2.1第五章 表面粗糙度輪廓及其檢測 _ppt課件

1、第五章第五章 表面粗糙度輪廓及其檢測表面粗糙度輪廓及其檢測u目的要求：目的要求：u 通過本章的學(xué)習(xí)掌握表面粗糙度輪廓的通過本章的學(xué)習(xí)掌握表面粗糙度輪廓的標(biāo)注及計(jì)算方法，理解與尺寸和幾何精度的相標(biāo)注及計(jì)算方法，理解與尺寸和幾何精度的相互關(guān)系?；リP(guān)系。 u重點(diǎn)：重點(diǎn)：u 1 1、表面粗糙度輪廓的高度特征參數(shù)的意義及、表面粗糙度輪廓的高度特征參數(shù)的意義及計(jì)算方法；計(jì)算方法；u 2 2、表面粗糙度輪廓評定參數(shù)的選擇；、表面粗糙度輪廓評定參數(shù)的選擇； u 3 3、表面粗糙度輪廓的符號及標(biāo)注方法；、表面粗糙度輪廓的符號及標(biāo)注方法；u難點(diǎn)：難點(diǎn)：u 表面粗糙度輪廓評定參數(shù)的選擇表面粗糙度輪廓評定參數(shù)的選擇

2、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一、表面粗糙度輪廓的界定一、表面粗糙度輪廓的界定 1 1、表面粗糙度輪廓：指加工表面上具有、表面粗糙度輪廓：指加工表面上具有的較小間距和峰、谷所組成的微觀幾何的較小間距和峰、谷所組成的微觀幾何形狀誤差形狀誤差. .粗糙度：10mm二、表面粗糙度輪廓對零件工作性能的影響對摩擦和磨損的影響：表面越粗糙，摩擦阻力越大，磨損越快，耐磨性越差，但過分光滑，反而增加摩擦磨損。零件應(yīng)規(guī)定合理的表面粗糙度。左圖：有相對運(yùn)動時(shí)，兩表面的凸峰相互搓切，形成阻力。另一方面，由于凸峰接觸，接觸面減小，單位面積壓力增加，磨損增加。右圖：初期磨損階段，凸峰磨損

3、較快，正常磨損階段(t2)，接觸面積較大，經(jīng)過t2后，表面磨光，產(chǎn)分子親和力，磨損加劇。v對配合性能的影響對配合性能的影響v表面越粗糙，配合性越不穩(wěn)定。對于有相對運(yùn)表面越粗糙，配合性越不穩(wěn)定。對于有相對運(yùn)動的間隙配合，工作時(shí)易于磨損，間隙增大；對動的間隙配合，工作時(shí)易于磨損，間隙增大；對于過盈配合，裝配壓合時(shí)，粗糙表面波峰被擠平，于過盈配合，裝配壓合時(shí)，粗糙表面波峰被擠平，實(shí)際有效過盈減小。實(shí)際有效過盈減小。v對疲勞強(qiáng)度的影響對疲勞強(qiáng)度的影響v表面越粗糙波谷越深且底部圓弧半徑越小，越容表面越粗糙波谷越深且底部圓弧半徑越小，越容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，對承受交變載荷的零件波谷的易產(chǎn)生應(yīng)力集中，對承受交變

4、載荷的零件波谷的位置易出現(xiàn)疲勞裂紋。位置易出現(xiàn)疲勞裂紋。v 對耐腐蝕性的影響對耐腐蝕性的影響v表面越粗糙，越易在波谷處凝聚腐蝕物質(zhì)，凹谷表面越粗糙，越易在波谷處凝聚腐蝕物質(zhì)，凹谷深度越大，底部角度越小，腐蝕作用越厲害。深度越大，底部角度越小，腐蝕作用越厲害。v對外觀的影響對外觀的影響v對氣密性的影響對氣密性的影響第二節(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GB/T 3505-GB/T 3505-20212021）一、取樣長度和評定長度一、取樣長度和評定長度1 1、取樣長度、取樣長度lrlr：用來判別具有表面粗糙度特征：用來判別具有表面粗糙度特征的一段基準(zhǔn)線長度。的一段基準(zhǔn)線長度。目的

5、：限制、減弱幾何形狀誤差及表面粗糙度對目的：限制、減弱幾何形狀誤差及表面粗糙度對測量結(jié)果的影響。一般包含五個(gè)以上的輪廓峰測量結(jié)果的影響。一般包含五個(gè)以上的輪廓峰和輪廓谷。和輪廓谷。 2 2、評定長度、評定長度lnln：評定表面粗糙度時(shí)所必須的一：評定表面粗糙度時(shí)所必須的一段長度。段長度。 一一 般般ln =5 lrln =5 lr附表附表51 輪廓算術(shù)平均偏差輪廓算術(shù)平均偏差Ra、輪廓最大高度、輪廓最大高度Rz和輪廓單元的平和輪廓單元的平均寬度均寬度Rsm的標(biāo)準(zhǔn)取樣長度和標(biāo)準(zhǔn)評定長度的標(biāo)準(zhǔn)取樣長度和標(biāo)準(zhǔn)評定長度（摘自（摘自GB/T 13012021、GB/T 106102021） 二、表面粗糙

6、度輪廓的中線中線(Mean Line):具有幾何輪廓形狀并劃分輪廓的基準(zhǔn)線。1、輪廓的最小二乘中線 在一個(gè)取樣長度lr范圍內(nèi)，最小二乘中線使輪廓上各點(diǎn)到該線的距離的平方和為最小。),.,3 , 2 , 1min(minn1i202niZdxZilr或2、輪廓的算術(shù)平均中線 輪廓算術(shù)平均中線使劃分的輪廓的上半部分面積等于下半部分面積。niiniiFF11基 準(zhǔn) 線 表 面 微 觀 輪 廓 的 高 度三、表面粗糙輪廓的評定參數(shù)三、表面粗糙輪廓的評定參數(shù) 1 1、幅度參數(shù)、幅度參數(shù)-主參數(shù)主參數(shù)（1 1） 輪廓算術(shù)平均偏差輪廓算術(shù)平均偏差Ra:Ra:在一個(gè)取樣長度在一個(gè)取樣長度lr lr范圍內(nèi)，被評

7、定范圍內(nèi)，被評定輪廓上各點(diǎn)至輪廓中線的縱坐標(biāo)值的絕對值的算術(shù)平均值。輪廓上各點(diǎn)至輪廓中線的縱坐標(biāo)值的絕對值的算術(shù)平均值。 Ra Ra 特點(diǎn)：能客觀地反映表面微觀幾何形狀的特征。特點(diǎn)：能客觀地反映表面微觀幾何形狀的特征。 Ra Ra越大，表面越粗糙。越大，表面越粗糙。niiyn11（2輪廓最大高度Rz：在一個(gè)取樣長度lr范圍內(nèi)，被評定輪廓上各個(gè)極點(diǎn)至中線的距離中，最大輪廓峰高Rp與最大輪廓谷深Rv之和的高度， 即 Rz = Rp + Rv 特點(diǎn)：所反映表面微觀幾何形狀特征不全面，但測量十分簡便，彌補(bǔ)了a不能測量極小面積的不足。2、間距參數(shù)-附加參數(shù) 輪廓單元：輪廓峰與相鄰輪廓谷的組合 輪廓單元寬

8、度Xsi：中線與各個(gè)輪廓單元相交線段的長度 輪廓單元平均寬度RSm：一個(gè)取樣長度lr內(nèi)所有輪廓單元寬度的平均值,即 miiXsmRSm11在零件圖上，對零件某一表面的表面粗糙度輪廓要求，在零件圖上，對零件某一表面的表面粗糙度輪廓要求，按需要選擇按需要選擇Ra或或Rz標(biāo)注。標(biāo)注。RSm 屬于附加評定參數(shù)，只能與屬于附加評定參數(shù)，只能與Ra或或Rz同時(shí)選用，不同時(shí)選用，不能獨(dú)立采用。能獨(dú)立采用。圖圖5-7 輪廓單元的寬度和輪廓單元的平均寬度輪廓單元的寬度和輪廓單元的平均寬度Rsm第三節(jié)第三節(jié) 表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求一、表面粗糙度輪廓評定參數(shù)的選用一、表面粗糙度輪廓評定參數(shù)

9、的選用沒有特殊要求，通常只選用高度特征參數(shù)沒有特殊要求，通常只選用高度特征參數(shù) 。 1 1優(yōu)先選用優(yōu)先選用RaRa；（不宜用于太粗或太光的表面）；（不宜用于太粗或太光的表面） 特別光滑：小的波谷，探針無法進(jìn)入谷底；特別光滑：小的波谷，探針無法進(jìn)入谷底； 特別粗糙：探針容易打斷。特別粗糙：探針容易打斷。 2 2微小面積用微小面積用RzRz不能含有不能含有5 5個(gè)波峰和波谷）；個(gè)波峰和波谷）； 極光滑和粗糙的表面用極光滑和粗糙的表面用RzRz。 Ra Ra也可與也可與RzRz聯(lián)用，控制表面微觀裂紋。聯(lián)用，控制表面微觀裂紋。當(dāng)高度參數(shù)不能滿足零件的使用時(shí)，附加給出間當(dāng)高度參數(shù)不能滿足零件的使用時(shí)，附

10、加給出間距參數(shù)或混合參數(shù)距參數(shù)或混合參數(shù)二、表面粗糙度輪廓參數(shù)極限值的選用二、表面粗糙度輪廓參數(shù)極限值的選用準(zhǔn)繩：在滿足功能要求的前提下，盡量選用大的參數(shù)值。準(zhǔn)繩：在滿足功能要求的前提下，盡量選用大的參數(shù)值。表面粗糙度輪廓參數(shù)的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化表面粗糙度輪廓參數(shù)的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化-附表附表5-25-2調(diào)整時(shí)應(yīng)考慮的因素：調(diào)整時(shí)應(yīng)考慮的因素：1)1)同一零件上，工作表面的粗糙度值應(yīng)比非工作表面小。同一零件上，工作表面的粗糙度值應(yīng)比非工作表面小。2)2)摩擦表面的粗糙度值應(yīng)比非摩擦面小。摩擦表面的粗糙度值應(yīng)比非摩擦面小。3)3)運(yùn)動速度高，單位面積壓力大的表面數(shù)值要小。運(yùn)動速度高，單位面積壓力大的表面數(shù)值要小

11、。4)4)配合性質(zhì)要求越穩(wěn)定，數(shù)值應(yīng)小。同一公差等級，小尺寸配合性質(zhì)要求越穩(wěn)定，數(shù)值應(yīng)小。同一公差等級，小尺寸比大尺寸，軸比孔的表面粗糙度數(shù)值小。比大尺寸，軸比孔的表面粗糙度數(shù)值小。5)5)表面粗糙度數(shù)值與尺寸、幾何公差協(xié)調(diào)。表面粗糙度數(shù)值與尺寸、幾何公差協(xié)調(diào)。6) 6) 防腐性、密封性要求高、外表美觀的表面，粗糙度值應(yīng)小。防腐性、密封性要求高、外表美觀的表面，粗糙度值應(yīng)小。第四節(jié)第四節(jié) 表面粗糙度輪廓技術(shù)要求表面粗糙度輪廓技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注在零件圖上的標(biāo)注一、一、 表面粗糙度輪廓的基本圖形符號和完整圖形符號表面粗糙度輪廓的基本圖形符號和完整圖形符號 用任何方法獲得的表面用任何方法獲得的

12、表面（單獨(dú)使用無意義）（單獨(dú)使用無意義）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用不去除材料的方法獲得的表面用不去除材料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表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求糙度要求基本符號完整符號 二、表面粗糙度輪廓技術(shù)要求在完整圖形符號二、表面粗糙度輪廓技術(shù)要求在完整圖形符號 上的標(biāo)注上的標(biāo)注 1. 表面粗糙度輪廓各項(xiàng)技術(shù)要求在完整圖形符表面粗糙度輪廓各項(xiàng)技術(shù)要求在完整圖形符號上的標(biāo)注位置號上的標(biāo)注位置 在完整圖形符號的周圍標(biāo)注評定參數(shù)的符在完整圖形符號的周

13、圍標(biāo)注評定參數(shù)的符號及極限值和其他技術(shù)要求。號及極限值和其他技術(shù)要求。 在周圍標(biāo)注了技術(shù)要求的完整圖形符號稱在周圍標(biāo)注了技術(shù)要求的完整圖形符號稱為表面粗糙度輪廓代號，簡稱粗糙度代號。為表面粗糙度輪廓代號，簡稱粗糙度代號。 位置位置a：下列符號和數(shù)值排成一行：下列符號和數(shù)值排成一行 位置位置b：附加評定參數(shù)如：附加評定參數(shù)如RSm，mm）位置位置c：加工方法：加工方法位置位置d：表面紋理：表面紋理位置位置e：加工余量：加工余量mm） 圖圖5-11 上、下限值符號上、下限值符號 /幅度參數(shù)符號幅度參數(shù)符號 評定長度值評定長度值 極限值判斷規(guī)則極限值判斷規(guī)則(空格空格) 幅度參數(shù)極限值幅度參數(shù)極限值

14、(m) 2. 表面粗糙度輪廓極限值的標(biāo)注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)值且默認(rèn)為上限值圖標(biāo)注極限值中的一個(gè)數(shù)值且默認(rèn)為上限值圖5-12） 圖圖5-10 （2同時(shí)標(biāo)注上、下限值圖同時(shí)標(biāo)注上、下限值圖5-13） 圖圖5-11 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 （116%規(guī)則圖規(guī)則圖5-10、圖、圖5-11） 16%規(guī)則是表面粗糙度輪廓技術(shù)要求中規(guī)則是表面粗糙度輪廓技術(shù)要求中的默認(rèn)規(guī)則。的默認(rèn)規(guī)則。若采用，則圖樣上不需注出。若采用，則圖樣上不需注出。 （2最大規(guī)則圖最大規(guī)則圖5-12、圖、圖5-13） 在幅度參數(shù)符號在幅度參數(shù)符號Ra或或Rz的后面標(biāo)注一個(gè)的后面標(biāo)

15、注一個(gè)“max的標(biāo)記。的標(biāo)記。 圖圖5-14 圖圖5-15 4. 表面紋理的標(biāo)注 需要標(biāo)注表面紋理及其方向時(shí)，則應(yīng)采用規(guī)定的符號圖5-18進(jìn)行標(biāo)注。5. 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 需要標(biāo)注附加評定參數(shù)或和加工方法時(shí)的標(biāo)注示需要標(biāo)注附加評定參數(shù)或和加工方法時(shí)的標(biāo)注示例見圖例見圖5-17。該圖亦為表面粗糙度輪廓各項(xiàng)技術(shù)要求在。該圖亦為表面粗糙度輪廓各項(xiàng)技術(shù)要求在完完整圖形符號上標(biāo)注的示例。整圖形符號上標(biāo)注的示例。 圖圖5-196. 加工余量的標(biāo)注加工余量的標(biāo)注 圖圖5-20 (舊國標(biāo)) 2、 代號： a、主參數(shù)允許值； b、加工方法； c、取樣長度； d、加工紋理方

16、向； e、加工余量； f、間距參數(shù)。用去除材料方法獲得表面，a的上限值為.m用去除材料方法獲得表面，z的上限值為. m用去除材料方法獲得表面，a的上限值為. m y的最大允許值為. m三、三、 表面粗糙度輪廓代號在圖樣上的標(biāo)注表面粗糙度輪廓代號在圖樣上的標(biāo)注 位置：標(biāo)在可見輪廓線、尺寸界線上，及其延長線上位置：標(biāo)在可見輪廓線、尺寸界線上，及其延長線上 方向：符號尖端從材料外指向材料里方向：符號尖端從材料外指向材料里 三、表面粗糙度輪廓代號在零件圖標(biāo)注三、表面粗糙度輪廓代號在零件圖標(biāo)注 的規(guī)定和方法的規(guī)定和方法 1. 一般規(guī)定一般規(guī)定 粗糙度代號盡可能標(biāo)注在注了相應(yīng)的尺寸及其粗糙度代號盡可能標(biāo)注

17、在注了相應(yīng)的尺寸及其極限偏差的同一視圖上。極限偏差的同一視圖上。 粗糙度代號上的各種符號和數(shù)字的注寫和讀取粗糙度代號上的各種符號和數(shù)字的注寫和讀取方向應(yīng)與尺寸的注寫和讀取方向一致。方向應(yīng)與尺寸的注寫和讀取方向一致。 粗糙度代號的尖端必須從材料外指向并接觸零粗糙度代號的尖端必須從材料外指向并接觸零件表面。件表面。 3.23.26.36.31.63.23.23.2標(biāo)注示例標(biāo)注示例2456.36.3 符號的尖端必須符號的尖端必須 從材料外指向被從材料外指向被 標(biāo)注的表面。標(biāo)注的表面。 2. 常規(guī)標(biāo)注方法常規(guī)標(biāo)注方法 標(biāo)注示例見圖標(biāo)注示例見圖5-19a、b，圖，圖5-20，圖，圖5-21，圖圖5-22a、b，圖，圖5-23a、b。 圖圖5-19 圖圖5-20 圖圖5-215-21 圖圖5-225-22 圖圖5-235-23習(xí)題講解用去除材料方法獲