表面粗糙度參數(shù)

1、第4章表面粗糙度4.1概述在機(jī)械加工過程中，由于切削會留下切痕，切削過程中切屑 分離時(shí)的塑性變形，工藝系統(tǒng)中的高頻振動(dòng)，刀具和巳加工表面 的磨擦等等原因，會使被加工零件的表面產(chǎn)生許多微小的峰谷， 這些微小峰谷的高低程度和間距狀況就稱為表面粗糙度。一、表面粗糙度的實(shí)質(zhì)表面粗糙度是一種微觀的幾何形狀誤墾，通常按波距的大小 分為：波距的屬表面粗糙度；波距在1-lOmm間的屬表面波度；波距10mm的屬于形狀誤墾。住肚it二、表面粗糙度對零件使用性能的影響1. 對摩擦和磨損的影響一般地，表面越粗糙，則摩擦阻力越大，零件的磨損也越快。2. 對配合性能的影響表面越粗糙，配合性能越容易改變，穩(wěn)定性越蚩。3.

2、對疲勞強(qiáng)度的影響當(dāng)零件承受交變載荷時(shí)，由于應(yīng)力集中的影響，疲勞強(qiáng)度就 會降低，表面越粗糙，越容易產(chǎn)生疲勞裂紋和破壞。4. 對接觸剛度的影響表面越粗糙，實(shí)際承載面積越小，接觸剛度越低。5. 對耐腐蝕性的影響 表面越粗糙，越容易腐蝕生銹。此外，表面粗糙度還影響結(jié)合的密封性，產(chǎn)品的外觀，表面 涂層的質(zhì)量，表面的反射能力等等，所以要給予充分的重視。4.2表面粗糙度的評定一 基本術(shù)語1輪廓濾波器把輪廓分成長波和短波成分的濾波器。2.M慮波器 確定粗糙度與波紋度成分之間相交界限的濾波 器。3取樣長度 用以判別具有表面粗糙度特征的一段基準(zhǔn)線長 度。規(guī)定和選取取樣長度的目的是為了限制和削弱表面波紋度對 表面粗

3、糙度測量結(jié)果的影響。推薦的取樣長度值見表41。在取樣 長度內(nèi)一般應(yīng)包含五個(gè)以上的輪廓峰和輪廓谷。4. 評定長度評定表面粗糙度時(shí)所必須的一段基準(zhǔn)線長度。 為了充分合理地反映表面的特性，一般取1口 =51。5. 輪廓中線m 用以評定表面粗糙度值的基準(zhǔn)線。(1)輪廓的最小二乘中線 具有幾何輪廓形狀并劃分輪廓的基 準(zhǔn)線。在取樣長度范圍內(nèi)，使被測輪廓線上的各點(diǎn)至該線的偏距 的平方和為最小。即：(，r Z2J(> " dx = min(2)輪廓的算術(shù)平均中線 在取樣長度內(nèi)，將實(shí)際輪廓?jiǎng)澐譃?上、下兩部分，并使上、下兩部分的面積相等的基準(zhǔn)線。即：Fl +F3F2n-1 =F2+F4F2n二、

4、評定參數(shù)(GB/T3505-2000)1與高度特性有關(guān)的參數(shù)：(1)輪廓的算術(shù)平均偏墾Ra在取樣長度內(nèi)，被測輪廓上各點(diǎn) 至輪廓中線偏距絕對值的算術(shù)平均值。即：或近似為:Ra參數(shù)能充分反映表面微觀幾何形狀高度方面的特性，并且 所用儀器(電動(dòng)輪廓儀)的測量比較簡便，因此是GB推掙的首 3.2 /選評定參數(shù)。圖樣上標(biāo)注的參數(shù)多為也。如 表示Ra3.2""。0參數(shù)的測量：用精密粗糙度儀(針描原理)(2)輪廓的最大高度Rz在取樣長度內(nèi)，輪廓峰頂線和谷底線 間的距離。峰頂線和谷底線，分別指在取樣長度內(nèi)平行于中線且 通過輪廓最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的線。Rz= Zp+ZyR2參數(shù)對某些小表面上不允

5、許出現(xiàn)較深的加工痕跡和小零 件的表面有實(shí)用意義。Rz12.5/表示 RzW12.5“"。2.與間距特性有關(guān)的參數(shù)(1)輪廓單元的平均寬度RSm：在一個(gè)取樣長度內(nèi)輪廓單元寬 度Xs的平均值，用RSm表示。即1川RSm = yXsi輪廓單元的平均寬度RSm是指輪廓峰和相鄰的輪廓谷在中線 上的一段長度。3與形狀特性有關(guān)的參數(shù)輪廓的支承長度率Rmr 在取樣長度內(nèi)，一平行于中線的 線從峰頂線向下移動(dòng)一段截距C到某一水平位置時(shí)，與輪廓相截 所得的各段截線長度bi之和與評定長度的比值。顯然，從峰頂線向下所取的水平截距C不同，其支承長度率 也不同，因此Ron 值應(yīng)是對應(yīng)于水平截距C值而給出的。在標(biāo)

6、準(zhǔn)中，Rmr值是以百分率來表示的，當(dāng)C值一定時(shí)，Rnu值越大, 表示輪廓凸起的實(shí)體部分越多，故起支承作用的長度長，表面接 觸剛度高，耐磨性好。如圖所示，圖Q)承載能力強(qiáng)，圖(b) 承載能力差。(a)(b)三、評定參數(shù)值各項(xiàng)評定參數(shù)的數(shù)值規(guī)定見表4.14.4。4.3表面粗糙度的符號及其標(biāo)注一、基本符號基本符號，用任何方法獲得的表面;表示用去除材料的方法獲得的表面；O表示用不去除材料的方法獲得的表面。如上圖，在上述三個(gè)符號的長邊上均可加一橫線，用于標(biāo)注 有關(guān)參數(shù)和說明。在上述三個(gè)符號上均可加一小圓，表示所有表 面具有相同的表面粗糙度要求。二、表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值的標(biāo)注如圖：a :粗糙度高度參數(shù)允

7、許值(pm),當(dāng)選用Ra 值時(shí)，可省略標(biāo)注代號Ra而直接標(biāo)注允許值，若用R2或Ry值時(shí)， 則應(yīng)在其允許值前加注相應(yīng)的代號。如:RZ125/表示Ra值應(yīng)不大于3.2jim表示Ra值應(yīng)在1.6之間 表示Rz值應(yīng)不大于125ym表示Ry值應(yīng)不大于25屮nb :加工方法，涂鍍或其它表面處理，若無特殊要求，一般Fe/Ep.Cr60hd/Mp0.4 / 不予標(biāo)注。如圖：V表示表面鍍硬銘，鍍層厚度為(6()±5)ym,鍍后拋光且Ra值不大于0.4p,m。又如：刮 25內(nèi)10點(diǎn)表示表面刮削后，在25mmX25mm面積內(nèi)，接觸點(diǎn)不 小于1()點(diǎn)，且Ra值不大于1.6umc :取樣長度值(mm),若按表

8、4-1中的規(guī)定選取取樣長度值, 則不必標(biāo)注。d :加工紋理方向，一般對紋理方向無要求時(shí)，不必標(biāo)注，若需控制紋理方向時(shí)，則標(biāo)注相應(yīng)的紋理方向符號。 如：=表示加工紋理方向?yàn)樗?；丄表示加工紋理方向?yàn)榇怪?；X表示加工紋理方向?yàn)榫W(wǎng)紋；M表示加工紋理方向?yàn)槁菪€形狀。e :加工余量(mm), 般均在工藝文件中說明，所以基本上 也不標(biāo)注。f ：間距參數(shù)值RSm或Rmr值(mm)/RSm 005RSm 0.05maxRmr(c)70%, C50%/層°70%01乩50%若需要標(biāo)注RSm值或Rmr(c)值時(shí)，數(shù)值寫在相應(yīng)代號的后面。圖4.9a為RSm上限值的標(biāo)注示例；圖4.9b為RSm最大值的標(biāo)注

9、 示例；圖4.9c為Rmr(c)的標(biāo)注示例，表示水平截距C在Rz的5()% 位置上，Rmr(c)為70%,此時(shí)Rmr(c)為下限值；圖4.9d為Rmr(c)最小值的標(biāo)注示例三、表面粗糙度標(biāo)注示例4.4表面粗糙度的選用一、評定參數(shù)的選用高度參數(shù)是基本參數(shù),在Ra的常用值范圍(0.0256.3呵)內(nèi), 國標(biāo)推薦優(yōu)先選用R心當(dāng)粗糙度要求特別高(&1<().()25中1 =或特 別低(Ra>6.3pm)時(shí),可選用Rz；當(dāng)高度參數(shù)已不能滿足控制功能要 求時(shí)，根據(jù)需要可選用RSm或Rmr補(bǔ)充控制。二、評定參數(shù)值的選用表4-2列出了各參數(shù)的系列值。表4-5列出了表面粗糙度參數(shù) 值與所適應(yīng)

10、的零件表面的關(guān)系，可供選用時(shí)參考。且一般應(yīng)考慮下列關(guān)系:1. 同一零件上的工作表面應(yīng)比非工作表面的參數(shù)值??；2. 磨擦表面應(yīng)比非磨擦表面的參數(shù)小；3. 承受交變載荷的表面，其圓角、溝槽等易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部 位，參數(shù)值應(yīng)?。?. 配合性質(zhì)要求愈高的表面，其粗糙度值應(yīng)愈?。?. 通常尺寸精度和形位精度要求愈高的部位，參數(shù)值應(yīng)愈??；6與標(biāo)準(zhǔn)件配合的表面，按標(biāo)準(zhǔn)件的有關(guān)規(guī)定選取。在常用值范圍內(nèi)，表面粗糙度與加工方法的關(guān)系：嵌鉆、粗車、粗創(chuàng)等；&爭半精（車、刨、銃、機(jī)等）加工；VZ精（車、銃、刨、鎮(zhèn)）加工及拉削、刮削、較孔、滾 壓；（有配合要求的內(nèi)孔，精度較高的平面如減速器的分離平面等）0.8 /V磨、精錢、精細(xì)膛；（有配合要求的外圓，如軸頸，軸 頭等）0.4 /V 以上超精加工如：精磨、布磨、研磨、鏡面磨、拋光 等等。（如各種量具工作面，量規(guī)（）.1、量塊工作面（）.012、非工作 面0.05等）4.5表面粗糙度的測量測量