第四章 表面粗糙度及檢測

第四章表面粗糙度及檢測第1頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第四章表面粗糙度及檢測第二節(jié)零件表面粗糙參數(shù)值的選擇第三節(jié)表面粗糙度的測量第一節(jié)表面粗糙度第2頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三表面粗糙度的實質(zhì)第一節(jié)表面粗糙度表面粗糙度對零件性能的影響表面粗糙度評定參數(shù)及其數(shù)值第3頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三表面粗糙度的實質(zhì)第一節(jié)表面粗糙度零件的表面形貌可以分為三種成分(1)表面粗糙度：零件表面所具有的微小峰谷的不平程度，其波長和波高之比一般小于

50。屬于微觀幾何形狀誤差。第4頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三表面粗糙度的實質(zhì)第一節(jié)表面粗糙度零件的表面形貌可以分為三種成分(2)表面波紋度：零件表面中峰谷的波長和波高之比等于50～1000的不平程度稱為波紋度。(3)形狀誤差

：零件表面中峰谷的波長和波高之比大于1000的不平程度屬于形狀誤差。

第5頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三表面粗糙度對零件性能的影響影響零件的耐磨性。影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性。影響零件的疲勞強度。影響零件的抗腐蝕性。影響零件的密封性。對零件的外觀、測量精度、表面光學(xué)性能、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能和膠合強度等也有著不同程度的影響第一節(jié)表面粗糙度第6頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三表面粗糙度評定參數(shù)及其數(shù)值主要術(shù)語與定義。第一節(jié)表面粗糙度表面粗糙度評定參數(shù)表面粗糙度評定參數(shù)的數(shù)值表面粗糙度符號、代號及標(biāo)注第7頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三表面粗糙度評定參數(shù)及其數(shù)值主要術(shù)語與定義。第一節(jié)表面粗糙度輪廓濾波器(ProfileFilterλC濾波器)粗糙度輪廓（RoughnessProfile）粗糙度輪廓中線（MeanLinefortheRoughnessProfile）取樣長度（SamplingLength）l[新國標(biāo)：lr]評定長度(Ln)第8頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三表面粗糙度評定參數(shù)及其數(shù)值主要術(shù)語與定義。第一節(jié)表面粗糙度輪廓濾波器(ProfileFilterλC濾波器)輪廓濾波器是指把輪廓分成長波和短波成分的濾波器,也就是確定粗糙度與波紋度成分之間相交界限的濾波器.第9頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三表面粗糙度評定參數(shù)及其數(shù)值主要術(shù)語與定義。第一節(jié)表面粗糙度粗糙度輪廓（RoughnessProfile）粗糙度輪廓是對原始輪廓采用λC濾波器抑制長波成分以后形成的輪廓。粗糙度輪廓中線（MeanLinefortheRoughnessProfile）用標(biāo)稱形式的線穿過原始輪廓，按最小二乘法擬合所確定的中線，即輪廓上各點到該線的距離X[新標(biāo)服用Z(x)]的平方和為最小的線．稱為原始輪廓中線。第10頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三表面粗糙度評定參數(shù)及其數(shù)值主要術(shù)語與定義。第一節(jié)表面粗糙度取樣長度（SamplingLength）l[新國標(biāo)：lr]用于判別被評定輪廓的不規(guī)則特征X軸向上的長度。評定長度(Ln)用于判別被評定輪廓的X軸方向上的長度。評定長度包括一個或幾個取樣長度。

Ln=nl第11頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三表面粗糙度評定參數(shù)及其數(shù)值主要術(shù)語與定義。第一節(jié)表面粗糙度評定長度(Ln)常用取樣長度和評定長度與粗糙度高度參數(shù)數(shù)值關(guān)系如表4-1所示第12頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三表面粗糙度評定參數(shù)及其數(shù)值表面粗糙度評定參數(shù)第一節(jié)表面粗糙度輪廓算術(shù)平均偏差Ra[新國標(biāo)用Ra]國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定表面粗糙度的參數(shù)由高度參數(shù)、間距參數(shù)和綜合參數(shù)所組成。

在取樣長度內(nèi)，輪廓的縱坐標(biāo)值y(x)絕對值的算術(shù)平均值。第13頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三表面粗糙度評定參數(shù)及其數(shù)值表面粗糙度評定參數(shù)第一節(jié)表面粗糙度（2）微觀不平度十點高度Rz[新國標(biāo)：無]在取樣長度內(nèi)五個最大的輪廓峰高的平均值與五個最大輪廓谷深的平均值之和。第14頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三表面粗糙度評定參數(shù)及其數(shù)值表面粗糙度評定參數(shù)第一節(jié)表面粗糙度（3）輪廓最大高度Ry[新國標(biāo)用Rz]在取樣長度內(nèi)輪廓峰頂線和輪廓谷底線之間的距離。第15頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三表面粗糙度評定參數(shù)及其數(shù)值表面粗糙度評定參數(shù)第一節(jié)表面粗糙度第16頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三表面粗糙度評定參數(shù)及其數(shù)值表面粗糙度評定參數(shù)第一節(jié)表面粗糙度（4）輪廓的單峰平均間距S[新國標(biāo)：無]在取樣長度L內(nèi)，輪廓的單峰間距Si的平均值稱為輪廓的單峰平均間距。S1Sim第17頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三表面粗糙度評定參數(shù)第一節(jié)表面粗糙度（5）輪廓微觀不平度的平均間距Sm

[新國標(biāo)用RSm]微觀不平度的間距Smi：是指含有一個輪廓峰和相鄰輪廓谷的一段中線長度。微觀不平度的平均間距Sm:在取樣長度內(nèi),輪廓微觀不平度間距的平均值。第18頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三表面粗糙度評定參數(shù)第一節(jié)表面粗糙度（6）輪廓的支承長度率tp[新國標(biāo)用Rmr(c)]

在取樣長度內(nèi),距峰頂線距離C,且與中線平行的一條線,與輪廓相截所得到的各線段長度bi

之和稱為輪廓支承長度。輪廓支承長度與取樣長度l之比稱為tp

m第19頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)表面粗糙度第20頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三表面粗糙度評定參數(shù)及其數(shù)值表面粗糙度評定參數(shù)的數(shù)值第一節(jié)表面粗糙度粗糙度參數(shù)數(shù)值是采用R10/3的優(yōu)先數(shù)系組成的。第21頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三表面粗糙度評定參數(shù)及其數(shù)值表面粗糙度評定參數(shù)的數(shù)值第一節(jié)表面粗糙度粗糙度參數(shù)數(shù)值是采用R10/3的優(yōu)先數(shù)系組成的。第22頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三表面粗糙度評定參數(shù)及其數(shù)值表面粗糙度評定參數(shù)的數(shù)值第一節(jié)表面粗糙度粗糙度參數(shù)數(shù)值是采用R10/3的優(yōu)先數(shù)系組成的。第23頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三表面粗糙度評定參數(shù)及其數(shù)值表面粗糙度評定參數(shù)的數(shù)值第一節(jié)表面粗糙度粗糙度參數(shù)數(shù)值是采用R10/3的優(yōu)先數(shù)系組成的。第24頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三表面粗糙度評定參數(shù)及其數(shù)值表面粗糙度符號、代號及標(biāo)注第一節(jié)表面粗糙度（1）表面粗糙度的符號第25頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三表面粗糙度評定參數(shù)及其數(shù)值表面粗糙度符號、代號及標(biāo)注第一節(jié)表面粗糙度（2）完整圖形符號的組成第26頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三表面粗糙度符號、代號及標(biāo)注第一節(jié)表面粗糙度（3）表面粗糙度的代號意義第27頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三表面粗糙度符號、代號及標(biāo)注第一節(jié)表面粗糙度（4）表面粗糙度的在圖樣及技術(shù)文件中的標(biāo)注按照國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，表面結(jié)構(gòu)的注寫和讀取方向與尺寸的注寫和讀取方向一致，可以標(biāo)注在輪廓線上，其符號應(yīng)從材料外指向并接觸表面。必要時，表面粗糙度符號也可以用帶箭頭或黑點的指引線引出標(biāo)注。第28頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第29頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三（4）表面粗糙度的標(biāo)注在圖樣上，當(dāng)空間狹小或不便標(biāo)注時可以引出標(biāo)注第30頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三當(dāng)零件所有表面具有相同的表面粗糙度要求時，可統(tǒng)一標(biāo)注在圖樣的右上角。第31頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第32頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第33頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)零件表面粗糙參數(shù)值的選擇1在滿足功能要求的情況下,盡量選用較大的參數(shù)值。同一零件上,工作表面的粗糙度參數(shù)值小于非工作表面的粗糙度參數(shù)值。摩擦表面比非摩擦表面的粗糙度參數(shù)值要小,滾動摩擦表面比滑動摩擦表面的粗糙度參數(shù)值要小。運動速度高、單位壓力大的摩擦表面比運動速度低、單位壓力小的摩擦表面粗糙度參數(shù)值要小。表面粗糙參數(shù)值選擇原則第34頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)零件表面粗糙參數(shù)值的選擇4受循環(huán)載荷的表面及易引起應(yīng)力集中的圓角、溝槽，表面的粗糙度參數(shù)值要小。5配合性質(zhì)要求高的結(jié)合表面、配合間隙小的配合表面以及要求連接可靠、受重載的過盈配合表面等，表面的粗糙度參數(shù)值要小。6配合性質(zhì)相同，零件尺寸越小，表面粗糙度參數(shù)值應(yīng)越小；同一公差等級，小尺寸比大尺寸、軸比孔的粗糙度參數(shù)值應(yīng)小。第35頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)零件表面粗糙參數(shù)值的選擇7運動精度要求高的表面比運動精度要求低的表面的粗糙度參數(shù)值要??；接觸剛度要求高的表面比接觸剛度要求低的表面的粗糙度參數(shù)值要?。怀惺芨g工作環(huán)境下的零件表面比不承受腐蝕工作環(huán)境下的零件表面的粗糙度參數(shù)值要小。第36頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)零件表面粗糙參數(shù)值的選擇一般尺寸公差、表面形狀公差小時，表面粗糙度參數(shù)值也小，但也不存在確定的函數(shù)關(guān)系。如機床的手輪或手柄。一般情況下，它們之間有一定的對應(yīng)關(guān)系，設(shè)形狀公差為T，尺寸公差為IT，它們之間的關(guān)系可參照以下對應(yīng)關(guān)系：（1）若T≈0.6IT，則Ra≤0.05IT；Rz≤0.2IT（2）若T≈0.4IT，則Ra≤0.025IT；Rz≤0.1IT（3）若T≈0.25IT，則Ra≤0.012IT；Rz≤0.05IT（4）若T＜0.25IT，則Ra≤0.15T；Rz≤0.6類比法確定表面粗糙參數(shù)值第37頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第三節(jié)表面粗糙的測量比較法：將被測表面和表面粗糙度樣板直接進行比較，多用于車間，評定表面粗糙度值較大的工件。光切法：利用光切原理，用雙管顯微鏡測量。常用于測量Rz為0.5～60μm。干涉法：利用光波干涉原理，用干涉顯微鏡測量。可測量Rz和Ry值。常用于測量Rz為0.8～0.025μm。針描法：是利用觸針直接在被測表面