公差配合與測量技術(shù) 第2版 課件 項目七 表面粗糙度及檢測

公差配合與測量技術(shù)目錄

第一部分基礎(chǔ)知識

一表面粗糙度的概念

二表面粗糙度對工件使用

性能的影響

三表面粗糙度的評定

四評定表面結(jié)構(gòu)的主要參數(shù)

五表面結(jié)構(gòu)的表示方法

六極值判斷規(guī)則的標(biāo)注

七表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注

八表面粗糙度檢測項目七表面粗糙度及檢測第二部分測量技術(shù)技能實(shí)訓(xùn)

任務(wù)一表面粗糙度數(shù)值

的選擇與標(biāo)注

任務(wù)二表面粗糙度的檢驗(yàn)

練習(xí)題理解表面粗糙度的概念，了解表面粗糙度對零件使用性能的影響了解表面粗糙度評定參數(shù)的意義掌握表面粗糙度標(biāo)注符號及在圖樣上的標(biāo)注方法了解表面粗糙度的檢測方法項目七表面粗糙度及檢測第一部分基礎(chǔ)知識一、表面粗糙度的概念是指零件的加工表面上具有的較小間距的峰谷所形成的微觀幾何形狀誤差。圖7-表面粗糙度二、表面粗糙度對工件使用性能的影響1.對摩擦和磨損的影響表面越粗糙，摩擦系數(shù)就越大，摩擦阻力也越大，零件配合表面的磨損就越快2.對配合性質(zhì)的穩(wěn)定性影響間隙配合——磨損——間隙增大過盈配合——封頂易擠平——過盈減小——連接強(qiáng)度降低3.對疲勞強(qiáng)度的影響表面越粗糙——波谷的曲率半徑越小——應(yīng)力集中越敏感特別受交變載荷時第一部分基礎(chǔ)知識4.對耐腐蝕性的影響易使腐蝕物質(zhì)積存在表面，并滲入金屬內(nèi)部5.對接觸剛度的影響越粗糙——接觸面積——單位壓力變形——剛度影響零件的工作精度和抗震性第一部分基礎(chǔ)知識三、表面粗糙度的評定1.相關(guān)術(shù)語（1）坐標(biāo)系定義表面結(jié)構(gòu)參數(shù)的坐標(biāo)系。（2）表面輪廓一個指定平面與實(shí)際表面相交所得的輪廓。（3）輪廓峰與輪廓谷輪廓峰是指被評定輪廓上連接輪廓與X軸兩相鄰交點(diǎn)的向外（從材料到周圍介質(zhì)）的輪廓部分；輪廓谷是指被評定輪廓上連接輪廓與X軸兩相鄰交點(diǎn)的向內(nèi)（從周圍介質(zhì)到材料）的輪廓部分。第一部分基礎(chǔ)知識（4）取樣長度（lr)圖7-取樣長度在X軸方向判別被評定輪廓不規(guī)則特征的長度。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定取樣長度按表面粗糙程度選取相應(yīng)的數(shù)值，在取樣長度范圍內(nèi)，一般不少于5個以上的輪廓峰和輪廓谷。（5）評定長度（ln)用于評定被評定輪廓的X軸方向上的長度。由于零件表面粗糙度不均勻，為了合理反應(yīng)其特征，在測量和評定時所規(guī)定的一段最小長度稱為評定長度。標(biāo)準(zhǔn)長度：ln=5lr，在粗糙度代號中不需注明被測表面均勻性好，可選ln＜5lr，均勻性差，ln＞5lr第一部分基礎(chǔ)知識圖7-評定長度四、評定表面結(jié)構(gòu)的主要參數(shù)在取樣長度內(nèi)，被測輪廓上各點(diǎn)至輪廓中線偏距絕對值的算術(shù)平均值圖7-1輪廓算術(shù)平均偏差RaRa=第一部分基礎(chǔ)知識1.輪廓的算術(shù)平均偏差Ra在一個取樣長度內(nèi)，最大輪廓峰高與最大輪廓谷深之和的高度，用符號Rz表示。圖7-2表面粗糙度的最大高度RZRz=Zp+Zv第一部分基礎(chǔ)知識2.輪廓的算術(shù)平均偏差RZRa0.0120.412.50.0250.8250.051.6500.13.21000.26.3

表7-1常用表面粗糙度值

輪廓的算術(shù)平均偏差（Ra）的數(shù)值第一部分基礎(chǔ)知識表7-2表面結(jié)構(gòu)圖形符號及說明第一部分基礎(chǔ)知識1.表面結(jié)構(gòu)的圖形符號，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定見表7-2五、表面結(jié)構(gòu)的表示方法2.在報告和合同的文本中用文字表達(dá)的方法圖7-5文字的表達(dá)方法第一表面結(jié)構(gòu)要求第二表面結(jié)構(gòu)要求注寫加工方法，如“車”“磨”“銑”等注寫加工余量注寫表面紋理方向，如“=”“x”等3.表面粗糙度的代號第一部分基礎(chǔ)知識圖7-6補(bǔ)充要求的注寫位置圖7-7圖形符號的書寫比例六、極限值判斷規(guī)則的標(biāo)注運(yùn)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。1.16%規(guī)則2.最大值規(guī)則運(yùn)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。第一部分基礎(chǔ)知識代號含

義表示不允許去除材料，單向上限值，R輪廓，粗糙度的最大高度0.4μm，評定長度為5個取樣長度，“16%規(guī)則”（默認(rèn)）表示去除材料，單向上限值，R輪廓，粗糙度的最大高度的最大值0.2μm，評定長度為5個取樣長度，“最大規(guī)則”表7-3表面結(jié)構(gòu)代號的含義第一部分基礎(chǔ)知識3.表面結(jié)構(gòu)代號表示不允許去除材料，雙向極限值，R輪廓，上限值：算術(shù)數(shù)平均偏差為3.2μm，評定長度為5個取樣長度，“最大規(guī)則”；下限值：算術(shù)平均偏差為0.8μm，評定長度為5個取樣長度，“16%規(guī)則”（默認(rèn)）表示任意加工方法，單向下限值，R輪廓，算術(shù)平均偏差為1.6μm，評定長度為5個取樣長度，“16%規(guī)則”（默認(rèn)）第一部分基礎(chǔ)知識表7-4表面粗糙度加工紋理符號及說明第一部分基礎(chǔ)知識4.紋理方向七、表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注要求圖

例說明表面粗糙度要求的注寫方向表面粗糙度的注寫和讀取方向與尺寸的注寫和讀取方向一致。圖例表7-表面粗糙度的標(biāo)注第一部分基礎(chǔ)知識1.標(biāo)注實(shí)例表面粗糙度標(biāo)注在輪廓線上或指引線上表面粗糙度要求可以標(biāo)注在輪廓線上，其符號應(yīng)從材料外指向接觸表面必要時，表面粗糙度也可用帶箭頭或黑點(diǎn)的指引線引出標(biāo)注第一部分基礎(chǔ)知識表面粗糙度標(biāo)注在尺寸線上表面粗糙度標(biāo)注在尺寸線上標(biāo)注表面粗糙度標(biāo)注在尺寸線上表面粗糙度要求標(biāo)注在形位公差框格的上方表面粗糙度可以標(biāo)注在形位公差框格的上方第一部分基礎(chǔ)知識表面粗糙度要求標(biāo)注延長線上表面粗糙度可以標(biāo)注在圓柱特征延長線上如果每個棱柱表面有不同的表面粗糙度要求，則應(yīng)分別單獨(dú)標(biāo)注第一部分基礎(chǔ)知識大多數(shù)表面有相同表面粗糙度要求時，可以簡化標(biāo)注如果工件的多數(shù)表面粗糙度要求相同，則其余未注表面粗糙度要求可統(tǒng)一標(biāo)注在圖樣的標(biāo)題欄上方。

符號表示其余未注表面粗糙度為

第一部分基礎(chǔ)知識鍵槽與倒角表面粗糙度要求的標(biāo)注鍵槽兩側(cè)面的表面粗糙度公差數(shù)值為

，軸端倒角表面粗糙度公差數(shù)值為

第一部分基礎(chǔ)知識在滿足功能要求的前提下，盡量選用較大的參數(shù)值，以獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。(1)同一零件上，工作表面的粗糙度值應(yīng)比非工作表面?。?）摩擦表面的粗糙度值應(yīng)比非摩擦表面??；滾動摩擦表面的粗糙度值應(yīng)比滑動摩擦表面?。?）運(yùn)動速度高、單位面積壓力大的表面，受交變應(yīng)力作用的重要零件的圓角、溝槽表面的粗糙度值都應(yīng)該小。（4）配合性質(zhì)要求越穩(wěn)定，其配合表面的粗糙度值應(yīng)越??；配合性質(zhì)相同時，小尺寸結(jié)合面的粗糙度值應(yīng)比大尺寸結(jié)合面??；（5）表面粗糙度的數(shù)值應(yīng)與尺寸公差及形狀公差相協(xié)調(diào)；

（6）防腐性、密封性要求高，外表美觀等表面的粗糙度值應(yīng)較小。第一部分基礎(chǔ)知識2.表面粗糙度的選用（7）凡有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已對表面粗糙度要求做出規(guī)定（如與滾動軸承配合的軸頸和外殼孔、鍵槽、各級精度齒輪的主要表面等），則應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的表面粗糙度參數(shù)值選用。表面特征Ra（μm）加工方法應(yīng)用實(shí)例粗糙表面可見刀痕＞20～40粗車、粗刨、粗銑、鉆，荒銼、鋸割半成品粗加工后的表面，非配合的加工表面，如軸端面、倒角、鉆孔、齒輪、帶輪的側(cè)面、鍵槽底面、墊圈接觸面等微見刀痕＞10～20表7-5表面粗糙度數(shù)值的表面特征、對應(yīng)的加工方法及應(yīng)用實(shí)例第一部分基礎(chǔ)知識３.表面粗糙度的選用參數(shù)值應(yīng)用實(shí)例半光表面微見加工痕跡＞5～10車、銑、鏜、刨、鉆，銼粗磨、粗鉸軸上不安裝軸承、齒輪處的非配合表面，緊固件的自由裝配表面等＞2.5～5車、銑、鏜、刨、磨、銼、滾壓、電火花加工、粗刮半精加工表面，箱體、支架、端蓋、套筒等與其他零件結(jié)合而無配合要求的表面，需要發(fā)藍(lán)的表面等看不清加工痕跡＞1.25～2.5車、銑、鏜、刨、磨、拉、刮、滾壓接近于精加工表面，齒輪的齒面、定位銷孔、箱體上安裝軸承的鏜孔表面第一部分基礎(chǔ)知識光表面可辨加工痕跡的方向＞0.63～1.25車、銑、鏜、拉、磨、刮、精鉸、粗研、磨齒要求保證定心及配合特性的表面，如錐銷、圓柱銷，與滾動軸承相配合的軸頸，磨削的齒輪表面，普通車床的導(dǎo)軌面，內(nèi)、外花鍵定心表面等微辨加工痕跡的方向＞0.32～0.63精鉸、精鏜、磨、刮、滾壓、研磨要求配合性質(zhì)穩(wěn)定的配合表面，受交變應(yīng)力作用的重要零件，較高精度車床的導(dǎo)軌面不可辨加工痕跡的方向＞0.16～0.32布輪磨、精磨、研磨、超精加工、拋光精密機(jī)床主軸錐孔，頂尖圓錐面，發(fā)動機(jī)曲軸、凸輪軸工作表面，高精度齒輪齒面第一部分基礎(chǔ)知識八、表面粗糙度的檢測1.目測檢查2.比較法對于明顯不需要用更精確方法檢測工件表面的場合，選用目測法檢查工件圖7--10

表面粗糙度比較樣塊第一部分基礎(chǔ)知識3.針描法圖7-11便攜式表面粗糙度測量儀第一部分基礎(chǔ)知識是利用觸針直接在被測表面上輕輕劃過，從而測出表面粗糙度的參數(shù)值。４.注意事項（1）測量表面粗糙度時，最先憑觸覺來建立標(biāo)準(zhǔn)，檢驗(yàn)時必須使用一系列具有不同粗糙度的試片。（2）由于在密封表面、滾珠軸承、齒輪、凸輪或軸頸等應(yīng)用場合，表面質(zhì)量要求較高，這就需要對表面粗糙度值進(jìn)行量化，因此就必須選擇各種合適的計量器具進(jìn)行測量。（3）測量表面粗糙度參數(shù)值時，若圖樣上無特別注明測量方向，則應(yīng)在數(shù)值最大的方向上測量。第一部分基礎(chǔ)知識任務(wù)一表面粗糙度數(shù)值的選擇與標(biāo)注1.任務(wù)內(nèi)容2.任務(wù)準(zhǔn)備掌握常用工件表面粗糙度的選用與標(biāo)注。第二部分測量技術(shù)技能實(shí)訓(xùn)工件如圖7-12所示圖7-12

傳動軸3.任務(wù)實(shí)施按照要求完成下列任務(wù)。（1）選擇軸頸φ30m6（兩處）與滾動軸承配合表面粗糙度值應(yīng)選（）（2）選擇φ32和φ24與齒輪和帶輪配合表面粗糙度值應(yīng)選（）（3）鍵槽兩側(cè)一般為銑削加工，其配合尺寸精度較低，選擇表面粗糙度值應(yīng)選（）（4）軸上其他非配合表面，如軸端面、鍵槽底面等處，選擇表面粗糙度值應(yīng)選（）（5）在圖8-13軸的圖紙上正確標(biāo)注表面結(jié)構(gòu)要求。第二部分測量技術(shù)技能實(shí)訓(xùn)圖7-13傳動軸第二部分測量技術(shù)技能實(shí)訓(xùn)任務(wù)二表面粗糙度的檢驗(yàn)1.任務(wù)內(nèi)容2.準(zhǔn)備任務(wù)掌握表面粗糙度的檢驗(yàn)方法。圖7-14被測工件第二部分測量技術(shù)技能實(shí)訓(xùn)

標(biāo)準(zhǔn)粗糙度樣塊、量具、被測工件，工件如圖7-14所示測量方法測量演示視覺法：將被檢驗(yàn)表面與標(biāo)準(zhǔn)粗糙度樣塊的工作面放在一起，注意加工紋理與樣塊的加工紋理方向一致，用肉眼觀察比較，根據(jù)兩個表面反射光線的強(qiáng)弱和色彩，判斷檢驗(yàn)表面的粗糙度相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)粗糙度樣塊上哪一塊的粗糙度數(shù)值，這塊樣塊的粗糙度數(shù)值就是被檢驗(yàn)零件表面的粗糙度參數(shù)值表7-表面粗糙度檢測方法與步驟第二部分測量技術(shù)技能實(shí)訓(xùn)3.任務(wù)實(shí)施觸覺法：用手指或指甲觸摸被零件檢驗(yàn)表面和標(biāo)準(zhǔn)粗糙度樣塊的工作面，憑手對二者觸摸時的感覺進(jìn)行比較，來判斷兩表面的粗糙度數(shù)值。如果手感覺被檢驗(yàn)表面和樣塊的粗糙度一樣，則說明兩表面的粗糙度數(shù)值相同，取樣塊的粗糙度數(shù)值作為被檢驗(yàn)零件表面的粗糙度參數(shù)值第二