第五章 表面粗糙度輪廓及其檢測 _新國標(biāo)

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： 通過本章的學(xué)習(xí)掌握表面粗糙度的標(biāo)注及計算方通過本章的學(xué)習(xí)掌握表面粗糙度的標(biāo)注及計算方法，理解與尺寸和形位精度的相互關(guān)系。法，理解與尺寸和形位精度的相互關(guān)系。 u重點：重點： 1 1、表面粗糙度的幅度特征參數(shù)的意義及計算方法；、表面粗糙度的幅度特征參數(shù)的意義及計算方法； 2 2、表面粗糙度評定參數(shù)的選擇；、表面粗糙度評定參數(shù)的選擇； 3 3、表面粗糙度的符號及標(biāo)注方法；、表面粗糙度的符號及標(biāo)注方法；u難點：難點： 表面粗糙度的檢測表面粗糙度的檢測 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

2、面粗糙度輪廓的概念一、表面粗糙度輪廓的概念 1、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形狀誤差.粗糙度：10mm波距（波形起伏間距）波距（波形起伏間距） 2、表面粗糙度輪廓形成的原因： 1）加工過程中的刀痕 2）切屑分離時的塑性變形 3）刀具與已加工表面間的摩擦 4）工藝系統(tǒng)的高頻振動3、表面粗糙度輪廓對零件工作性能的影響v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：有相對運動時，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

3、：初期磨損階段，凸峰磨損較快，正常磨損階段(t2)，接觸面積較大，經(jīng)過t2后，表面磨光，產(chǎn)生分子親和力，磨損加劇。v對配合性能的影響對配合性能的影響表面越粗糙，配合性越不穩(wěn)定。對于有相對運動的間隙配合，工作時易于磨損，間隙增大；對于過盈配合，裝配壓合時，粗糙表面波峰被擠平，實際有效過盈減小。v對疲勞強度的影響對疲勞強度的影響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。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

4、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 3505-2000GB/T 3505-2000）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lr：用來判別具有表面粗糙度特征的一段基準(zhǔn)：用來判別具有表面粗糙度特征的一段基準(zhǔn)線長度。線長度。 （標(biāo)準(zhǔn)取樣長度的數(shù)值見附表（標(biāo)準(zhǔn)取樣長度的數(shù)值見附表5-15-1）。）。v目的：限制、減弱幾何形狀誤差及表面粗糙度對測量目的：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。結(jié)果的影響。一般包含五個以上的輪廓峰和輪廓谷。一般包含五個以上的輪廓峰和輪廓谷。 2 2、評定長度、評定長度ln：評定表面粗糙度時所必須

5、的一段長度。：評定表面粗糙度時所必須的一段長度。 一一 般般ln =5 =5 lr二、表面粗糙度輪廓的中線中線(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 在一個取樣長度lr范圍內(nèi)，最小二乘中線使輪廓上各點到該線的距離的平方和為最小。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?；鶞?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、幅度特性參數(shù)-主參數(shù)（1）輪廓算術(shù)平均偏差Ra:在一個取樣長度內(nèi)，被測實際輪廓上各點至基準(zhǔn)線的距離 的絕對值的算術(shù)平均值。 特點：能客觀地反映表面微觀幾何形狀的

6、特征。 Ra越大，表面越粗糙。niilrzndxxZlrRa101|)(|1（2）輪廓最大高度Rz：在一個取樣長度內(nèi)，被評定輪廓最大輪廓峰高Rp與最大輪廓谷深Rv之和的高度。 Rz = Rp + Rv特點：所反映表面微觀幾何形狀特征不全面，但測量十分簡便，彌補了a不能測量特別光滑或者粗糙的表面的不足。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 輪廓單元寬度Xsi：中線與各個輪廓單元相交線段的長度 輪廓單元平均寬度輪廓單元平均寬度RSmRSm：一個取樣長度lr內(nèi)所有輪廓單元寬度的平均值,即 miiXsmRSm11XS1XSmXSi 在零件圖上，對零件某一表面的表面粗糙度輪廓要求，

7、按需要選擇Ra或Rz標(biāo)注。 RSm 屬于附加評定參數(shù)，只能與Ra或Rz同時選用，不能獨立采用。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、評定參數(shù)的選用一、評定參數(shù)的選用沒有特殊要求，通常只選用幅度特征參數(shù)沒有特殊要求，通常只選用幅度特征參數(shù) 。 1）優(yōu)先選用Ra；（不宜用于太粗或太光的表面） 特別光滑：小的波谷，探針無法進入谷底； 特別粗糙：探針容易打斷。 2）極光滑和粗糙的表面用Rz； Ra也可與Rz聯(lián)用，控制表面微觀裂紋。當(dāng)幅度特征參數(shù)不能滿足零件的使用時，附加給出間距當(dāng)幅度特征參數(shù)不能滿足零件的使用時，附加給出間距特征參數(shù)或形狀特征參數(shù)。特征參數(shù)或形狀特征參數(shù)。

8、二、評定參數(shù)值的選用二、評定參數(shù)值的選用原則：在滿足功能要求的前提下，盡量選用大的參數(shù)值。方法：采用類比法選擇類比法選擇表面粗糙度參數(shù)值時,可先根據(jù)經(jīng)驗統(tǒng)計資料初步選定表面粗糙度參數(shù)值,然后再對比工作條件作適當(dāng)調(diào)整。調(diào)整時應(yīng)考慮的因素：調(diào)整時應(yīng)考慮的因素：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)摩擦表面的粗糙度值應(yīng)比非摩擦面小。3)運動速度高，單位面積壓力大的表面數(shù)值要小。4)配合性質(zhì)要求越穩(wěn)定，數(shù)值應(yīng)小。同一公差等級，小尺寸比大尺寸，軸比孔的表面粗糙度數(shù)值小。5) 表面粗糙度數(shù)值與尺寸、形位公差協(xié)調(diào)。6) 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

9、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)注方法在零件圖上的標(biāo)注方法一、一、 表面粗糙度的符號、代號表面粗糙度的符號、代號 1、 符號： 2、 代號： a a、主參數(shù)極限值（單位、主參數(shù)極限值（單位m ）；）； b b、間距參數(shù)符號及數(shù)值（單位、間距參數(shù)符號及數(shù)值（單位mm）；）； c c、加工方法；、加工方法； d d、加工紋理方向；、加工紋理方向； e e、加工余量、加工余量(mm)(mm)； a. 表面粗糙度輪廓幅度參數(shù)極限值的標(biāo)注表面粗糙度輪廓幅度參數(shù)極限值的標(biāo)注 （1）標(biāo)注極限值中的一個數(shù)值且默認(rèn)為上限值（圖）標(biāo)注極限值中的一個數(shù)值且默認(rèn)為上限值（圖5-10） 圖圖5-

10、10 （2）同時標(biāo)注上、下限值（圖）同時標(biāo)注上、下限值（圖5-11） 圖圖5-11b. 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（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)要求中的默認(rèn)規(guī)則。規(guī)則是表面粗糙度輪廓技術(shù)要求中的默認(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)注一個的后面標(biāo)注一個“max”的標(biāo)記。的標(biāo)記。 圖圖5-12 圖圖5-13圖圖5-16C:加工紋理加工紋理二、二、 表面粗糙度表面粗糙度l l輪廓符號、代號在圖樣上的標(biāo)注輪廓符號、代號在圖樣上的標(biāo)注 位置位置：標(biāo)在可見輪廓線、或其延長線、尺寸界線上， 可用帶箭頭的指引線或帶黑點的指引線引出標(biāo)注方