第5章(表面粗糙度與檢測)概要

1、第5章(表面粗糙度與檢測)概要第5章(表面粗糙度與檢測)概要 基本內(nèi)容：掌握表面粗糙度的基本概念，表面粗糙基本內(nèi)容：掌握表面粗糙度的基本概念，表面粗糙度的評定、選用、標(biāo)注及測量。度的評定、選用、標(biāo)注及測量。 重點內(nèi)容：表面粗糙度的評定、選用及標(biāo)注。重點內(nèi)容：表面粗糙度的評定、選用及標(biāo)注。 難點內(nèi)容：表面粗糙度的評定、選用。難點內(nèi)容：表面粗糙度的評定、選用。 操作技能：表面粗糙度的測量。操作技能：表面粗糙度的測量。第5章(表面粗糙度與檢測)概要一、一、實際輪廓：平面與實際表面相交所得的輪廓線第5章(表面粗糙度與檢測)概要第5章(表面粗糙度與檢測)概要基本概念基本概念一、零件表面的形貌可分為三種情

2、況：一、零件表面的形貌可分為三種情況： 形狀誤差：峰谷的波長和波高之比大于形狀誤差：峰谷的波長和波高之比大于1000 （波距（波距大于大于10 mm)的不平程度屬于形狀誤差。的不平程度屬于形狀誤差。 表面波紋度：峰谷的波長和波高之比等于表面波紋度：峰谷的波長和波高之比等于501000 (波距為波距為110 mm)的不平程度稱為波紋度。目前表面波的不平程度稱為波紋度。目前表面波紋度還沒有制定國家標(biāo)準(zhǔn)。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織第紋度還沒有制定國家標(biāo)準(zhǔn)。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織第57技術(shù)技術(shù)委員會正在制定表面波紋度有關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)。委員會正在制定表面波紋度有關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)。 表面粗糙度：零件表面所具有的微小峰谷的不平程表面粗糙

3、度：零件表面所具有的微小峰谷的不平程度，其波長和波高之比一般小于度，其波長和波高之比一般小于 50（波距小于（波距小于1mm)。第5章(表面粗糙度與檢測)概要一、造成表面粗糙度的原因：一、造成表面粗糙度的原因： 刀具與被加工表面的摩擦；刀具與被加工表面的摩擦； 切屑分離時的工件表面層金屬的塑性變形；切屑分離時的工件表面層金屬的塑性變形；工藝系你統(tǒng)中的高頻振動；工藝系你統(tǒng)中的高頻振動；第5章(表面粗糙度與檢測)概要表面粗糙度對零件性能的影響表面粗糙度對零件性能的影響 配合性質(zhì)穩(wěn)定性：配合表面經(jīng)跑合后，改變了配合性質(zhì)穩(wěn)定性：配合表面經(jīng)跑合后，改變了配合性質(zhì)。配合性質(zhì)。 摩擦磨損：摩擦系數(shù)增大，有效

4、接觸面積小，摩擦磨損：摩擦系數(shù)增大，有效接觸面積小，單位面積壓力大，越容易磨損。單位面積壓力大，越容易磨損。 抗腐蝕性：不平表面的腐蝕物更多，越容易抗腐蝕性：不平表面的腐蝕物更多，越容易腐蝕。腐蝕。第5章(表面粗糙度與檢測)概要 對零件的外觀、測量精度、表面光學(xué)性能、導(dǎo)電對零件的外觀、測量精度、表面光學(xué)性能、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能和膠合強(qiáng)度等也有著不同程度的影響。導(dǎo)熱性能和膠合強(qiáng)度等也有著不同程度的影響。 密封性：只在局部點上接觸，中間縫隙影響密密封性：只在局部點上接觸，中間縫隙影響密封性。封性。第5章(表面粗糙度與檢測)概要5.1 表面粗糙度的國家標(biāo)準(zhǔn)表面粗糙度的國家標(biāo)準(zhǔn)5.1.1 表面粗糙度的評定參

5、數(shù)及其數(shù)值表面粗糙度的評定參數(shù)及其數(shù)值5.1.1.1 主要術(shù)語及其定義主要術(shù)語及其定義(GB/T 3505-2000)第5章(表面粗糙度與檢測)概要一、取樣長度一、取樣長度 l 判別和測量表面粗糙度所規(guī)定的一段基準(zhǔn)線長度。判別和測量表面粗糙度所規(guī)定的一段基準(zhǔn)線長度。一般在一個取樣長度內(nèi)應(yīng)包含個以上的波峰和波谷。一般在一個取樣長度內(nèi)應(yīng)包含個以上的波峰和波谷。常用的取樣長度值常用的取樣長度值 l 值見表值見表 5-1 所示。所示。第5章(表面粗糙度與檢測)概要二、評定長度二、評定長度 ln： 評定表面粗糙度時所必須的一段長度。一般情況下：評定表面粗糙度時所必須的一段長度。一般情況下：ln = 5

6、。 取樣長度與評定長度取樣長度與評定長度第5章(表面粗糙度與檢測)概要三、輪廓中線三、輪廓中線 m 在取樣長度內(nèi)，使輪廓上各點的輪廓偏距在取樣長度內(nèi)，使輪廓上各點的輪廓偏距 yi 的平的平方和最小，即：方和最小，即： min2iy （一）輪廓最小二乘中線（一）輪廓最小二乘中線第5章(表面粗糙度與檢測)概要 在取樣長度內(nèi)，使輪廓上各點的輪廓偏距在取樣長度內(nèi)，使輪廓上各點的輪廓偏距 yi 的平的平方和最小，即：方和最小，即： ( (二二) ) 輪廓的算術(shù)平均中線輪廓的算術(shù)平均中線niiniiFF11第5章(表面粗糙度與檢測)概要5.1.1.2 評定參數(shù)及數(shù)值評定參數(shù)及數(shù)值(GB/T 3505-20

7、00)一、高度特征參數(shù)一、高度特征參數(shù)二、間距特征參數(shù)二、間距特征參數(shù)1. 1. 輪廓算術(shù)平均偏差輪廓算術(shù)平均偏差RaRa2. 2. 微觀不平度十點高度微觀不平度十點高度RzRz3. 3. 輪廓最大高度輪廓最大高度RyRy1. 1. 輪廓微觀不平度間距輪廓微觀不平度間距SmSm2. 2. 輪廓單峰平均間距輪廓單峰平均間距S S三、形狀特征參數(shù)三、形狀特征參數(shù)第5章(表面粗糙度與檢測)概要 輪廓算數(shù)平均偏差輪廓算數(shù)平均偏差 Ra：在取樣長度內(nèi)，被測實際：在取樣長度內(nèi)，被測實際輪廓上各點至輪廓中線距離絕對值的平均值，即：輪廓上各點至輪廓中線距離絕對值的平均值，即：dxxylRla 0)(1 nii

8、aynR11或近似為或近似為v Ra 越大，表面越粗糙。越大，表面越粗糙。 Ra 能客觀、全面反映表面能客觀、全面反映表面微觀幾何形狀特性。微觀幾何形狀特性。第5章(表面粗糙度與檢測)概要 微觀不平度十點高度微觀不平度十點高度z（新標(biāo)準(zhǔn)中已無此項）（新標(biāo)準(zhǔn)中已無此項） ：在取樣長度內(nèi)個最大的輪廓峰高在取樣長度內(nèi)個最大的輪廓峰高 ypi 平均值與平均值與5個最個最大輪廓谷深大輪廓谷深 yvi 平均值之和。平均值之和。55151 iviipizyyR第5章(表面粗糙度與檢測)概要 輪廓最大高度輪廓最大高度z （舊標(biāo)準(zhǔn)（舊標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 1031-1995)中用中用y 表示）表示） ：在取樣長度內(nèi)，

9、輪廓的峰頂線和谷底線之間在取樣長度內(nèi)，輪廓的峰頂線和谷底線之間的距離。峰頂線和谷底線平行于中線且分別通過輪廓的距離。峰頂線和谷底線平行于中線且分別通過輪廓最高點和最低點。最高點和最低點。vz 越大，表面越粗糙。越大，表面越粗糙。z 能不如能不如a 對表面粗糙對表面粗糙度反映得客觀、全面。度反映得客觀、全面。第5章(表面粗糙度與檢測)概要二、間距參數(shù)二、間距參數(shù) 輪廓單峰平均間距輪廓單峰平均間距 S （新標(biāo)準(zhǔn)中已無此項）（新標(biāo)準(zhǔn)中已無此項） ：兩：兩相鄰輪廓單峰的最高點在中線上的投影長度相鄰輪廓單峰的最高點在中線上的投影長度 Si 稱為輪稱為輪廓單峰間距，則廓單峰間距，則 S 為：為： niiS

10、nS11間距參數(shù)反應(yīng)輪廓疏、密況狀，即間距參數(shù)反應(yīng)輪廓疏、密況狀，即 l 內(nèi)峰、谷的數(shù)量。內(nèi)峰、谷的數(shù)量。第5章(表面粗糙度與檢測)概要 輪廓單元的平均寬度輪廓單元的平均寬度RSm（舊標(biāo)準(zhǔn)是微觀不平度的（舊標(biāo)準(zhǔn)是微觀不平度的平均間距平均間距 Sm） ：含有輪廓峰和相鄰輪廓谷的一段中：含有輪廓峰和相鄰輪廓谷的一段中線長度線長度 Smi 稱為微觀不平度間距，則稱為微觀不平度間距，則 Sm 為：為： niimmSnS11 niismxnRS11第5章(表面粗糙度與檢測)概要三、形狀特征參數(shù)三、形狀特征參數(shù) 輪廓支撐長度率輪廓支撐長度率 Rmr （舊標(biāo)準(zhǔn)是（舊標(biāo)準(zhǔn)是 tp ） ：與輪廓峰：與輪廓峰頂線

11、相距為頂線相距為 c 的一條直線與輪廓峰相截所得到的各段的一條直線與輪廓峰相截所得到的各段截線截線 bi 之和，稱為輪廓支撐長度之和，稱為輪廓支撐長度 np ，與取樣長度，與取樣長度 l 之比，就是輪廓支撐長度率之比，就是輪廓支撐長度率 tp ，且有：，且有：001001001100)( niippmrbllntR第5章(表面粗糙度與檢測)概要5.1.1 表面粗糙度代號及其標(biāo)注表面粗糙度代號及其標(biāo)注 a1、a2 處為粗糙度高度參處為粗糙度高度參數(shù)的允許值（數(shù)的允許值（m）；）； b 處標(biāo)注加工方法、鍍涂處標(biāo)注加工方法、鍍涂或其它表面處理；或其它表面處理； c 處標(biāo)出取樣長度（處標(biāo)出取樣長度（m

12、m）；）； d 標(biāo)出加工紋理方向符號；標(biāo)出加工紋理方向符號； e 處標(biāo)出加工余量（處標(biāo)出加工余量（mm）；）； f 處標(biāo)出間距參數(shù)值（處標(biāo)出間距參數(shù)值（mm）或輪廓支承長度率?；蜉喞С虚L度率。GB/T 131-1993第5章(表面粗糙度與檢測)概要紋理方向紋理方向第5章(表面粗糙度與檢測)概要 表面是通過去除材料方法獲得；表面是通過去除材料方法獲得； 表面是通過不去除材料方法獲得；表面是通過不去除材料方法獲得； 去除材料，去除材料， Ra （可省略）最大允許（可省略）最大允許 值為值為 6.3 m ；6.3 任何方法任何方法， Ra 最大允許值為最大允許值為 6.3 m ；z 200不去除材

13、料，不去除材料，z 最大允許值為最大允許值為 200 m。6.3第5章(表面粗糙度與檢測)概要 標(biāo)注時將其標(biāo)注時將其標(biāo)注在可見輪標(biāo)注在可見輪廓線、尺寸界廓線、尺寸界線、引出線或線、引出線或它們的延長線它們的延長線上，符號的尖上，符號的尖端必須從材料端必須從材料外指向被注表外指向被注表面。面。實例分析實例分析第5章(表面粗糙度與檢測)概要5.2 零件表面粗糙度參數(shù)值的選擇零件表面粗糙度參數(shù)值的選擇 總的原則總的原則： 在滿足零件功能的前提下，選取最經(jīng)濟(jì)的參數(shù)值。在滿足零件功能的前提下，選取最經(jīng)濟(jì)的參數(shù)值。 在滿足零件表面功能要求的前提下，盡量選取較大的在滿足零件表面功能要求的前提下，盡量選取較大

14、的參數(shù)值；參數(shù)值； 同一零件上，工作表面比非工作表面粗糙度值??；同一零件上，工作表面比非工作表面粗糙度值??； 摩擦表面比非摩擦表面要??；摩擦表面比非摩擦表面要小； 受循環(huán)載荷的表面，易引起應(yīng)力集中的部分要?。皇苎h(huán)載荷的表面，易引起應(yīng)力集中的部分要??； 配合要求高、聯(lián)接要求可靠、受重載的表面粗糙度配合要求高、聯(lián)接要求可靠、受重載的表面粗糙度值都應(yīng)小；值都應(yīng)??；第5章(表面粗糙度與檢測)概要 同一精度，小尺寸比大尺寸、軸比孔的表面粗糙度同一精度，小尺寸比大尺寸、軸比孔的表面粗糙度值要小。值要小。 一般尺寸公差、表面形狀公差小時，表面粗糙度一般尺寸公差、表面形狀公差小時，表面粗糙度參數(shù)值也小，但也

15、不存在確定的函數(shù)關(guān)系。如機(jī)床參數(shù)值也小，但也不存在確定的函數(shù)關(guān)系。如機(jī)床的手輪或手柄。的手輪或手柄。 一般情況下，它們之間有一定的對應(yīng)關(guān)系，設(shè)形狀一般情況下，它們之間有一定的對應(yīng)關(guān)系，設(shè)形狀公差為公差為T，尺寸公差為尺寸公差為IT，它們之間的關(guān)系可參照以它們之間的關(guān)系可參照以下對應(yīng)關(guān)系：下對應(yīng)關(guān)系：若若 T0.6 IT，則則 Ra0.05 IT； Rz 0.2 IT T0.4 IT，則則 Ra0.025 IT； Rz 0.1 IT T0.25 IT，則則 Ra0.012 IT； Rz 0.05 IT T0.25 IT，則則 T； Rz 0.6 T第5章(表面粗糙度與檢測)概要5.3 表面粗糙度的測量表面粗糙度的測量5.3.1 比較法比較法 將被測表面和表面粗糙度樣板直接進(jìn)行