幾何量公差與測(cè)量技術(shù)(5)

1、第第5章章 表面粗糙度表面粗糙度5.1 基本概念基本概念5.1.1 表面粗糙度的基本概念表面粗糙度的基本概念 表面粗糙度（表面粗糙度（Surface Roughness) )是指工件表面上是指工件表面上具有的較小間距的微小峰谷組成的微觀幾何形狀特性。具有的較小間距的微小峰谷組成的微觀幾何形狀特性。說(shuō)明：說(shuō)明： （1）表面粗糙度是由刀痕、材料塑性變形、工藝系）表面粗糙度是由刀痕、材料塑性變形、工藝系統(tǒng)的高頻振動(dòng)、工件與被加工表面的摩擦等原因引起的。統(tǒng)的高頻振動(dòng)、工件與被加工表面的摩擦等原因引起的。 （2）表面粗糙度是一種微觀幾何形狀誤差；形狀誤）表面粗糙度是一種微觀幾何形狀誤差；形狀誤差為宏觀幾

2、何形狀誤差。差為宏觀幾何形狀誤差。 （3）通常波距小于通常波距小于1mm屬于表面粗糙度，波距在屬于表面粗糙度，波距在110mm之間屬于表面波紋度，波距大于之間屬于表面波紋度，波距大于10mm屬于形屬于形狀誤差。狀誤差。5.1 基本概念基本概念5.1.2 表面粗糙度對(duì)機(jī)械零件使用性能的影響表面粗糙度對(duì)機(jī)械零件使用性能的影響 1 對(duì)摩擦和磨損的影響對(duì)摩擦和磨損的影響 2 對(duì)配合性能的影響對(duì)配合性能的影響 3 對(duì)抗腐蝕性的影響對(duì)抗腐蝕性的影響 4 對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響5.2 表面粗糙度的評(píng)定表面粗糙度的評(píng)定5.2.1 基本術(shù)語(yǔ)基本術(shù)語(yǔ) （1）取樣長(zhǎng)度）取樣長(zhǎng)度( (lr) ) 取樣長(zhǎng)度取

3、樣長(zhǎng)度是指在是指在X X軸方向判別被評(píng)定輪廓不規(guī)則特軸方向判別被評(píng)定輪廓不規(guī)則特征的長(zhǎng)度。征的長(zhǎng)度。5.1 基本概念基本概念 取樣長(zhǎng)度取樣長(zhǎng)度一般應(yīng)包含一般應(yīng)包含5 5個(gè)以上的輪廓峰和輪廓谷。個(gè)以上的輪廓峰和輪廓谷。規(guī)定取樣長(zhǎng)度的目的在于規(guī)定取樣長(zhǎng)度的目的在于限制和減弱表面波紋度對(duì)表面限制和減弱表面波紋度對(duì)表面粗糙度測(cè)量結(jié)果的影響。粗糙度測(cè)量結(jié)果的影響。5.2 表面粗糙度的評(píng)定表面粗糙度的評(píng)定 (2) 評(píng)定長(zhǎng)度評(píng)定長(zhǎng)度( (ln) ) 評(píng)定長(zhǎng)度是指用于評(píng)定被評(píng)定輪廓的評(píng)定長(zhǎng)度是指用于評(píng)定被評(píng)定輪廓的X軸方向的長(zhǎng)軸方向的長(zhǎng)度。它可以包括度。它可以包括1個(gè)或幾個(gè)取樣長(zhǎng)度，通常取個(gè)或幾個(gè)取樣長(zhǎng)度，通

4、常取ln = 5lr。5.2 表面粗糙度的評(píng)定表面粗糙度的評(píng)定 (3) 長(zhǎng)波和短波輪廓慮波器的截止波長(zhǎng)長(zhǎng)波和短波輪廓慮波器的截止波長(zhǎng)( (c/c/s)s) 輪廓濾波器是指將表面輪廓分離成長(zhǎng)波和短波成分輪廓濾波器是指將表面輪廓分離成長(zhǎng)波和短波成分的濾波器，它們所能抑制的波長(zhǎng)稱為的濾波器，它們所能抑制的波長(zhǎng)稱為截止波長(zhǎng)截止波長(zhǎng)。從。從短波短波截止波長(zhǎng)截止波長(zhǎng)至至長(zhǎng)波截止波長(zhǎng)長(zhǎng)波截止波長(zhǎng)這兩個(gè)極值之間的波長(zhǎng)范圍稱這兩個(gè)極值之間的波長(zhǎng)范圍稱為為傳輸帶傳輸帶。 (4) 粗糙度輪廓中線粗糙度輪廓中線 輪廓中線是評(píng)定表面粗糙度參數(shù)值的基準(zhǔn)線。輪廓中線是評(píng)定表面粗糙度參數(shù)值的基準(zhǔn)線。 1）輪廓的最小二乘中線（

5、）輪廓的最小二乘中線（m） 是指在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，使輪廓線上各點(diǎn)的是指在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，使輪廓線上各點(diǎn)的輪廓偏距的輪廓偏距的平方和平方和為最小的線。為最小的線。5.2 表面粗糙度的評(píng)定表面粗糙度的評(píng)定5.2 表面粗糙度的評(píng)定表面粗糙度的評(píng)定 2）輪廓的算術(shù)平均中線）輪廓的算術(shù)平均中線 是指在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，劃分實(shí)際輪廓為上、下兩部分，是指在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，劃分實(shí)際輪廓為上、下兩部分，且使上、下兩部分面積相等的線。且使上、下兩部分面積相等的線。5.2 表面粗糙度的評(píng)定表面粗糙度的評(píng)定5.2 表面粗糙度的評(píng)定表面粗糙度的評(píng)定5.2.2 平定參數(shù)平定參數(shù)5.2.2.1 幅度參數(shù)幅度參數(shù) （1）輪廓算術(shù)平均偏差）輪廓

6、算術(shù)平均偏差 Ra 在取樣長(zhǎng)度內(nèi)縱坐標(biāo)在取樣長(zhǎng)度內(nèi)縱坐標(biāo)Z（x）絕對(duì)值的算術(shù)平均值。）絕對(duì)值的算術(shù)平均值。 （2）輪廓最大高度）輪廓最大高度Rz 在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，最大輪廓峰高與最大輪廓谷深之和。在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，最大輪廓峰高與最大輪廓谷深之和。Rz= max|zpi|+max|zvi|5.2 表面粗糙度的評(píng)定表面粗糙度的評(píng)定5.2 表面粗糙度的評(píng)定表面粗糙度的評(píng)定 5.2.2.2 間距參數(shù)間距參數(shù) 輪廓單元的平均寬度輪廓單元的平均寬度 Rsm 輪廓單元輪廓單元的平均寬度是指在取樣長(zhǎng)度內(nèi)的平均寬度是指在取樣長(zhǎng)度內(nèi)輪廓單元寬輪廓單元寬度度的平均值。的平均值。 5.2.2.3 曲線和相關(guān)參數(shù)曲線和相關(guān)參數(shù)

7、 輪廓的支承長(zhǎng)度率輪廓的支承長(zhǎng)度率Rmr(c) 指在給定水平截面高度指在給定水平截面高度c上，上，輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度Ml(c)與評(píng)定與評(píng)定長(zhǎng)度的比率。長(zhǎng)度的比率。 輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度Ml(c)是指在評(píng)定長(zhǎng)度內(nèi)，在是指在評(píng)定長(zhǎng)度內(nèi)，在一個(gè)給定水平截面高度一個(gè)給定水平截面高度c上，用一條平行上，用一條平行X軸的線與軸的線與輪輪廓單元廓單元相截所獲得的各段截線長(zhǎng)度和。相截所獲得的各段截線長(zhǎng)度和。 輪廓的支承長(zhǎng)度率是隨水平截面高度輪廓的支承長(zhǎng)度率是隨水平截面高度c大小而變化大小而變化的，其關(guān)系曲線稱為輪廓的的，其關(guān)系曲線稱為輪廓的支撐長(zhǎng)度率曲線支撐長(zhǎng)度率曲線。 5.

8、2 表面粗糙度的評(píng)定表面粗糙度的評(píng)定5.2 表面粗糙度的評(píng)定表面粗糙度的評(píng)定 間距參數(shù)與曲線和相關(guān)參數(shù)，稱為附加參數(shù)，只有間距參數(shù)與曲線和相關(guān)參數(shù)，稱為附加參數(shù)，只有零件表面有特殊使用要求時(shí)，才選用。零件表面有特殊使用要求時(shí)，才選用。5.3 表面粗糙度的參數(shù)值及其選用表面粗糙度的參數(shù)值及其選用5.3.1 表面粗糙度評(píng)定參數(shù)的選用表面粗糙度評(píng)定參數(shù)的選用 （1）幅度參數(shù)的選用）幅度參數(shù)的選用 （2）附加參數(shù)的選用）附加參數(shù)的選用 5.3.2 表面粗糙度參數(shù)值的選用表面粗糙度參數(shù)值的選用 (1) 表面粗糙度參數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)化表面粗糙度參數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)化5.3 表面粗糙度的參數(shù)值及其選用表面粗糙度的參數(shù)值及

9、其選用5.3 表面粗糙度的參數(shù)值及其選用表面粗糙度的參數(shù)值及其選用 (2) 參數(shù)值的選用參數(shù)值的選用 一般來(lái)說(shuō)，表面粗糙度一般來(lái)說(shuō)，表面粗糙度參數(shù)值愈小，零件的工作性參數(shù)值愈小，零件的工作性能愈好。但不能認(rèn)為表面粗能愈好。但不能認(rèn)為表面粗糙度參數(shù)值選得越小越好，糙度參數(shù)值選得越小越好，還要考慮工藝性和經(jīng)濟(jì)性。還要考慮工藝性和經(jīng)濟(jì)性。5.3 表面粗糙度的參數(shù)值及其選用表面粗糙度的參數(shù)值及其選用5.4 表面粗糙度在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度在零件圖上的標(biāo)注5.4.1 表面粗糙度的符號(hào)表面粗糙度的符號(hào) 圖樣上所標(biāo)注的表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)，是對(duì)圖樣上所標(biāo)注的表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)，是對(duì)該表面完工后的要求。

10、其標(biāo)注方法應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)該表面完工后的要求。其標(biāo)注方法應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T131-2006和和GB/T10610-2009的規(guī)定。的規(guī)定。5.4 表面粗糙度在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度在零件圖上的標(biāo)注5.4.2 表面粗糙度要求在完整圖形符號(hào)上的標(biāo)注表面粗糙度要求在完整圖形符號(hào)上的標(biāo)注 位置位置a，注寫表面粗糙度的第一個(gè)要求，該要求包括粗，注寫表面粗糙度的第一個(gè)要求，該要求包括粗糙度評(píng)定參數(shù)代號(hào)及其數(shù)值和傳輸帶或取樣長(zhǎng)度等。糙度評(píng)定參數(shù)代號(hào)及其數(shù)值和傳輸帶或取樣長(zhǎng)度等。 位置位置b，注寫第二個(gè)表面粗糙度要求。，注寫第二個(gè)表面粗糙度要求。 位置位置c，注寫加工方法、表面處理、，注寫加工方法、表面處

11、理、涂層和其它加工工藝要求等。涂層和其它加工工藝要求等。 位置位置d，注寫所要求的表面紋理和，注寫所要求的表面紋理和紋理方向。紋理方向。 位置位置e，注寫所要求的加工余量。，注寫所要求的加工余量。5.4 表面粗糙度在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度在零件圖上的標(biāo)注 (1) 表面粗糙度各項(xiàng)要求在完整圖形符號(hào)上的標(biāo)注位置表面粗糙度各項(xiàng)要求在完整圖形符號(hào)上的標(biāo)注位置 (2) 表面粗糙度極限值的標(biāo)注表面粗糙度極限值的標(biāo)注 (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5.4 表面粗糙度在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度在零件圖上的標(biāo)注 在完整圖形符號(hào)上標(biāo)注評(píng)定參數(shù)及其數(shù)值，其在完整圖形符號(hào)上標(biāo)注評(píng)定參數(shù)及其數(shù)值，其

12、數(shù)值分為單向極值和雙向極值。當(dāng)只標(biāo)注某個(gè)評(píng)定數(shù)值分為單向極值和雙向極值。當(dāng)只標(biāo)注某個(gè)評(píng)定參數(shù)代號(hào)及其一個(gè)數(shù)值時(shí)，則默認(rèn)它是評(píng)定參數(shù)的參數(shù)代號(hào)及其一個(gè)數(shù)值時(shí)，則默認(rèn)它是評(píng)定參數(shù)的上限值。上限值。表面粗糙度要求中給定極限值判斷規(guī)則有兩種：表面粗糙度要求中給定極限值判斷規(guī)則有兩種：16%規(guī)則和最大規(guī)則。規(guī)則和最大規(guī)則。5.4 表面粗糙度在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度在零件圖上的標(biāo)注16%規(guī)則是表面粗糙度要求標(biāo)注中的默認(rèn)規(guī)則。規(guī)則是表面粗糙度要求標(biāo)注中的默認(rèn)規(guī)則。最大規(guī)則，標(biāo)注時(shí)在評(píng)定參數(shù)代號(hào)的后面增加標(biāo)最大規(guī)則，標(biāo)注時(shí)在評(píng)定參數(shù)代號(hào)的后面增加標(biāo)注一個(gè)注一個(gè)“max”標(biāo)記。標(biāo)記。5.4 表面粗糙度在零件圖

13、上的標(biāo)注表面粗糙度在零件圖上的標(biāo)注 (4) 表表面面紋紋理理的的標(biāo)標(biāo)注注5.4 表面粗糙度在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度在零件圖上的標(biāo)注5.4.3 表面粗糙度在樣圖上的標(biāo)注方法表面粗糙度在樣圖上的標(biāo)注方法 （a）表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)一般注在可見輪廓線、）表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)一般注在可見輪廓線、尺寸界線、引出線或它們的延長(zhǎng)線上。符號(hào)的尖端必須尺寸界線、引出線或它們的延長(zhǎng)線上。符號(hào)的尖端必須從材料外指向表面。從材料外指向表面。 （b）一般在同一圖樣上，每一表面只標(biāo)注一次符號(hào)、）一般在同一圖樣上，每一表面只標(biāo)注一次符號(hào)、代號(hào)，并盡可能靠近其尺寸線，當(dāng)?shù)匚华M小或不便標(biāo)注代號(hào)，并盡可能靠近其尺寸線，當(dāng)?shù)匚华M

14、小或不便標(biāo)注時(shí)，符號(hào)、代號(hào)可以引出標(biāo)注。時(shí)，符號(hào)、代號(hào)可以引出標(biāo)注。 （c）當(dāng)零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要）當(dāng)零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求時(shí)，其符號(hào)、代號(hào)可統(tǒng)一注在圖樣的右上角，并加注求時(shí)，其符號(hào)、代號(hào)可統(tǒng)一注在圖樣的右上角，并加注“其余其余”兩字，其符號(hào)、代號(hào)和說(shuō)明文字的高度均為圖兩字，其符號(hào)、代號(hào)和說(shuō)明文字的高度均為圖樣上其他表面所注代號(hào)、符號(hào)和文字的樣上其他表面所注代號(hào)、符號(hào)和文字的1.2倍。倍。5.4 表面粗糙度在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度在零件圖上的標(biāo)注 （d）當(dāng)標(biāo)注位置受到限制，或?yàn)榱撕?jiǎn)化標(biāo)注方）當(dāng)標(biāo)注位置受到限制，或?yàn)榱撕?jiǎn)化標(biāo)注方法，可以標(biāo)注簡(jiǎn)化代號(hào)。但必須在

15、標(biāo)題欄附近說(shuō)明法，可以標(biāo)注簡(jiǎn)化代號(hào)。但必須在標(biāo)題欄附近說(shuō)明這些代號(hào)的含義。這些代號(hào)的含義。 也可采用省略的注發(fā)，但同樣必須在標(biāo)題欄附也可采用省略的注發(fā)，但同樣必須在標(biāo)題欄附近說(shuō)明這些簡(jiǎn)化符號(hào)、代號(hào)的含義。近說(shuō)明這些簡(jiǎn)化符號(hào)、代號(hào)的含義。5.4 表面粗糙度在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度在零件圖上的標(biāo)注5.4 表面粗糙度在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度在零件圖上的標(biāo)注5.4.3 表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注方法表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注方法 (1) 常規(guī)標(biāo)注方法常規(guī)標(biāo)注方法圖圖5-15 表面粗糙度表面粗糙度要求的注寫方向要求的注寫方向5.4 表面粗糙度在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度在零件圖上的標(biāo)注5.4 表面粗糙度在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度在零件圖上的標(biāo)注5.4 表面粗糙度在零件圖上的標(biāo)注表面粗糙度在零件