-表面粗糙度課件

幾何精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)2011.11講授：

基本內(nèi)容：6.6.1概述6.6.2表面粗糙度的評(píng)定6.6.3表面粗糙度的應(yīng)用6.6.4表面粗糙度的標(biāo)注

基本技能：本章學(xué)習(xí)目的是掌握表面粗糙度輪廓的評(píng)定參數(shù)和標(biāo)注，為合理選用表面粗糙度輪廓打下基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)要求是從微觀幾何誤差的角度理解表面粗糙度輪廓的概念；了解表面粗糙度輪廓對(duì)機(jī)械零件使用性能的影響。理解規(guī)定取樣長(zhǎng)度及評(píng)定長(zhǎng)度的目的及中線的作用；掌握表面粗糙度輪廓的高度特征參數(shù)及其檢測(cè)手段；了解表面粗糙度輪廓的間距及形狀特征參數(shù)；掌握表面粗糙度輪廓參數(shù)和參數(shù)值的選用原則和方法。熟練掌握表面粗糙度輪廓技術(shù)要求在零件圖上標(biāo)注的方法。第六章表面粗糙度6.1概述

1.表面粗糙度的形成及定義無論是機(jī)械加工的零件表面，或者是用鑄、鍛等方法獲得的零件表面，總會(huì)存在著具有較小間距和峰谷的微觀幾何形狀誤差。這種較小間距和峰谷的微觀幾何形狀特性稱為表面粗糙度。6.1概述

2.表面粗糙度對(duì)零件使用性能的影響

對(duì)耐磨性的影響:減少了接觸面積,比壓增大,使磨損加劇.零件越粗糙,阻力越大,零件磨損越快.對(duì)配合性質(zhì)的影響:間隙配合,相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面迅速磨損,使間隙增大;過盈配合,表面輪廓峰頂在裝配時(shí)易被擠平,實(shí)際有效過盈減小,使連接強(qiáng)度降低.對(duì)抗疲勞強(qiáng)度的影響:零件越粗糙,凹痕越深,對(duì)應(yīng)力集中越敏感.對(duì)接觸剛度的影響:零件越粗糙實(shí)際接觸面積越小,單位面積壓力增大,接觸剛度降低.對(duì)抗腐蝕性的影響:粗糙的表面易使腐蝕性物質(zhì)存積在表面的微觀凹谷處,滲入到金屬內(nèi)部,加劇金屬腐蝕.6.2表面粗糙度的評(píng)定

1.基本術(shù)語(1)取樣長(zhǎng)度lr取樣長(zhǎng)度：是測(cè)量或評(píng)定表面粗糙度所規(guī)定的一段基準(zhǔn)線長(zhǎng)度，至少包含5個(gè)微峰和5個(gè)微谷。

中線lnlrlrlrlrlr

取樣長(zhǎng)度和評(píng)定長(zhǎng)度

6.2表面粗糙度的評(píng)定

(2)評(píng)定長(zhǎng)度ln取標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定長(zhǎng)度ln＝5lr。若被測(cè)表面比較均勻，可選ln＜5lr；若均勻性差，可選ln＞5lr。

附表3-1取樣長(zhǎng)度和評(píng)定長(zhǎng)度的選用數(shù)值（GB/T1031-1995）6.2表面粗糙度的評(píng)定輪廓的算術(shù)平均中線

表面粗造度輪廓的算術(shù)平均中線

算術(shù)平均中線lrF1′F2′Fi′F1F2Fi6.2表面粗糙度的評(píng)定

2.表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)(1)高度特征參數(shù)輪廓算術(shù)平均偏差Ra

輪廓算術(shù)平均偏差

Raxynyiy1y2

近似為lr6.2表面粗糙度的評(píng)定微觀不平度十點(diǎn)平均高度Rz微觀不平度十點(diǎn)高度Zp2lrZv6Zv5Zp6Zp5Zp4Zp3Zv4Zv3Zp1Rz中線Zv1Zv2在一個(gè)取樣長(zhǎng)度范圍內(nèi)，被測(cè)輪廓上5個(gè)最大輪廓峰高Zpi的平均值，與5個(gè)最大輪廓谷深Zvi平均值之和，稱之為微觀不平度十點(diǎn)平均高度，用符號(hào)Rz表示，即Rz=6.2表面粗糙度的評(píng)定(2)間距特征參數(shù)輪廓單峰平均間距S

在取樣長(zhǎng)度lr內(nèi)，輪廓的單峰間距Si的平均值，稱為輪廓單峰平均間距S。所謂輪廓單峰間距Si指兩相鄰單峰最高點(diǎn)之間的距離投影在中線上的長(zhǎng)度。

輪廓單峰平均間距

Si為第i個(gè)輪廓單峰間距。6.2表面粗糙度的評(píng)定輪廓微觀不平度的平均間距Sm

在取樣長(zhǎng)度lr內(nèi)，輪廓微觀不平度的間距Smi的平均值，稱為輪廓微觀不平度的平均間距Sm。所謂輪廓微觀不平度的間距Smi指含有一個(gè)輪廓峰和相鄰輪廓谷的一段中線長(zhǎng)度。

Smi=輪廓微觀不平度的平均間距其中Smi為第i個(gè)輪廓微觀不平度的間距。6.2表面粗糙度的評(píng)定(3)形狀特征參數(shù)輪廓支承長(zhǎng)度率tp

取樣長(zhǎng)度lr內(nèi)，取一條平行于中線的直線，該線與輪廓相截，在輪廓上各段截線bi長(zhǎng)度之和稱為輪廓支承長(zhǎng)度ηp。

η

p=

輪廓支承長(zhǎng)度率tp指輪廓支承長(zhǎng)度ηp與取樣長(zhǎng)度lr之比。輪廓支承長(zhǎng)度率tp對(duì)應(yīng)于水平截距c給出。

tp

=

輪廓支撐長(zhǎng)度

式中bi為第i段截線的長(zhǎng)度。6.3表面粗糙度的應(yīng)用

2.表面粗糙度輪廓評(píng)定參數(shù)的選擇表面粗糙度評(píng)定參數(shù)選用原則：

根據(jù)零件的工作條件和使用性能，既考慮能表征表面的幾何特性和表面功能參數(shù)，又要考慮表面粗糙度檢測(cè)儀器（或測(cè)量方法）的測(cè)量范圍和工藝的經(jīng)濟(jì)性。選定評(píng)定參數(shù)時(shí)，高度特征參數(shù)是基本的評(píng)定參數(shù)，間距和形狀特征參數(shù)是附加評(píng)定參數(shù)。通常高度特征參數(shù)可選用Ra，考慮到工作和檢測(cè)條件，可以選用Rz或Ry（一般Ra和Rz不能同時(shí)選用）。只有當(dāng)高度特征參數(shù)不能滿足零件表面的功能要求時(shí)，才附加間距特征參數(shù)和形狀特征參數(shù)。6.3表面粗糙度的應(yīng)用

在常用值范圍內(nèi)(Ra為0.025～6.3um，Rz為0.1～25um)，普遍采用Ra作為評(píng)定參數(shù)。采用Rz作為評(píng)定參數(shù)的原因是：一方面，由于觸針式輪廓儀功能的限制，不適應(yīng)于極光滑表面和粗糙表面；另一方面，對(duì)測(cè)量部位小、峰谷少或有疲勞強(qiáng)度要求的零件表面，選用Rz作為評(píng)定參數(shù)，方便、可靠。6.3表面粗糙度的應(yīng)用

3.表面粗糙度輪廓參數(shù)允許值的選擇表面粗糙度參數(shù)值的選用原則：首先滿足功能要求，其次是考慮經(jīng)濟(jì)性及工藝性。在滿足功能要求的前提下，參數(shù)的允許值應(yīng)盡可能大些。一般在規(guī)定表面粗糙度高度特征參數(shù)的允許值時(shí)，考慮以下原則：P81：1~8。具體選用表面粗糙參數(shù)值時(shí)，通常根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料采用類比的方法確定。見課本附表3-2至附表3-5。a1，a2——粗糙度高度參數(shù)代號(hào)及其數(shù)值（um）；b——加工要求、鍍覆、涂覆、表面處理或其他說明等；c——取樣長(zhǎng)度（mm）或波紋度（um）；d——加工紋理方向符號(hào)；e——加工余量（mm）；f——粗糙度間距參數(shù)值（mm）或輪廓支承長(zhǎng)度率(e)bc/fa1a2d

表面粗糙度代號(hào)各項(xiàng)標(biāo)注的位置

2．表面粗糙度的代號(hào)6.4表面粗糙度的標(biāo)注標(biāo)注注意事項(xiàng)：6.4表面粗糙度的標(biāo)注當(dāng)需要標(biāo)注紋理時(shí)，可加注加工紋理方向，見P83圖3-9。表面粗糙度參數(shù)的單位是m。注寫Ra時(shí)，只寫數(shù)值：注寫Rz時(shí)，應(yīng)同時(shí)注出Rz和數(shù)值：注一個(gè)值時(shí)，表示為上限值；注兩個(gè)值時(shí)，表示為上限值和下限值。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)值超過規(guī)定值。當(dāng)不允許任何實(shí)測(cè)值超過規(guī)定值時(shí)，應(yīng)在參數(shù)值的右側(cè)加注max或同時(shí)標(biāo)