互換性 表面粗糙度

15表面粗糙度

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1031－2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值》GB/T131－2006《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)技術(shù)產(chǎn)品文件中表面結(jié)構(gòu)的表示法》GB/T3505－2000《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范表面結(jié)構(gòu)輪廓法表面結(jié)構(gòu)的術(shù)語(yǔ)、定義及參數(shù)》GB/T1031－1995《表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值》

表面粗糙度的基本概念零件表面的幾何形狀誤差

表面粗糙度的基本概念按照表面輪廓誤差曲線上相鄰波峰或波谷的距離(波距)的大小，可把誤差劃分為三類：(1)表面粗糙度：波距小于1mm，是一種微觀幾何形狀誤差，也稱為微觀不平度。產(chǎn)生原因：加工痕跡、切屑分離時(shí)的塑性變形、工藝系統(tǒng)中的高頻振動(dòng)、刀具和被加工表面的摩擦。(2)表面波度：波距l(xiāng)～10mm，是一種中間幾何形狀誤差。產(chǎn)生原因：切削力的波動(dòng)、振動(dòng)等。(3)形狀誤差：波距大于10mm，是一種宏觀幾何形狀誤差。產(chǎn)生原因：工件的安裝定位誤差，機(jī)床—刀具—工件相對(duì)不準(zhǔn)確及切削力變化。

表面粗糙度對(duì)零件使用性能的影響1)對(duì)摩擦和磨損的影響

零件越粗糙，摩擦阻力越大，零件磨損越快。2)對(duì)配合性能的影響

對(duì)于間隙配合，相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面因其粗糙不平而迅速磨損，致使間隙增大；對(duì)于過(guò)盈配合，表面輪廓峰頂在裝配時(shí)容易被擠平，使實(shí)際有效過(guò)盈量減小，致使聯(lián)接強(qiáng)度降低。3)對(duì)抗腐蝕性的影響在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。實(shí)際表面接觸情況對(duì)抗腐蝕性的影響

表面粗糙度對(duì)零件使用性能的影響4)對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響

零件表面越粗糙，凹痕就越深，當(dāng)零件承受交變荷載時(shí)，對(duì)應(yīng)力集中很敏感，疲勞強(qiáng)度降低，導(dǎo)致零件表面產(chǎn)生裂紋而損壞。5)對(duì)接觸剛度的影響

兩表面間只有一部分面積接觸，一般實(shí)際接觸面積只有公稱接觸面積的百分之幾。因此，表面越粗糙受力后局部變形越大，接觸剛度也越低。6)對(duì)結(jié)合面密封性的影響兩粗糙表面只在局部點(diǎn)接觸，中間有縫隙，影響密封性。7)對(duì)零件其他性能的影響表面粗糙度對(duì)零件測(cè)量精度、流體流動(dòng)的阻力，以及零件外形的美觀等都有很大的影響?；拘g(shù)語(yǔ)和定義1. 取樣長(zhǎng)度是測(cè)量或評(píng)定表面粗糙度時(shí)所規(guī)定的一段基準(zhǔn)線長(zhǎng)度，一般應(yīng)包含5個(gè)以上的輪廓峰和谷，取樣長(zhǎng)度的方向與輪廓走向一致。2. 評(píng)定長(zhǎng)度為合理地反映表面粗糙度的特征，在測(cè)量和評(píng)定時(shí)所規(guī)定的一段最小長(zhǎng)度稱為評(píng)定長(zhǎng)度。一般情況，取，并以5個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)的粗糙度的平均值作為評(píng)定長(zhǎng)度內(nèi)的粗糙度值?；拘g(shù)語(yǔ)和定義取樣長(zhǎng)度和評(píng)定長(zhǎng)度基本術(shù)語(yǔ)和定義3.

評(píng)定表面粗糙度的基準(zhǔn)線（輪廓中線）1) 輪廓的最小二乘中線根據(jù)實(shí)際輪廓，用最小二乘法確定的劃分輪廓的基準(zhǔn)線，即在取樣長(zhǎng)度范圍內(nèi)，實(shí)際被測(cè)輪廓線上的各點(diǎn)至該線的距離平方和為最小，即：2) 輪廓的算術(shù)平均中線取樣長(zhǎng)度內(nèi)，由一條假想線將實(shí)際輪廓分成上下兩個(gè)部分，使上部分面積之和等于下部分面積之和，即基本術(shù)語(yǔ)和定義表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)及其數(shù)值1.評(píng)定參數(shù)(1)輪廓算術(shù)平均偏差Ｒa（高度參數(shù)）

在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，被測(cè)實(shí)際輪廓上各點(diǎn)至輪廓中線距離絕對(duì)值的平均值。

Ra能充分反映表面微觀幾何形狀高度方面的特性。表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)及其數(shù)值(2)

輪廓最大高度Rz（高度參數(shù)）

在一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)，最大輪廓峰高Rp和最大輪廓谷深Rv之和的高度。Rz=Rp+Rv表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)及其數(shù)值（3）輪廓單元的平均寬度RSm

（間距參數(shù)）：指在一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)輪廓單元寬度Xs的平均值。用公式表示為（輪廓單元：一個(gè)輪廓峰和相鄰的輪廓谷的組合）表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)及其數(shù)值（4）輪廓的支承長(zhǎng)度率Rmr(c)（混合參數(shù)）：

在給定水平位置C上輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度Ml(c)與評(píng)定長(zhǎng)度的比率。評(píng)定參數(shù)值表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)及其數(shù)值

1.評(píng)定參數(shù)國(guó)標(biāo)規(guī)定了6個(gè)評(píng)定參數(shù)，其中3個(gè)高度參數(shù)為基本參數(shù)。確定表面粗糙度時(shí)，可在三項(xiàng)高度參數(shù)中選取；只有當(dāng)用高度參數(shù)不能滿足要求時(shí)，才選取附加參數(shù)。(1)輪廓算術(shù)平均偏差Ｒa表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)及其數(shù)值(2)

微觀不平度十點(diǎn)高度Rz

在取樣長(zhǎng)度內(nèi)５個(gè)最大的輪廓峰高的平均值與5個(gè)最大輪廓谷深的平均值之和，即

Rz只反映輪廓的峰高，不能反映峰頂?shù)募怃J或平鈍；取點(diǎn)不同，所得Rz值不同，因此受測(cè)量者的影響較大。(3)

輪廓最大高度Ry取樣長(zhǎng)度內(nèi)，輪廓的峰頂線和谷底線之間的距離。

Ry=︱ypmax︱+︱yvmax︱

Ry值是微觀不平度十點(diǎn)中最高點(diǎn)和最低點(diǎn)至中線的垂直距離之和，因此它不如Rz值反映的幾何特性準(zhǔn)確。表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)及其數(shù)值微觀不平度十點(diǎn)高度Rz和輪廓最大高度Ry評(píng)定參數(shù)值表面粗糙度的參數(shù)及選用在評(píng)定參數(shù)中，Ra、Rz兩個(gè)高度參數(shù)為基本參數(shù)，輪廓單元的平均寬度RSm、輪廓的支承長(zhǎng)度率Rmr(c)為附加參數(shù)。(1)如果沒(méi)有特殊要求，一般僅選用高度參數(shù)。推薦優(yōu)先選用Ra值，但：表面過(guò)于粗糙(Ra＞6.3μm)或太光滑(Ra＜0.025μm)時(shí)，可選用Rz。當(dāng)零件材料較軟時(shí)，不宜選用Ra。如果測(cè)量面積很小，可以選用Rz值。(2)表面有特殊功能要求時(shí)，為保證功能要求，提高產(chǎn)品質(zhì)量，可同時(shí)選用幾個(gè)參數(shù)綜合控制表面質(zhì)量。當(dāng)表面要求耐磨時(shí)，可以選用Ra、Rz和Rmr(c)。當(dāng)表面要求承受交變應(yīng)力時(shí)，可以選用Rz和Rmr(c)。當(dāng)表面著重要求外觀質(zhì)量，可選用Ra和RSm。表面粗糙度的選擇參數(shù)值的選擇選擇原則：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。

一般原則如下：（a）同一零件上，工作表面粗糙度值小于非工作表面；（b）摩擦表面粗糙度值小于非摩擦表面；（c）運(yùn)動(dòng)速度高、單位面積壓力大，以及受交變應(yīng)力作用的鋼質(zhì)零件圓角、溝槽處、應(yīng)有較小的粗糙度；（d）配合性質(zhì)要求高的配合表面，如小間隙的配合表面，受重載荷作用的過(guò)盈配合表面，都應(yīng)有較小的表面粗糙度；（e）表面粗糙度應(yīng)與尺寸公差及形位公差相協(xié)調(diào)。尺寸及形位精度要求高時(shí)，粗糙度參數(shù)值應(yīng)相應(yīng)地取得小。表面粗糙度的參數(shù)值選用參數(shù)值的選用方法

類比法

一般尺寸公差、表面形狀公差小時(shí)，表面粗糙度參數(shù)值也小，但不存在確定的函數(shù)關(guān)系。

一般情況下，它們之間有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系：（設(shè)形狀公差為T，尺寸公差為IT）若T≈0.6IT，則Ra≤0.05IT；Rz≤0.2ITT≈0.4IT，則Ra≤0.025IT；Rz≤0.1ITT≈0.25IT，則Ra≤0.012IT；Rz≤0.05ITT＜0.25IT，則Ra≤0.15T；Rz≤0.6T表面粗糙度的符號(hào)、代號(hào)1. 表面粗糙度的符號(hào)

GB/T131—1993規(guī)定，有關(guān)表面粗糙度的各項(xiàng)規(guī)定按功能要求給定，并注在符號(hào)中相應(yīng)的位置。表面粗糙度符號(hào)有三種：

abca表示表面可以用任何方法獲得；b表示表面是用去除材料的方法獲得的；c表示表面是用不去除材料的方法獲得的。表面粗糙度的符號(hào)、代號(hào)2.表面粗糙度的代號(hào)

在符號(hào)的基礎(chǔ)上，注出表面粗糙度數(shù)值及其有關(guān)的規(guī)定項(xiàng)目后形成表面粗糙度的代號(hào)。

位置a標(biāo)注表面結(jié)構(gòu)參數(shù)代號(hào)、極限值或取樣長(zhǎng)度。在參數(shù)代號(hào)和極限值間應(yīng)插入空格。(2)位置a和b，注寫兩個(gè)或多個(gè)表面結(jié)構(gòu)要求。在位置a注寫第一個(gè)，在位置b注寫第二個(gè)表面結(jié)構(gòu)要求。(3)位置c，注寫加工方法、表面處理、涂層等。如車、磨、鍍等加工方法。(4)位置d，注寫所要求的表面紋理和紋理的方向，如“＝”、“X”、“M”等。(5)位置e，注寫加工余量。表面粗糙度的符號(hào)、代號(hào)2.表面粗糙度的代號(hào)在表面粗糙度符號(hào)的基礎(chǔ)上，注出表面粗糙度數(shù)值及其有關(guān)的規(guī)定項(xiàng)目后就形成了表面粗糙度的代號(hào)。

a1\a2——粗糙度高度參數(shù)代號(hào)及其數(shù)值(單位：μm)；

參數(shù)為Ra時(shí)，參數(shù)值前不注符號(hào)；參數(shù)為Rz或Ry時(shí)，參數(shù)值前必須注出相應(yīng)的參數(shù)符號(hào)；b——加工方法、鍍覆、涂覆、表面處理或其他說(shuō)明等；c——取樣長(zhǎng)度(mm)，符合規(guī)定時(shí)可以省略不注；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)或S的參數(shù)與數(shù)值(mm)或者支承長(zhǎng)度率(%)。表面粗糙度的圖樣標(biāo)注表面粗糙度的標(biāo)注

標(biāo)注在可見輪廓線、尺寸界線、引出線或它們的延長(zhǎng)線上，符號(hào)的尖端必須從材料外指向被注表面。

代號(hào)中數(shù)字及符號(hào)的注寫方向，必須與尺寸數(shù)字方向一致。零件的大部分表面的粗糙度值要求相同時(shí)，不必一一標(biāo)注，對(duì)其中使用最多的一種符號(hào)、代號(hào)可統(tǒng)一注在圖樣的右上角，并加注“其余”兩字.表面粗糙度的圖樣標(biāo)注表面粗糙度的圖樣標(biāo)注在形位公差框格上的標(biāo)注表面粗糙度的圖樣標(biāo)注習(xí)題將下列要求標(biāo)注在圖上零件加工均采用去除材料的方法。

(1)直徑φ50mm的圓柱外表面粗糙度Ra的上限值為3.2μm。

(2)左端面的表面粗糙度Ra的上限值為1.6μm