精選表面粗糙度及其表示方法

1、 IVI Training Materials Part 8/8企業(yè)內部資料，嚴禁外流中日外表粗糙度及其表示方法概要1 有關外表粗糙度的相關說明外表粗糙度是由切削過程中刀具在工件外表上留下的刀痕而產生的。它是機械零件的一個主要幾何精度指標, 對零件的性能會產生重要的影響。零件外表粗糙度直接影響零件的配合性質的穩(wěn)定性、耐磨性、疲勞強度、抗腐蝕性以及密封性等。因此，關于外表粗糙度測量的研究就一直沒有停止, 傳統(tǒng)的測量方法有比擬法、針描法、光切法、干預法和印模法等多種, 主要是使用樣板、電動輪廓儀、光切顯微鏡、干預顯微鏡等多種工具和計量儀器。除樣板比擬法外, 其它各種測量方法都需在計量室內由專業(yè)人員

2、進行測量操作, 這很不利于工件加工過程中的現(xiàn)場實時檢測和操作。因此現(xiàn)在還只能留用在原來的樣板評定方式, 當有爭議發(fā)生時, 再通過計量部門的專業(yè)計量來判定外表粗糙度的具體數(shù)值。因此, 給實際工作帶來諸多不便。 外表粗糙度標準的提出和開展與工業(yè)生產技術的開展密切相關，它經歷了由定性評定到定量評定兩個階段。外表粗糙度對機器零件外表性能的影響從1918年開始首先受到注意，在飛機和飛機發(fā)動機設計中，由于要求用最少材料到達最大的強度，人們開始對加工外表的刀痕和刮痕對疲勞強度的影響加以研究。但由于測量困難，當時沒有定量數(shù)值上的評定要求，只是根據(jù)目測感覺來確定。在20世紀2030年代，世界上很多工業(yè)國家廣泛采

3、用三角符號()的組合來表示不同精度的加工外表。 為研究外表粗糙度對零件性能的影響和度量外表微觀不平度的需要，從20年代末到30年代，德國、美國和英國等國的一些專家設計制作了輪廓記錄儀、輪廓儀，同時也產生出了光切式顯微鏡和干預顯微鏡等用光學方法來測量外表微觀不平度的儀器，給從數(shù)值上定量評定外表粗糙度創(chuàng)造了條件。從30年代起，已對外表粗糙度定量評定參數(shù)進行了研究，如美國的Abbott就提出了用距外表輪廓峰頂?shù)纳疃群椭С虚L度率曲線來表征外表粗糙度。1936年出版了Schmaltz論述外表粗糙度的專著，對外表粗糙度的評定參數(shù)和數(shù)值的標準化提出了建議。但粗糙度評定參數(shù)及其數(shù)值的使用，真正成為一個被廣泛接

4、受的標準還是從40年代各國相應的國家標準發(fā)布以后開始的。 首先是美國在1940年發(fā)布了ASA B46.1國家標準，之后又經過幾次修訂，成為現(xiàn)行標準ANSI/ASME B46.1-1988?外表結構外表粗糙度、外表波紋度和加工紋理?，該標準采用中線制，并將Ra作為主參數(shù)；接著前蘇聯(lián)在1945年發(fā)布了GOCT2789-1945?外表光潔度、外表微觀幾何形狀、分級和表示法?國家標準，而后經過了3次修訂成為GOCT2789-1973?外表粗糙度參數(shù)和特征?，該標準也采用中線制，并規(guī)定了包括輪廓均方根偏差(即現(xiàn)在的Rq)在內的6個評定參數(shù)及其相應的參數(shù)值。另外，其它工業(yè)興旺國家的標準大多是在50年代制定

5、的，如聯(lián)邦德國在1952年2月發(fā)布了DIN4760和DIN4762有關外表粗糙度的評定參數(shù)和術語等方面的標準等。 最早人們是用標準樣件或樣塊，通過肉眼觀察或用手觸摸，對外表粗糙度做出定性的綜合評定。1929年德國的施馬爾茨(G.Schmalz)首先對外表微觀不平度的深度進行了定量測量。1936年美國的艾卜特(E.J.Abbott)研制成功第一臺車間用的測量外表粗糙度的輪廓儀。1940年英國Taylor-Hobson公司研制成功外表粗糙度測量儀“泰呂塞夫(TALYSURF)。以后，各國又相繼研制出多種測量外表粗糙度的儀器。目前，測量外表粗糙度常用的方法有：比擬法、光切法、干預法、針觸(描)法和印

6、模法等，而測量迅速方便、測值精度較高、應用最為廣泛的就是采用針描法原理的外表粗糙度測量儀。需要了解的根本術語(CB/T3505)：外表粗糙度：是指加工外表上具有的較小間距和峰谷所組成的微觀幾何形狀特征。取樣長度l：用于鑒別具有外表粗糙度特征的一段基準線長度。評定長度ln：評定輪廓所必須的一段長度，它可包括一個或幾個取樣長度?；鶞示€面：用以評定外表粗糙度參數(shù)的給定的線面。輪廓偏距y：在測量方向上輪廓線上的點與基準線之間的距離。輪廓的最小二乘中線簡稱中線m：具有幾何輪廓形狀并劃分輪廓的基準線，在取樣長度內使輪廓線上各點的輪廓偏距的平方和為最小。 輪廓支承長度p:在取樣長度內，一平行于中線的線與輪廓

7、相截所得到的各段截線長度之和。GB中外表粗糙度參數(shù)及其數(shù)值2.1外表粗糙度的主要評定參數(shù)及其數(shù)值參見GB/T1031-1995Ra輪廓算術平均偏差，在取樣長度l內輪廓偏距絕對值的算術平均值。Ra=1l0ly(x)dx Rz微觀不平度十點高度,在取樣長度內5個最大的輪廓峰高的平均值與5個最大的輪廓谷深的平均值之和。Ry輪廓最大高度，指在取樣長度內輪廓峰頂和輪廓谷底線之間的距離。這三個參數(shù)可根據(jù)需要單獨任選一個或其中兩個。在常用的參數(shù)值Ra=0.025m6.3m，Rz=0.100m25m的范圍內，推薦優(yōu)先選用Ra。以便于用粗糙度比擬樣塊或精度較高的觸針式輪廓儀測量，并與世界大多數(shù)國家取得統(tǒng)一。對要

8、求Ra小于0.025m或大于6.3m的外表粗糙度，也可選取Rz，以便于用光學儀器檢測。對測量部位小、峰谷少或有疲勞強度要求的外表，可選取Ry作為評定參數(shù)。Ra、Rz和Ry的數(shù)值系列如下：一般情況下，Ry RzRa，Rz和Ra的大致關系Rz =4Ra或5Ra，Ry(47) Ra。2.2附加的評定外表粗糙度的參數(shù)根據(jù)外表功能的需要，除選用上述高度參數(shù)外，還可選用以下三項有關間距特性或形狀特性的附加的評定參數(shù)，其數(shù)值GB中也有規(guī)定。Sm輪廓微觀不平度的平均間距，在取樣長度內輪廓微觀不平度的間距平均值S輪廓的單峰平均間距，在取樣長度內輪廓的單峰間距的平均值tp輪廓支承長度率，輪廓支承長度p與取樣長度l

9、之比附加評定參數(shù)Sm、S和tp一般不能作為獨立參數(shù)選用，如需控制某項要求如密封性、耐磨性等時可附加選用。即選用高度參數(shù)外。附加選用tp參數(shù)控制外表的耐磨等性能。2.3外表粗糙度的符號、代號及其參數(shù)的標注方法參見GB/T131-1993GB/T131-1993?機械制圖 外表粗糙度代號及其注法?規(guī)定了零件外表粗糙度代號及其在圖樣上的注法。外表粗糙度的符號、代號極其參數(shù)標注方法的簡要說明如下：當允許在外表e粗糙度參數(shù)的 所有實測值中超出規(guī)定值的個數(shù)少于總數(shù)的16%時，應在圖樣上標注外表粗糙度參數(shù)的上限值或下限值；當要求在外表粗糙度參數(shù)的所有實測值中不得超出規(guī)定值時，應在圖樣上標注外表粗糙度參數(shù)的最

10、大值或最小值。假設需要注出Sm、S和tp時，應注在符號長邊的橫線下面，數(shù)值寫在相應代號的后面。假設某外表粗糙度要求按指定的加工方法獲得，可用文字標注在符號長邊的上面。外表粗糙度的標注符號的尖端必須從材料外指向外表，使用最多的一種粗糙度代號統(tǒng)一注在圖樣右上角，前面加注“其余二字。加工紋理符號有：=紋理平行于標注代號的視圖投影面、紋理垂直于標注代號的視圖投影面、X紋理呈相交方向、C紋理呈近似同心圓等。2.4外表粗糙度的外表特征、加工方法及應用舉例2.5普通材料和一般生產過程得到的典型粗糙度數(shù)值選擇外表粗糙度時既要滿足零件外表的使用要求，又要考慮加工的經濟性。列舉如下不同加工方法可能到達的經濟合理的

11、外表粗糙度值。2.6新舊GB粗糙度對照表外表光潔度 1 2 3 4 5 6 7 外表粗糙度 50 25 12.5 6.3 3.2 1.60 0.80 200 100 50 25 12.5 6.3 6.3 外表光潔度 8 9 1011 12 13 14 外表粗糙度 0.40 0.20 0.100 0.050 0.025 0.012 - 3.2 1.60 0.80 0.400.20 0.100 0.050 注：按照GB1031-1983規(guī)定取新GB的Ra、Rz第一系列的最小值。3 JIS中外表粗糙度及其表示方法有關外表粗糙度的JIS標準，根據(jù)國際標準ISO變化情況于2001年進行了大幅度的修訂。按照JIS B 0601-1976的相關規(guī)定，外表粗糙度采用最大高度的算術平均值，見下表：外表粗糙度符號Rmax0.05S0.1S0.2S0.4S0.8S1.6S3.2S6.3S12.5S18S25S35S50S100S最大高度允許最大值m0.050.10.20.40.81.63