表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))課件

一.表面粗糙度的含義微小峰谷的高低程度和間距狀況稱為表面粗糙度，它是一種微觀幾何形狀誤差，也稱微觀不平度。5.1

概述表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))一般按S分：S＜1mm為表面粗糙度；1≤S≤10mm為波紋度；S＞10mm為f形狀.。表面粗糙度的產(chǎn)生：(3)以及機床等工裝系統(tǒng)的振動等。(2)切削過程中切屑分離時的塑性變形；(1)切削后遺留的刀痕；

表面粗糙度是指加工后零件表面的微小峰谷（Z）高低程度和間距（S）狀況。間距S高低Z表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))

表面不平度按表面輪廓誤差曲線相鄰兩波峰或波谷之間的距離（波距）λ的大小劃分為三類：（1）波距小于1mm的屬于表面粗糙度（微觀幾何形狀誤差）（2）波距在1～10mm的屬于表面波紋度（中間幾何形狀誤差）（3）波距大于10mm的屬于形狀誤差（宏觀幾何形狀誤差）表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))

如下圖所示為某工件表面實際輪廓誤差曲線，將這一段輪廓誤差曲線按波距的大小分解為三部分的誤差曲線：零件表面的幾何形狀誤差表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))表面粗糙度對零件使用性能的影響

表面粗糙度對機械零件的使用性能和壽命都有很大的影響，尤其是對在高溫、高壓和高速條件下工作的機械零件影響更大，其影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）對摩擦和磨損的影響

具有微觀幾何形狀誤差的兩個表面只能在輪廓的峰頂發(fā)生接觸，如下圖所示。表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))（2）對配合性能的影響

如果是間隙配合，磨損后，間隙增大；如果是過盈配合，由于峰值的存在，壓入后，過盈量不足。（3）對抗腐蝕性的影響

粗糙的表面，易使腐蝕性物質(zhì)存積在表面的微觀凹谷處，并滲入到金屬內(nèi)部，致使腐蝕加劇。表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))（4）對疲勞強度的影響

零件表面越粗糙，凹痕就越深，當(dāng)零件承受交變載荷時，對應(yīng)力集中就越敏感，使疲勞強度降低，導(dǎo)致零件表面產(chǎn)生裂紋而損壞。（5）對結(jié)合面密封性的影響

粗糙的表面結(jié)合時，兩表面只在局部點上接觸，中間有縫隙，影響密封性。因此，降低表面粗糙度，可提高其密封性。(6）對接觸剛度的影響：表面越粗糙，峰值越大，實際接觸面小，單位面積受力增加。表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))

1、取樣長度（lr）

用于評定表面粗糙度的一段基準(zhǔn)線長度。一般應(yīng)包括5個以上的波峰和波谷。二、表面粗糙度基本術(shù)語

規(guī)定和選取取樣長度的目的是為了限制和削弱表面波紋度對表面粗糙度測量結(jié)果的影響。表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))

2、評定長度（ln）

評定輪廓所必須的一段長度。一般取ln=5lr。若被測表面比較均勻，可選ln＜5lr；若均勻性差，可選ln＞5lr。評定長度的作用是保證測量結(jié)果有較好的的重復(fù)性。

表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))3、評定表面粗糙度的基準(zhǔn)線（中線）

基準(zhǔn)線——用于評定表面粗糙度參數(shù)給定的線。

（1）輪廓的最小二乘中線——在取樣長度內(nèi)使輪廓上各點的輪廓偏距y的平方和為最小?！襩0y2dx＝min

（2）輪廓的算術(shù)平均中線——在取樣長度內(nèi)，將實際輪廓劃分為上、下兩部分，并使上、下兩部分的面積相等的基準(zhǔn)線。F1＋F3＋…F2n-1＝F2＋F4＋…＋F2n表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))輪廓參數(shù)輪廓參數(shù)，與GB/T3505標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的參數(shù)有：

—R輪廓（粗糙度參數(shù)）；

—W輪廓（波紋度參數(shù)）；

—P輪廓（原始輪廓參數(shù)）。表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))二.評定參數(shù)(R輪廓，表面粗糙度輪廓)

1.幅度參數(shù)（高度參數(shù)）

（1）輪廓的算術(shù)平均偏差Ra在取樣長度lr內(nèi)，縱坐標(biāo)值Z(x)的絕對值的算術(shù)平均值ZiZ(x)xlrRa算術(shù)平均偏差Ra表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))（2）輪廓的最大高度Rz在取樣長度lr內(nèi)Z(x)xlrRz最大高度Rz中線表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))高度參數(shù)比較

Ra參數(shù)反映表面輪廓信息較全面，概念直觀，用于測量的電子儀器的電路設(shè)計比較簡單，用觸針式電動輪廓儀測量，可以直接讀出Ra的數(shù)值。Rz參數(shù)測量比較簡單，對不允許有較深加工痕跡的表面（如控制應(yīng)力集中）和小零件表面有實用意義。表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))2.間距參數(shù)

輪廓單元的平均寬度

RSm:在取樣長度lr

內(nèi)，輪廓單元寬度Xsi的平均值：輪廓單元:一個輪廓峰和相鄰輪廓谷的組合。輪廓單元寬度Xsi:中線與一個輪廓單元相交線段的長度。表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))RSm越大，峰谷越稀，密封性能越差。表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))3.混合參數(shù)（形狀參數(shù)）

在給定的水平位置C上，輪廓的實體材料長度Ml(C)與評定長度ln的比率。輪廓的支承長度率Rmr(C)—C=Rz%

輪廓的支承長度率表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))輪廓的支承長度率Rmr(C)的大小反映了輪廓表面峰谷的形狀，同樣水平位置下Rmr(C)越大，表面實體材料越長，接觸的耐磨性越好。

表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))表面粗糙度評定參數(shù)共4個：基本參數(shù)

2個

附加參數(shù)(輔助參數(shù))

2個Ra—輪廓算術(shù)平均偏差Rz—輪廓最大高度RSm—輪廓單元平均寬度

Rmr(c)—輪廓支承長度率表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))輪廓濾波器和傳輸帶粗糙度的三類輪廓各有不同的波長范圍,它們又同時疊加在同一表面輪廓上,因此,在測量評定三類輪廓上的參數(shù)時,必須先將表面輪廓在特定儀器上進行濾波,以便分離獲得所需波長范圍的輪廓。將輪廓分成長波和短波成分的儀器稱為輪廓濾波器。由兩個不同截止波長的濾波器分離獲得的輪廓波長范圍則稱為傳輸帶。按濾波器的不同截止波長值,由小到大順次分為λs、λc、和λf三種。應(yīng)用λs濾波器修正后的輪廓稱為原始輪廓(P輪廓);在P輪廓上再應(yīng)用λc濾波器修正后形成的輪廓即為粗糙度輪廓(R輪廓);對P輪廓連續(xù)應(yīng)用λf和λc濾波器后形成的輪廓則稱為波紋度輪廓(W輪廓)。表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))極限值判斷規(guī)則

完工零件表面按檢驗規(guī)范測得輪廓參數(shù)值后,需與圖樣上給定的極限比較,以判定其是否合格。極限值判斷規(guī)則有兩種:16%規(guī)則:運用本規(guī)則時,當(dāng)被檢表面測得的全部參數(shù)值中,超過極限值的個數(shù)不多于總個數(shù)16%時,該表面是合格的。超過極限值有兩種含義:當(dāng)給定上限值時,超過是指大于給定值;當(dāng)給定下限值時,超過是指小于給定值。表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))最大規(guī)則:運用本規(guī)則時,被檢的整個表面上測得的參數(shù)值一個也不應(yīng)超過給定的極限值。16%規(guī)則是所有表面結(jié)構(gòu)要求標(biāo)注的默認規(guī)則。即當(dāng)參數(shù)代號后未標(biāo)注寫“max”字樣時,均默認為應(yīng)用16%規(guī)則(例如Ra0.8)。反之,則應(yīng)用最大規(guī)則(例如Ramax0.8)表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))三.

表面粗糙度的參數(shù)數(shù)值及其選用

1.表面粗糙度的參數(shù)數(shù)值表5.1～5.5表5.1Ra的數(shù)值0.120.203.2500.0250.406.30.0500.8012.50.1001.6025表5.2Rz的數(shù)值0.0250.406.310010000.0500.8012.52000.1001.60254000.203.250800表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))評定參數(shù)選用幅度參數(shù)Ra、Rz附加參數(shù)---有特殊要求選用RSm，

Rmr(c)優(yōu)先選Ra：粗糙度參數(shù)值在（0.025

6.3）

m；

選Rz：粗糙度參數(shù)值在(6.3

100)

m，(0.008

0.020)

m；2.

表面粗糙度參數(shù)的選用RSm—用于密封性、對涂漆性能、抗裂紋和抗腐蝕等有要求時；Rmr(c)—用于對耐磨性和接觸剛度等有要求時，但同時要給出C值。

表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))類比法（1）在同一零件上工作表面比非工作表面粗糙度值小。（2）摩擦表面比非摩擦表面、滾動摩擦表面比滑動摩擦表面的表面粗糙度值小。（3）運動速度高、單位面積壓力大、受交變載荷的零件表面，以及最易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位（如溝槽、圓角、臺肩等），表面粗糙度值均應(yīng)小些。（4）配合要求高的表面，表面粗糙度值應(yīng)小些。表面粗糙度評定參數(shù)值的選擇

表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))（5）對防腐性能、密封性能要求高的表面，表面粗糙度值應(yīng)小些。（6）配合零件表面的粗糙度與尺寸公差、形位公差應(yīng)協(xié)調(diào)。一般應(yīng)符合：尺寸公差>形位公差＞表面粗糙度。（7）同一公差等級的零件，小尺寸比大尺寸，軸比孔的粗糙度值要小。（8）有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已對表面粗糙度要求作出規(guī)定的應(yīng)按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)確定表面粗糙度數(shù)值.（9）要求外表美觀的表面，表面粗糙度值應(yīng)小些。表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))基本符號，表示表面可用任何方法獲得。當(dāng)不加注粗糙度參數(shù)值或有關(guān)說明（例如：表面處理、局部熱處理狀況等）時，僅適用于簡化代號標(biāo)注上述三個符號上均可加一小圓，表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求

在上述三個符號的長邊上均可加一橫線，用于標(biāo)注有關(guān)參數(shù)和說明基本符號加一小圓，表示表面是用不去除材料的方法獲得。例如：鑄、鍛、沖壓變形、熱軋、粉末冶金等?；蛘哂糜诒３衷?yīng)狀況的表面（包括保持上道工序的狀況）

基本符號加一短劃，表示表面是用去除材料的方法獲得。例如：車、銑、鉆、磨、剪切、拋光、腐蝕、電火花加工、氣割等意義及說明符號

5.3表面粗糙度符號、代號及其注法一.表面粗糙度的符號表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))二.表面粗糙度要求標(biāo)注的內(nèi)容及其注法1.表面粗糙度要求標(biāo)注的內(nèi)容

表面粗糙度要求標(biāo)注的內(nèi)容：表面粗糙度單一要求（不可省略）取樣長度傳輸帶加工工藝加工余量等。補充要求表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))

表面粗糙度要求標(biāo)注的內(nèi)容在圖中注寫的位置，見圖所示。粗糙度要求的注寫的位置a—第一個表面粗糙度（單一）要求（μm）；b—第二個表面粗糙度要求（μm）；c—加工方法（車，銑）；d—表面紋理和紋理方向；e—加工余量（mm）。表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))2.表面粗糙度要求在圖中注法表面粗糙度的單一要求標(biāo)注示例(1)位置a處—注寫表面粗糙度的單一要求，該要求不能省略。

上限或下限的標(biāo)注：表示雙向極限時應(yīng)標(biāo)注上限符號“U”和下限符號“L”。如果同一參數(shù)具有雙向極限要求，在不引起歧義時，可省略“U”和“L”的標(biāo)注。若為單向下限值，則必需加注“L”。123456表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))圖5.11表面粗糙度的單一要求標(biāo)注示例②傳輸帶和取樣長度的標(biāo)注：傳輸帶是指兩個濾波器的截止波長值之間的波長范圍。長波濾波器的截止波長值就是取樣長度lr。傳輸帶的標(biāo)注時，短波在前，長波在后，并用連字號“—”隔開。在某些情況下，傳輸帶的標(biāo)注中，只標(biāo)一個濾波器，也應(yīng)保留連字號“—”

，來區(qū)別是短波還是長波。③參數(shù)代號的標(biāo)注：參數(shù)代號標(biāo)注在傳輸帶或取樣長度后，它們之間用“/”隔開。④評定長度的標(biāo)注：如果默認的評定長度時，可省略標(biāo)注。如果不等于5lr時,則應(yīng)注出取樣長度的個數(shù)。⑤極限值判斷規(guī)則和極限值的標(biāo)注：極限值判斷規(guī)則的標(biāo)注如圖5.11中所示上限為“16％規(guī)則”，下限為“最大規(guī)則”。為了避免誤解，在參數(shù)代號和極限值之間插入一個空格。表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))４.表面結(jié)構(gòu)要求在圖樣上的標(biāo)注(1)表面結(jié)構(gòu)要求對每一表面一般只注一次，并盡可能注在相應(yīng)的尺寸及其公差的同一視圖上。除非另有說明，所標(biāo)注的表面結(jié)構(gòu)要求是對完工零件表面的要求。

(2)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?？梢詷?biāo)注在輪廓線或輪廓延長線上，也可標(biāo)注在指引線上、特征尺寸的尺寸線上、形位公差框格上。表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))表面結(jié)構(gòu)要求可標(biāo)注在輪廓線上，也可標(biāo)注在延長線上，其符號應(yīng)從材料外指向并接觸表面，或用指引線引出標(biāo)注。表面結(jié)構(gòu)要求標(biāo)注在指引線上，指引線應(yīng)帶箭頭。表面結(jié)構(gòu)代號只能水平朝上或垂直朝左標(biāo)注。表面結(jié)構(gòu)代號水平朝上或垂直朝左標(biāo)注。表面粗糙度與檢測(新國標(biāo))

標(biāo)注在輪廓線以內(nèi)的指引線，其端部不是帶箭頭，而是帶圓點。

表面粗糙