表面粗糙度01

1、國家精品資源共享課國家精品資源共享課互換性與技術(shù)測量互換性與技術(shù)測量山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院儀器科學(xué)與技術(shù)系儀器科學(xué)與技術(shù)系互換性教學(xué)組互換性教學(xué)組國家精品資源共享課國家精品資源共享課第五章第五章 表面粗糙度與檢測表面粗糙度與檢測主講：趙學(xué)濤主講：趙學(xué)濤課時(shí)：課時(shí)： 2 國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課本章結(jié)構(gòu) 第一節(jié)第一節(jié) 表面粗糙度輪廓的基本概念表面粗糙度輪廓的基本概念 第二節(jié)第二節(jié) 表面粗糙度輪廓的評定表面粗糙度輪廓的評定 第三節(jié)第三節(jié) 表面粗糙度輪廓參數(shù)及其數(shù)值的選擇表面粗糙度輪廓參數(shù)及其數(shù)值的選擇 第四節(jié)第四節(jié) 表面粗

2、糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注 第五節(jié)第五節(jié) 表面粗糙度輪廓的檢測表面粗糙度輪廓的檢測國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課5.1 5.1 表面粗糙度的基本概念表面粗糙度的基本概念 為了研究零件的表面結(jié)構(gòu)，通常用垂直于零件為了研究零件的表面結(jié)構(gòu)，通常用垂直于零件實(shí)際表面的平面與該零件的實(shí)際表面相交得到的截實(shí)際表面的平面與該零件的實(shí)際表面相交得到的截面輪廓作為評估對象。此輪廓稱為表面輪廓，是一面輪廓作為評估對象。此輪廓稱為表面輪廓，是一條輪廓曲線。包含：條輪廓曲線。包含：1 表面粗糙度輪廓表面粗糙度輪廓2 波紋度輪廓波

3、紋度輪廓3 宏觀形狀輪廓宏觀形狀輪廓 國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課 截面輪廓誤差放大曲線截面輪廓誤差放大曲線1mm 表面粗糙度表面粗糙度 1mm10mm 宏觀形狀誤差宏觀形狀誤差3.1.1 表面粗糙度的界定表面粗糙度的界定傳統(tǒng)界定傳統(tǒng)界定國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課 實(shí)際表面輪廓呈復(fù)合特征實(shí)際表面輪廓呈復(fù)合特征 且不同的加工、使用功能且不同的加工、使用功能 （例如（例如手表芯軸手表芯軸與與汽車輪軸汽車輪軸）表面粗糙度輪廓成分表面粗糙度輪廓成分波紋度輪廓成分波紋度輪廓成分宏觀形狀輪廓成分宏觀形狀輪廓成分 要求

4、要求獲得與使獲得與使用功能相關(guān)的用功能相關(guān)的國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課5.1.2 表面粗糙度對零件使用性能的影響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：表面粗糙度大 磨損大 壽命低 2.對配合性質(zhì)的影響：表面粗糙度影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性 3. 對疲勞強(qiáng)度的影響：表面越粗糙，疲勞強(qiáng)度越低 4. 對耐腐蝕性能的影響：粗糙的表面易造成表面銹蝕 5. 對接觸剛度、密封性、外觀等都有影響。國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課 1.取樣長度

5、 測量和評定表面粗糙度時(shí)所規(guī)定的 一段基準(zhǔn)線長度。llllllrrrrrn 其作用是抑制或減弱波紋度、排除宏觀形狀誤差對表面粗糙度輪廓測量的影響。 表面越粗糙，取樣長度取值越大。 取樣長度的標(biāo)準(zhǔn)化值有國家標(biāo)準(zhǔn)。國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課 2.評定長度 -評定表面輪廓所必需的一段長度，一般為連續(xù)的幾個(gè)取樣長度， ln = n （n = 1、2、3） llllllrrrrrn 其作用是更可靠地反應(yīng)表面粗糙度輪廓的特性。 評定長度的標(biāo)準(zhǔn)化值有國家標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)評定長度n取5.國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課3. 輪廓濾

6、波器的截止波長 輪廓濾波器是指把輪廓分成長波和短波成分的濾波器，它們所能抑制的波長為截止波長。 c濾波器為長波濾波器，把波長較大的波紋度成分抑制或排除。 其值等于取樣長度lr s濾波器為短波濾波器，排出了比粗糙度波長更短的成分，只呈現(xiàn)表面粗糙度輪廓。 c和s取值都有國家標(biāo)準(zhǔn)。國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課X Xz zllrn二、基準(zhǔn)線 基準(zhǔn)線：指評定表面粗糙度參數(shù)的給定線，包括：（1）輪廓最小二乘中線（2）輪廓算術(shù)平均中線niiniiniiFFy1112min國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課 為更好的定量描述表面

7、輪廓的微小峰、谷的幅值和間距的特征，通常采用幅度參數(shù)（高度參數(shù)）和間距參數(shù)進(jìn)行表征。 1.輪廓算術(shù)平均偏差（輪廓算術(shù)平均偏差（幅度參數(shù)） 2.輪廓最大高度（輪廓最大高度（幅度參數(shù)） 3.輪廓單元的平均寬度（輪廓單元的平均寬度（間距參數(shù)） 4. 輪廓支承長度率Rmr(c)國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課ZxZpiZviXsi1.輪廓算術(shù)平均偏差輪廓算術(shù)平均偏差Ra -取樣長度內(nèi)，被測實(shí)際輪廓取樣長度內(nèi)，被測實(shí)際輪廓上各點(diǎn)至輪廓中線距離絕對上各點(diǎn)至輪廓中線距離絕對 值的平均值值的平均值 01().lrR aZxdxlrRa = Zin1 i=1 n近似表示：

8、近似表示：國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課輪廓最大峰高lrZxZiXsi輪廓最大谷深-max-max2.輪廓最大高度輪廓總高度Rt評定長度內(nèi)，輪廓的峰頂線和谷底線之間的距離取樣長度內(nèi)，輪廓的峰頂線和谷底線之間的距離國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課lrZxZiZpiZviXsi3.輪廓單元的平均寬度 RSm一個(gè)輪廓峰與相鄰輪廓谷的組合叫做輪廓單元。在一個(gè)取樣長度內(nèi)，中線與各個(gè)輪廓單元相交的線段長度叫做輪廓單元的長度。RSm = 11niiX sn 取樣長度內(nèi)，輪廓單元寬度的平均值RSm，此參數(shù)屬于附加評定參數(shù)需與Ra

9、或Rz同時(shí)選用。國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課C1 C2 M l(c )lnM l(c)i峰頂線峰頂線4. 輪廓支承長度率Rmr(c) -在給定的水平位置c上,輪廓的實(shí)體材料長度 Ml(c) 與評定長度ln之比 當(dāng)給定水平位置C1時(shí)，Rmr(c)=M l(c)i/ln； 當(dāng)給定水平位置C2時(shí)，Rmr(c)= M l(c)/ln = 100% 國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課 一、表面粗糙度輪廓技術(shù)要求內(nèi)容一、表面粗糙度輪廓技術(shù)要求內(nèi)容 1.必

10、須標(biāo)注幅度參數(shù)符號及極限值，同時(shí)標(biāo)注傳送帶、取樣長度、評定長度的數(shù)值、極限的判斷規(guī)則 2.必要時(shí)可以標(biāo)注補(bǔ)充要求：紋理及方向、加工方法、加工余量和附加的評定參數(shù)。 3.評定參數(shù)及極限值應(yīng)根據(jù)零件的功能和經(jīng)濟(jì)性來選擇。5.3 表面粗糙度輪廓參數(shù)及其數(shù)值的選擇表面粗糙度輪廓參數(shù)及其數(shù)值的選擇國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課 二、表面粗糙度輪廓參數(shù)的選擇二、表面粗糙度輪廓參數(shù)的選擇 1.如無特殊要求，一般僅選用高度參數(shù)。推薦優(yōu)先選用Ra值，因?yàn)镽a能充分反映零件表面輪廓的特征； 2.對某些不允許出現(xiàn)較大加工痕跡和受交變應(yīng)力作用的表面,應(yīng)選擇Ra與Rz聯(lián)用； 3

11、.當(dāng)測量面積很小時(shí)，如頂尖、刀具的刃部、儀表的小元件的表面，極光滑或極粗糙的表面，可選用Rz值。 4.密封性或耐磨性要求高的表面，輔助參數(shù)RSm Rmr(c) 5.3 表面粗糙度輪廓參數(shù)及其數(shù)值的選擇表面粗糙度輪廓參數(shù)及其數(shù)值的選擇國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課三、表面粗糙度參數(shù)值的選擇國標(biāo)GB/T1031-2009表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值，第一系列優(yōu)選。選用原則：選用原則：1) 同一零件上，工作表面的粗糙度值應(yīng)比非工作表面小。2) 運(yùn)動(dòng)速度高，單位面積壓力大的表面數(shù)值要小。3）承載交變應(yīng)力的零件，易產(chǎn)生應(yīng)力集中處（圓角、溝槽），數(shù)值小4) 配合性質(zhì)要求

12、越穩(wěn)定，小間隙配合和受重載的過盈配合，配合表面的數(shù)值??；5) 防腐性、密封性要求高、外表美觀的表面，粗糙度值應(yīng)小。6) 表面粗糙度數(shù)值與形位公差的協(xié)調(diào)關(guān)系（表54）7）已有專門標(biāo)準(zhǔn)對表面粗糙度作出要求的，按標(biāo)準(zhǔn)確定（齒輪齒面）8）實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)不足，參表54、表55和表56。5.3 表面粗糙度輪廓參數(shù)及其數(shù)值的選擇表面粗糙度輪廓參數(shù)及其數(shù)值的選擇國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課0.0120.0250.050.1501000.81.60.20.43.26.312.525 Ra 的數(shù)值的數(shù)值 (um)0.0250.050.10.20.40.81.63.26.3

13、12.525501002004008001600 Rz 的數(shù)值的數(shù)值 (um)5.3 表面粗糙度輪廓參數(shù)及其數(shù)值的選擇表面粗糙度輪廓參數(shù)及其數(shù)值的選擇國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課Ra/um0.000.020.020.100.12.02.010.010.080.0Rz/um0.020.100.100.500.5010.010.050.050.0320lr/mm0.080.250.82.58.0ln/mm（ln5l）0.41.254.012.540.00.0060.01250.0250.050.10.20.40.81.63.26.312.51015202

14、530405060708090Rmr(c)的數(shù)值的數(shù)值5.3 表面粗糙度輪廓參數(shù)及其數(shù)值的選擇表面粗糙度輪廓參數(shù)及其數(shù)值的選擇國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課5.4 5.4 表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注一、表面粗糙度的基本圖形符號和完整圖形符號（GB/T130-2006）基本符號基本符號:6060H1 1.4hH2=2 H1h 字高字高數(shù)字與字母高度數(shù)字與字母高度符號的線寬符號的線寬高度高度H1高度高度H22.50.253.5870.710211011430國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資

15、源共享課國家精品資源共享課表 面 粗 糙 度 符 號用用獲得的表面獲得的表面用用的方法獲得的表面的方法獲得的表面用用的方法獲得的表面的方法獲得的表面橫線上用于標(biāo)注有關(guān)參數(shù)和說明橫線上用于標(biāo)注有關(guān)參數(shù)和說明符符 號號 意意 義義 及及 說說 明明表示所有表面具有相同的表面粗糙表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求度要求5.4 5.4 表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課bced1各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)注的位置各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)注的位置a 處標(biāo)注表面粗糙度處標(biāo)注表面粗糙度參數(shù)的極限值（參數(shù)的極限值（mm）

16、和有）和有關(guān)技術(shù)要求；關(guān)技術(shù)要求；上、下限值符號上、下限值符號 傳輸帶數(shù)值傳輸帶數(shù)值/ /幅度參數(shù)符號幅度參數(shù)符號 評定長度評定長度 極限判斷規(guī)則（空格）參數(shù)極限值極限判斷規(guī)則（空格）參數(shù)極限值b處標(biāo)注處標(biāo)注參數(shù)及數(shù)值（參數(shù)及數(shù)值（mmmm）；）；c處標(biāo)注加工處標(biāo)注加工方法；方法；d處標(biāo)注加工處標(biāo)注加工符號；符號；e 處標(biāo)注加工處標(biāo)注加工（mmmm）。）。 用去除材料的方法獲得的表面用去除材料的方法獲得的表面, Ra的的上限上限值為值為 3.2 m，加工方法為銑制。，加工方法為銑制。銑銑3.2a5.4 5.4 表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注二、

17、表面粗糙度輪廓技術(shù)要求在完整圖形符號上的標(biāo)注國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課2表面粗糙度輪廓極限值的標(biāo)注（1）標(biāo)注極限值中的一個(gè)數(shù)值默認(rèn)為上限值默認(rèn)傳輸帶，默認(rèn)評定長度ln=5*lr 判斷規(guī)則默認(rèn)為16%（2）同時(shí)標(biāo)注上下值在傳輸帶前加U、L，傳輸帶省略情況下，加在上下極限前，不引起歧義情況下，U、L可以省略5.4 5.4 表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注二、表面粗糙度輪廓技術(shù)要求在完整圖形符號上的標(biāo)注Ra 1.6URa 3.2LRa 1.6國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源

18、共享課3極限值判斷規(guī)則的標(biāo)注極限值判斷規(guī)則的標(biāo)注（1）16%規(guī)則規(guī)則指在同一評定長度范圍內(nèi)幅度參數(shù)全部實(shí)測值中，大于上限值的個(gè)數(shù)不指在同一評定長度范圍內(nèi)幅度參數(shù)全部實(shí)測值中，大于上限值的個(gè)數(shù)不超過實(shí)測總值的超過實(shí)測總值的16%，小于下限值的個(gè)數(shù)不超過實(shí)測總值的，小于下限值的個(gè)數(shù)不超過實(shí)測總值的16%。（2）最大規(guī)則）最大規(guī)則在參數(shù)符號后面，加一個(gè)在參數(shù)符號后面，加一個(gè)max標(biāo)記，要求所有實(shí)測值都不大于上限值標(biāo)記，要求所有實(shí)測值都不大于上限值5.4 5.4 表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注二、表面粗糙度輪廓技術(shù)要求在完整圖形符號上的標(biāo)注URa ma

19、x 3.2LRa 1.6Ra max 1.6國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課4.傳輸帶、取樣長度和評定長度的標(biāo)注沒有標(biāo)注傳輸帶表示默認(rèn)傳輸帶，即取值為標(biāo)準(zhǔn)化值需要指定時(shí)，傳輸帶標(biāo)注在幅度參數(shù)前，并用斜線/隔開 短波濾波器在前，長波濾波器在后之間用-連接。5.4 5.4 表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注二、表面粗糙度輪廓技術(shù)要求在完整圖形符號上的標(biāo)注0.0025-0.8/Ra 3.2-0.8/Ra 3.20.0025-/Ra 3.2短、長波濾波器都標(biāo)注 只標(biāo)注 短波濾波器 只標(biāo)注長波濾波器 采用標(biāo)準(zhǔn)評定長度可

20、省略標(biāo)注，需指定評定長度時(shí)，則應(yīng)在幅度參數(shù)符號的后面注寫取樣長度的個(gè)數(shù)。-0.8/Ra 3 3.20.0025-0.8/Ra 6max3.2國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課5 表面紋理的標(biāo)注表面紋理的標(biāo)注5.4 5.4 表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注二、表面粗糙度輪廓技術(shù)要求在完整圖形符號上的標(biāo)注國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課6 附加評定參數(shù)和加工方法的標(biāo)注附加評定參數(shù)和加工方法的標(biāo)注5.4 5.4 表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求

21、在零件圖上的標(biāo)注二、表面粗糙度輪廓技術(shù)要求在完整圖形符號上的標(biāo)注URa max 3.2LRa 1.6磨TRsm0.05用磨削方法獲得表面幅度參數(shù)Ra上限值為3.2（采用最大規(guī)則），下限值為1.6um（默認(rèn)16%規(guī)則），間距參數(shù)Rsm0.05,加工紋理垂直視圖所在投影面。7 加工余量的標(biāo)注加工余量的標(biāo)注Ra 1.6車 .05車削工序的直徑方向加工余量為0.5mm國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課5.4 5.4 表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注三、表面粗糙度在零件圖中標(biāo)注在同一圖樣上且應(yīng)注在可見輪廓線、尺寸界線、

22、引出線或它們的延長線上。Ra6.3Ra6.31.61.61.6Ra6.3Ra1.6Ra6.3Ra1.6Ra.3.2Ra6.3Ra1.6國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課 當(dāng)零件的大部分表面具有相同的粗糙度要求時(shí)，對其中使用最多的一種，代（符）號，可統(tǒng)一注在圖 紙的右上角。并加注 “”二字。例如：例如：5.4 5.4 表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課Ra3.2Ra3.2Ra3.23.2 在不同方向的表面上標(biāo)注時(shí)，代號中的數(shù)字及符號的方向必在

23、不同方向的表面上標(biāo)注時(shí)，代號中的數(shù)字及符號的方向必須按下圖的規(guī)定標(biāo)注。須按下圖的規(guī)定標(biāo)注。 代號中的數(shù)字方向代號中的數(shù)字方向應(yīng)與尺寸數(shù)字的方向應(yīng)與尺寸數(shù)字的方向 一致。一致。符號的尖端必須符號的尖端必須從材料外指向表面從材料外指向表面. Ra3.25.4 5.4 表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課粗糙度代號可以標(biāo)注在幾何公差框格的上方5.4 5.4 表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注0.050.050.020.02A AA ARa1

24、.6國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課簡化標(biāo)注的規(guī)定方法當(dāng)某些表面具有相同的技術(shù)要求時(shí)可以簡化標(biāo)注5.4 5.4 表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注Ra1.6Rz6.3Rz6.3Ra3.2（ ）國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課簡化標(biāo)注的規(guī)定方法當(dāng)某些表面具有相同的技術(shù)要求時(shí)可以簡化標(biāo)注5.4 5.4 表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注Ra1.6y（ ）Ra1.6y國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課國家精品資源共享課簡化標(biāo)注的規(guī)定方法當(dāng)某些表面具有相同的技術(shù)要求時(shí)可以簡化標(biāo)注5.4 5.4 表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求在零