数,然后就可以计算振动体是哪一种。 它们之间关系是:N振=aN工件 式中: N振—振动体每分钟转数 N工件—工件的每分钟转数 a— 工件在一个圆上的波纹数

a= N振/ N工件
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行业的沟道波纹度
? ?

?
?

疏波与密波 圆周方向3~16upr—疏波 圆周方向17~100—密波 密波对振动的影响远大于疏波

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行业的沟形波纹度
?

?

CSBTS TC98.58-1999 深沟和角接触球 轴承 套圈沟形公差 标准中指沟道形状的圆度误差Δcur(半径差)

?

MOS采用波纹度参数Wt控制沟道形状误差。 不反映沟的R大小,只说明沟R的形状

?

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表面粗糙度
?

表面粗糙度是指零件表面因加工而形成的 微观几何形状误差。

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形状轮廓仪
?

? ? ? ? ?

JB/T7051-2006 滚动轴承零件 表面粗糙 度测量和评定方法 采用中线制评定 Ra、Rz相互不能换算,但允许配合使用。 Ra(0.025~6.3μm) Rz(0.1~25μm) 优先采用Ra

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表面粗糙度Ra
?

轮廓算术平均偏差
Y

表面轮廓

Ra

X
中线

L=取样长度

L 1 Ra=-∫ 0y(x) L
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dx

近似为:

1 Ra=-∑ yi L i=1
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n

表面粗糙度Rz
? ?

轮廓最大高度Rz 在一个取样长度内最大轮廓峰高Zp和最大 轮廓谷深Zv之和。

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表面粗糙度Rt
? ?

轮廓的总高度 在评定长度内,最大轮廓峰高Zp和最大轮 廓谷深Zv之和。

*评定长度L=5个测量长度l
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测量长度l
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?

?

表面粗糙度是指零件表面因加工而形成的 微观几何形状误差。 对机器零件各个表面的配合性质、耐磨性、 抗腐蚀性、密封性、外观等造成一定的影 响。对轴承尤其影响到振动和噪音。

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BVT-1A轴承振动测量仪
? ?

?
?

低频带:50~300Hz 中频带:300~1800Hz 高频带:1800~10000Hz 主轴转速:1800±36r/min

(S0910:1440r/min±20%)

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工件波数 PVT的频段 低 1-10 中 10-60 高 60-330 50-300 表面1-10波 圆度 300-1800 中波距磨削振纹 1800-10000 短波距磨削振纹及 粗糙度

速度型振动测量能有效反映出中、低频的不良。 加速度只能反映总体的振动水平。 电机轴承在低、中频以振动为主,高频以音响为主。
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高频引发的原因
?

沟道加工不良。

未超精

留量不足,中部有发白条纹
滚道表面粗糙 1?隆SF?嚥A控頼阻匯劔? 边缘未超到
2 ? 函 旗 音 怎 ? 嶄 寂 嗤 匯 訳 窟 易 ?

滚道黑皮
3 ? 獄 4 ? 獄











?









S

F

?

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5

?













?

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高频引发的原因
?

?

零件表面粗糙度是引起噪音的主要原因之 一。 磕碰伤。 解决方法: A、改善轴承滚道表面加工质量,降低粗糙 度幅值;(糙度Ra一般应控制在0.1μm以 下。) B、减少碰伤;
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?

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中频引发的原因
?

主要是滚道音,约在1000Hz位上,与内、 外圈滚道的扭曲情况有关

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中频引发的原因
?

?

中频音在轴承的噪音中占主要位置,正常 时,轴承的声音主要是这滚道音的成分。 即使最好的加工技术,在滚道和滚动体还 是有微小起伏的存在。 对策: 改善工件基准面和加工用的基准 提高工件几何形状
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?

?
?
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低频引发的原因
? ?

波纹度(棱圆度) 圆度 对策: 减少滚道圆周方向上的波纹度(圆度一般 应控制在0.5μm以下,棱数一般应控制在 15个以下;波纹度一般应控制在0.3μm以 下)。
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? ?

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伤痕音
[伤痕音的发生频率的计算] 伤痕音的发生频率由转速和轴承的内部诸因素所决定,表5是计算式。 由此,伤痕音发生频率及伤痕的发生位置是可以推断的。 对球轴承以外的也可以用同样的方法进行计算的
伤的位置
内圈伤

脉冲的发生间隔频率(HZ) Zfi= fr/2 [1+Da/dm*cosα]?Z Zfc=fr????/2 [1-Da/dm*cosα]?Z? 2fb?= fr????[1-Da2/dm2* cos2α] ?dm/Da

内圈

外圈伤

外圈

滚动体伤

滚动体

Z:滚动体数, fr:内圈回转频率(HZ), Da:滚动体直径. Α:接触角
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典型异常声及其成因
序 号 典 型 异 常 声 1 “轰鸣”声
2 “吱吱”锯齿声









保持架变形;装机配合不当;轴承共振 钢球缺陷;沟道伤痕;杂质

3
4 5

“咔啦”、“漆漆” 轴承中有杂质颗粒 声
“嗡嗡”声 “交流”声 沟道圆度和沟形不好;波纹度大 滚道振纹;粗糙度大

6
7 8

“咕噜”声
“呱哒马蹄”声 “咯吱”声

内径与芯轴间隙过大;内径有脏物
保持架的窜动量大 保持架的窜动量小

9
10
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“叽-”、“逼-”声
“叽叽嘎嘎”声 “啸叫”声

滚动表面缺陷
钢球辗压润滑脂 钢球与保持兜孔间滑动摩擦
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各部位产生异常声的原因
缺陷部位 缺 陷 内圈滚道 磕碰伤、划伤等缺陷;波纹度;振 纹;粗糙度;圆度;沟形 外圈滚道 磕碰伤、划伤等缺陷;波纹度;振 纹;粗糙度;圆度;沟形 滚动体 磕碰伤、划伤擦伤等缺陷;锈斑; 直径变动量;波纹度 保持架 兜孔过大或过小;变形;表面加工 质量 润滑剂 脂的过多或过少;润滑剂颗粒;
其他
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特 点 周期性
周期性 周期性 周期或非 周期性 非周期性 非周期或 周期性
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杂质或尘埃;剩磁;预载过大;洁 净度;

异常声的工艺控制1
零 件

控 制 异 常 声 的 工 艺
(1) 采用表面硬化处理工艺,防止表面划伤和提 高疲劳寿命;(2) 调整热处理工艺,采用高温 回火,增强回火稳定性,提高钢球储存的尺寸 稳定性;(3) 改进精研工艺,认真处理好表面 质量;(4) 加强半成品防锈管理;(5) 采用高洁 净度的清洗技术;(6) 改进高级别球定级标准。 (1) 改进磨削工艺,提高加工基准的精度;(2) 沟 道分粗、精两次磨加工;(3) 沟道超精“定量 化”;(4)防止加工过程中零件磕碰伤;(5) 高 度重视外观质量;(6) 提高洁净度。
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钢 球

套 圈

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异常声的工艺控制2
(1)改进造型和制造精度,使其接近理想球形; (2)减小球面部分向铆钉支承平面的过渡圆角; 保持架 (3)提高铆钉孔的尺寸精度和定位精度;(4) 提高表面质量和表面洁净度;(5)防止球窝磕 碰划痕。 润滑油、 (1)提高基础油的粘度;(2)采用皀纤维短 润滑脂 的脂;(3)采用洁净度高的润滑剂
(1)在封闭的高洁净度的独立车间装配;(2) 装配前所有零部件必须经过清洗干燥;(3)搞好 尺寸分档;(4)提高成品清洗精度;(5)工序间 尽量采用自动化传送,避免人工搬运,严防污 染零件表面和划碰伤。
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装 配

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量规的分类
?

?

?

?

量规根据其用途的不同分为工作量规、验收量规 和校对量规。 工作量规:是工人在加工工件时用来检验工 件 的量规,微型轴承使用锥度塞规。(一般通端和 止端的代号分别为“Z”和“T”。) 验收量规:是检验部门或用户代表验收工件使用 的量规。 校对量规:孔用工作量规可用精密的量仪来检测, 只有轴用工作量规需规定有校对量规。

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作用尺寸

D922仪器 测量点高 1.5mm 作用尺寸是由实际尺寸和形状位置误差综合形成 的,对各个零件不尽相同
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内孔的几种典型形状

※宥械議蓉垈

※耐侘蓉垈

 

桧態嶄刹張鱒

※咀蕉何窟犯恢伏本來延侘
LS  ?崙蝕購

 ②格嶄寂絢?(嶄刹+)
桧態曾極張鱒

坪垈霞号

桧態麼已
霞号儿秘儿薦頁 喘起刺距屁議

垢恬岬佩殻 ※桧態錐業頁聞喘曳坪抄冩張錐業姚議桧態。(叟恢伏嶄寂絢?)
※佩殻錐業才桧態了崔  ①佩殻(尅強)匯違壓(1~3mm)字匂蒙來 2012-8-3

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公差带

-9

0

塞规

内圈
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光滑极限量规是指被检验工件为光滑孔 或光滑轴所用的极限量规的总称。 ? 是一种没有刻度的定值检验量具。用光 滑极限量规检验零件时,只能判断零件是 否在规定的验收极限范围内,而不能测出 零件实际尺寸和形位误差的数值。 ? 量规结构设计简单,使用方便、可靠, 检验零件的效率高。
?
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