建筑工程類幾何量公差與檢測(cè)-第5章表面粗糙度輪廓和及其檢測(cè)(課堂講義)

第五章表面粗糙度輪廓及其檢測(cè)§1表面粗糙度輪廓的基本概念§2表面粗糙度輪廓的評(píng)定§3表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求§4表面粗糙度輪廓技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注§1表面粗糙度輪廓的基本概念

表面粗糙度的界定

圖5-1

被加工零件表面的形狀是復(fù)雜的，一般包括表面粗糙度、表面波紋度和形狀誤差，可以按波距（波形起伏間距）λ來(lái)劃分：

波距λ＜1mm屬于表面粗糙度波距λ在1～10mm屬于表面波紋度波距λ＞10mm屬于形狀誤差

§2表面粗糙度輪廓的評(píng)定一、取樣長(zhǎng)度、評(píng)定長(zhǎng)度及傳輸帶

1.取樣長(zhǎng)度lr

規(guī)定取樣長(zhǎng)度，是為了抑制和減弱表面波紋度對(duì)表面粗糙測(cè)量結(jié)果的影響（標(biāo)準(zhǔn)取樣長(zhǎng)度的數(shù)值見(jiàn)附表5-1）。

2.評(píng)定長(zhǎng)度ln

評(píng)定長(zhǎng)度可包括一個(gè)或連續(xù)的幾個(gè)取樣長(zhǎng)度。標(biāo)準(zhǔn)的ln=5×lr

。

圖5-33.傳輸帶長(zhǎng)波輪廓濾波器的截止波長(zhǎng)λc=lr

短波輪廓濾波器的截止波長(zhǎng)λs

（截止波長(zhǎng)λs和λc的標(biāo)準(zhǔn)化值由附表5-1查?。└奖?－1輪廓算術(shù)平均偏差Ra、輪廓最大高度Rz和輪廓單元的平均寬度Rz，標(biāo)準(zhǔn)取樣長(zhǎng)度和標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定長(zhǎng)度（摘自GB/T1301－2009、

GB/T10610－2009）、表示濾波器傳輸帶λs

～λc這兩個(gè)極限值的標(biāo)準(zhǔn)化值取自GB/T6062－2002。

二、表面粗糙度輪廓的中線為了定量地評(píng)定表面粗糙度輪廓，首先應(yīng)確定一條中線。以中線為基礎(chǔ)來(lái)計(jì)算各種評(píng)定參數(shù)的數(shù)值。

1.輪廓的最小二乘中線（圖5-4）在一個(gè)取樣長(zhǎng)度lr范圍內(nèi)，輪廓的最小二乘中線使輪廓上各點(diǎn)至該線的距離的平方之和為最小。2.輪廓的算術(shù)平均中線（圖5-5）

在一個(gè)取樣長(zhǎng)度lr范圍內(nèi)，輪廓的算術(shù)平均中線將實(shí)際輪廓?jiǎng)澐譃樯?、下兩部分，使上部分各個(gè)峰面積之和等于下部分各個(gè)谷面積之和。

三、表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)

1.輪廓算術(shù)平均偏差Ｒa（幅度參數(shù)）在一個(gè)取樣長(zhǎng)度lr范圍內(nèi)，被評(píng)定輪廓上各點(diǎn)至輪廓中線的縱坐標(biāo)值的絕對(duì)值的算術(shù)平均值，即

2.輪廓最大高度Rz（幅度參數(shù)）在一個(gè)取樣長(zhǎng)度lr范圍內(nèi)，被評(píng)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

3.輪廓單元的平均寬度（間距參數(shù)）RSm

一個(gè)輪廓峰與相鄰的輪廓谷的組合叫做輪廓單元，在一個(gè)取樣長(zhǎng)度lr范圍內(nèi)，中線與各個(gè)輪廓單元相交線段的寬度（輪廓的寬度Xsi）的平均值RSm，即

在零件圖上，對(duì)零件某一表面的表面粗糙度輪廓要求，按需要選擇Ra或Rz標(biāo)注。

RSm

屬于附加評(píng)定參數(shù)，只能與Ra或Rz同時(shí)選用，不能獨(dú)立采用?！?表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求

一、表面粗糙度輪廓技術(shù)要求的內(nèi)容在零件圖上規(guī)定表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求時(shí)，必須標(biāo)注幅度參數(shù)符號(hào)及允許值。同時(shí)還應(yīng)標(biāo)注:

傳輸帶(若采用默認(rèn)值，則不標(biāo)注）、取樣長(zhǎng)度、評(píng)定長(zhǎng)度的數(shù)值（若默認(rèn)采用標(biāo)準(zhǔn)化值，則不標(biāo)注）、

極限值判斷規(guī)則（若默認(rèn)采用16%規(guī)則，則不標(biāo)注）。必要時(shí)可以標(biāo)注補(bǔ)充要求，如表面加工紋理及方向、加工余量、附加的RSm等。二、表面粗糙度輪廓幅度參數(shù)的選擇

一般采用Ra作為評(píng)定參數(shù)。對(duì)于極光滑和粗糙的表面，不能用Ra儀器測(cè)量，而采用Rz作為評(píng)定參數(shù)。

表面粗糙度輪廓幅度參數(shù)極限值的選擇原則是：在滿足零件表面功能要求的前提下，盡量選取較大的參數(shù)值。

在機(jī)械零件精度設(shè)計(jì)中，對(duì)于表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求，通常只給出幅度參數(shù)符號(hào)（Ra或Rz）及極限值，而其他要求則采用默認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)化值。

表面粗糙度的選用

各種Ra值下的表面狀況、加工方法和應(yīng)用

100~12.5

Ra（μm）6.3~1.600.80~0.200.10~0.012表面狀況可見(jiàn)刀紋可見(jiàn)加工痕跡看不見(jiàn)加工痕跡光澤面加工方法粗車(chē)、粗銑、鉆孔、粗刨等精車(chē)、精銑、粗磨、粗鉸等精磨、精鉸、精拉等研磨、拋光、超級(jí)加工等應(yīng)用

不接觸表面。如倒角、退刀槽表面等

靜止的接觸面或零件相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度低的接觸面。如凸臺(tái)、沉孔的加工面、鍵和鍵槽的表面等

要求密合很好的接觸面或相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較高的接觸面。如軸和孔的配合面、定位銷和銷孔的表面、閥和閥座的接觸面等精密量具的工作面等§4表面粗糙度輪廓技術(shù)要求在零件

圖上的標(biāo)注一、表面粗糙度輪廓的圖形符號(hào)

繪制機(jī)械零件圖時(shí)，需要使用1個(gè)基本圖形符號(hào)和3個(gè)完整圖形符號(hào)，來(lái)標(biāo)注表面粗糙度輪廓各種不同的技術(shù)要求。

（c）圖為用于去除材料的完整圖形符號(hào)，如車(chē)、銑、鉆、磨、剪切、拋光、腐蝕、電火花加工、氣割等

。（d）圖為用于不去除材料的完整圖形符號(hào)，如鑄、鍛、沖壓變形、熱軋、粉末冶金等。

（a）圖為基本圖形符號(hào)。（b）圖為用于任何工藝的完整圖形符號(hào)。（a）（b）（c）（d）上述三個(gè)符號(hào)上均可加一小圓，表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求示例：

二、表面粗糙度輪廓技術(shù)要求在完整圖形符號(hào)上的標(biāo)注

1.表面粗糙度輪廓各項(xiàng)技術(shù)要求在完整圖形符號(hào)上的標(biāo)注位置在完整圖形符號(hào)的周?chē)鷺?biāo)注評(píng)定參數(shù)的符號(hào)及極限值和其他技術(shù)要求。各項(xiàng)技術(shù)要求應(yīng)分別標(biāo)注在該符號(hào)周?chē)闹付ㄎ恢蒙?。位置a：下列符號(hào)和數(shù)值排成一行（共6個(gè)參數(shù)）

位置b：附加評(píng)定參數(shù)（如RSm，mm）位置c：加工方法位置d：表面紋理位置e：加工余量（mm）

上、下限值符號(hào)、傳輸帶數(shù)值/幅度參數(shù)符號(hào)（空格）評(píng)定長(zhǎng)度值、極限值判斷規(guī)則(空格)

幅度參數(shù)極限值(μm)

2.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(gè)數(shù)值且默認(rèn)為上限值

（2）同時(shí)標(biāo)注上、下限值（圖5-11）

3.極限值判斷規(guī)則的標(biāo)注（1）16%規(guī)則（圖5-10、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。若采用，則圖樣上不需注出。（2）最大規(guī)則（圖5-12、圖5-13）在幅度參數(shù)符號(hào)Ra或Rz的后面標(biāo)注一個(gè)“max”的標(biāo)記。注：①16%規(guī)則：當(dāng)標(biāo)注上限值或上限值與下限值時(shí)，允許實(shí)測(cè)值中有16%的測(cè)值超差，該表面合格。②最大規(guī)則：不允許任何實(shí)測(cè)值超差。4.傳輸帶和取樣長(zhǎng)度、評(píng)定長(zhǎng)度的標(biāo)注需要指定傳輸帶時(shí)，傳輸帶（mm）標(biāo)注在幅度參數(shù)符號(hào)的前面，并用斜線“/”隔開(kāi)（圖5-14a、b、c）。λc=lr。

圖5-14

5.需要指定評(píng)定長(zhǎng)度時(shí)標(biāo)注在幅度參數(shù)符號(hào)的后面注寫(xiě)取樣長(zhǎng)度的個(gè)數(shù)（圖5-15a、b）。

圖5-166.表面紋理的標(biāo)注7.附加評(píng)定參數(shù)和加工方法的標(biāo)注需要標(biāo)注附加評(píng)定參數(shù)或（和）加工方法時(shí)的標(biāo)注示例。

8.加工余量的標(biāo)注

三、表面粗糙度輪廓代號(hào)在零件圖標(biāo)注

的規(guī)定和方法

1.一般規(guī)定

粗糙度代號(hào)盡可能標(biāo)注在相應(yīng)的尺寸及其極限偏差的同一視圖上。粗糙度代號(hào)上的各種符號(hào)和數(shù)字的注寫(xiě)和讀取方向應(yīng)與尺寸的注寫(xiě)和讀取方向一致。粗糙度代號(hào)的尖端必須從材料外指向并接觸零件表面。

2.常規(guī)標(biāo)注方法

標(biāo)注示例見(jiàn)圖5-19a、b，圖5-20，圖5-21，圖5-22a、b，圖5-23a、b。

圖5-19

圖5-20

圖5-21