第五章+表面粗糙度輪廓及檢測.ppt

1、第五章 表面粗糙度輪廓及其檢測,1 表面粗糙度輪廓的基本概念 2 表面粗糙度輪廓的評定 3 表面粗糙度輪廓的技術要求 4 表面粗糙度輪廓技術要求在零件圖上的標注 5 表面粗糙度的檢測,1 表面粗糙度輪廓的 基本概念,一、 表面粗糙度的界定 圖5-1,被加工零件表面的形狀是復雜的，一般包括表面粗糙度、表面波紋度和形狀誤差，可以按波距（波形起伏間距）來劃分： 波距1mm 屬于表面粗糙度 波距在110mm 屬于表面波紋度 波距10mm 屬于形狀誤差,二、術語和定義,圖2-3表面特征（ASMEB46.1-2002）,原始輪廓（含幾何形狀誤差）,波紋度輪廓（濾除粗糙度）,粗糙度輪廓（濾除波紋度）,標稱表

2、面,法向截面,裂縫瑕疵,通用概念和術語,輪廓濾波器（profile filter） 把輪廓分成長波和短波成分的濾波器（見GB/3505 3.1.1） 根據濾波器的功能，將濾波器分為： s輪廓濾波器 c輪廓濾波器 f輪廓濾波器,s輪廓濾波器（s profile filter） 確定存在于表面上的粗糙度與比它更短波的成分之間相交界限的濾波器(GB/3505 3.1.1.1)。 c輪廓濾波器（c profile filter） 確定粗糙度與波紋度成分之間相交界限的濾波器(GB/3505 3.1.1.2)。 f輪廓濾波器（f profile filter） 確定存在于表面上的波紋度與比它更長波的成分之

3、間相交界限的濾波器(GB/3505 3.1.1.3)。,二、術語和定義,原始輪廓（primary profile） 通過s輪廓濾波器后的總輪廓。它是評定原始輪廓參數的基礎(GB/3505 3.1.5)。 粗糙度輪廓（roughness profile） 對原始輪廓采用c輪廓濾波器抑制長波成分以后形成的輪廓，是個人為修正的輪廓(見圖1和圖2，GB/3505 3.1.6)。粗糙度輪廓的傳輸帶是由s和c輪廓濾波器來限定的，見圖3。粗糙度輪廓是評定粗糙度輪廓參數的基礎。,波紋度輪廓（waviness profile） 對原始輪廓連續(xù)應用f和c兩個輪廓濾波器以后形成的輪廓。采用f輪廓濾波器抑制長波成分，

4、而采用c輪廓濾波器抑制短波成分。這也是個人為修正的輪廓(GB/3505 3.1.7)。,圖5-2,表面結構在輪廓法中是對原始輪廓、粗糙度輪廓和波紋度輪廓的總稱，表面結構輪廓法參數是在這三個輪廓的基礎上評定出來的。 現代研究表明在表面結構中對工件功能影響最大的是表面粗糙度，因此人們常說的表面結構參數不特別說明一般是指表面粗糙度參數。,二、術語和定義,2、與幾何參數有關的術語 P-參數（P-parameter） 在原始輪廓上計算所得的參數（GB/3505 3.2.1）。 R-參數（R-parameter） 在粗糙度輪廓上計算所得的參數（GB/3505 3.2.2）。 W-參數（W-paramete

5、r） 在波紋度輪廓上計算所得的參數（GB/3505 3.2.3）。,2 表面粗糙度輪廓的評定 一、取樣長度、評定長度及傳輸帶 1. 取樣長度lr 規(guī)定取樣長度，是為了抑制和減弱表面波紋度對表面粗 糙測量結果的影響（標準取樣長度的數值見附表5-1）。 2. 評定長度 ln 評定長度可包括一個或連續(xù)的幾個取樣長度。標準的ln =5 lr 。,圖5-3 3. 傳輸帶 長波輪廓濾波器的截止波長c = lr（取樣長度） 短波輪廓濾波器的截止波長s （ 截止波長s和c的標準化值由附表5-1查?。?附表51 輪廓算術平均偏差Ra、輪廓最大高度Rz和輪廓單元的平 均寬度Rsm，標準取樣長度和標準評定長度（摘自

6、GB/T 13012009、 GB/T 106102009）、 表示濾波器傳輸帶s c 這兩個極限值 的標準化值取自GB/T 60622002。,二、表面粗糙度輪廓的中線 為了定量地評定表面粗糙度輪廓，首先應確定一條中 線。以中線為基礎來計算各種評定參數的數值。 1. 輪廓的最小二乘中線（圖5-4） 在一個取樣長度lr范圍內，輪廓的最小二乘中線使輪廓 上各點至該線的距離的平方之和為最小。 圖5-4,2. 輪廓的算術平均中線（圖5-5） 在一個取樣長度lr范圍內，輪廓的算術平均中線將實際 輪廓劃分為上、下兩部分，使上部分各個峰面積之和等 于下部分各個谷面積之和。 圖5-5,三、表面粗糙度的評定參

7、數 1. 輪廓算術平均偏差a（幅度參數，圖5-4） 在一個取樣長度lr范圍內，被評定輪廓上各點至輪廓 中線的縱坐標值的絕對值的算術平均值，即 2. 輪廓最大高度Rz （幅度參數，圖5-6） 在一個取樣長度lr范圍內，被評定輪廓上各個極點至 中線的距離中，最大輪廓峰高Rp與最大輪廓谷深Rv之和的 高度，即 Rz = Rp + Rv,圖5-6,在GB/T 3505-1983中，Rz符號曾用于表示“不平度的十點高度”。在使用中的一些表面粗糙度測量儀器大多測量的是本標準的舊版本規(guī)定的Rz參數。因此，當使用現行的技術文件和圖樣時必須注意這一點。,注：這個參數在1983版中用Ry表示，本次修改將其改為Rz

8、,3. 輪廓單元的平均寬度（間距參數，圖5-7） 一個輪廓峰與相鄰的輪廓谷的組合叫做輪廓單元，在一 個取樣長度lr范圍內，中線與各個輪廓單元相交線段的寬度 （輪廓的寬度Xsi）的平均值RSm，即,圖5-7,在零件圖上，對零件某一表面的表面粗糙度 輪廓要求，按需要選擇Ra或Rz標注。 RSm 屬于附加評定參數，只能與Ra或Rz同 時選用，不能獨立采用。,3 表面粗糙度輪廓的技術要求,一、表面粗糙度輪廓技術要求的內容 在零件圖上規(guī)定表面粗糙度輪廓的技術要求時，必須 標注幅度參數符號及允許值，同時還應標注傳輸帶、取 樣長度、評定長度的數值（若默認采用標準化值，則不 標注）、極限值判斷規(guī)則（若默認采用

9、16%規(guī)則，則不 標注）。 必要時可以標注補充要求，如表面加工紋理及方向、 加工余量、附加的RSm等。,16%規(guī)則,當參數的規(guī)定值為上限值時，如果所選參數在同一評定長度上全部實測值中。大于圖樣或技術產品文件中規(guī)定值的個數不超過實測總數的16%，則該表面合格。 指明參數的上、下限值時，所用參數符號沒有“max”標記。,最大規(guī)則,檢驗時，若參數的規(guī)定值為最大值時，則在被檢表面的全部區(qū)域內測得的參數值一個也不應超過圖樣或技術產品文件中的規(guī)定值。 若規(guī)定參數的最大值，應在參數符號后面有“max”標記，如Ra max 0.8。,二、表面粗糙度輪廓幅度參數的選擇,在機械零件精度設計中，對于表面粗糙度輪廓的

10、技術要 求，通常只給出幅度參數符號（Ra或Rz）及極限值，而其 他要求則采用默認的標準化值。 一般采用Ra 作為評定參數。 對于極光滑和粗糙的表 面，不能用Ra儀器測量，而采用Rz作為評定參數。 表面粗糙度輪廓幅度參數極限值的選擇原則是：在滿 足零件表面功能要求的前提下，盡量選取較大的參數值。,4 表面粗糙度輪廓技術要求在零件 圖上的標注,一、表面粗糙度輪廓的基本圖形符號和完整圖形符號 繪制機械零件圖時，需要使用1個基本圖形符 號和3個完整圖形符號，來標注表面粗糙度輪廓各 種不同的技術要求。 （a）圖為基本圖形符號。 （b）圖為用于任何工藝的完整圖形符號。,（c）圖為用于去除材料的完整圖形符號

11、。 （d）圖為用于不去除材料的完整圖形符號。 （a） （b） （c） （d） 圖5-8,二、表面粗糙度輪廓技術要求在完整圖形 符號上的標注 1. 表面粗糙度輪廓各項技術要求在完整圖形符 號上的標注位置 在完整圖形符號的周圍標注評定參數的符號及極限值 和其他技術要求。各項技術要求應分別標注在該符號周 圍的指定位置上。 在周圍標注了技術要求的完整圖形符號稱為表面粗糙 度輪廓代號，簡稱粗糙度代號。,位置a：下列符號和數值排成一行 位置b：附加評定參數（如RSm，mm） 位置c：加工方法 位置d：表面紋理 位置e：加工余量（mm） 圖5-9,上、下限值符號 傳輸帶數值/幅度參數符號 評定長度值 極限值

12、判斷規(guī)則(空格) 幅度參數極限值(m),2. 表面粗糙度輪廓幅度參數極限值的標注 （1）標注極限值中的一個數值且默認為上限值（圖5-10） 圖5-10 （2）同時標注上、下限值（圖5-11） 圖5-11,3. 極限值判斷規(guī)則的標注 （1）16%規(guī)則（圖5-10、圖5-11） 16%規(guī)則是表面粗糙度輪廓技術要求中的默認規(guī)則。 若采用，則圖樣上不需注出。 （2）最大規(guī)則（圖5-12、圖5-13） 在幅度參數符號Ra或Rz的后面標注一個“max”的標記。 圖5-12 圖5-13,4. 傳輸帶和取樣長度、評定長度的標注 需要指定傳輸帶時，傳輸帶（mm）標注在幅度參數符號的前面， 并用斜線“/”隔開（圖

13、5-14a、b、c）。c =lr。 圖5-14 需要指定評定長度時，則應在幅度參數符號的后面注寫取樣長度的 個數（圖5-15a、b）。 圖5-15,短波濾波器在前，長波濾波器在后,短波濾波器,長波濾波器，用連字符區(qū)別,，,5. 表面紋理的標注 需要標注表面紋理及其方向時，則應采用規(guī)定的符號 （圖5-16）進行標注。,圖5-16,6. 附加評定參數和加工方法的標注 需要標注附加評定參數或（和）加工方法時的標注示 例見圖5-17。該圖亦為表面粗糙度輪廓各項技術要求在完 整圖形符號上標注的示例。 圖5-17 7. 加工余量的標注 圖5-18,Rsm0.05,三、表面粗糙度輪廓代號在零件圖標注 的規(guī)定和方法,1. 一般規(guī)定 粗糙度代號盡可能標注在注了相應的尺寸及其極限偏差的同一 視圖上。 粗糙度代號上的各種符號和數字的注寫和讀取方向應與尺寸的 注寫和讀取方向一致。 粗糙度代號的尖端必須從材料外指向并接觸零件表面。,2. 常規(guī)標注方法 標注示例見圖5-19a、b，圖5-20，圖5-21， 圖5-22a、b，圖5-23a、b。 圖5-19,圖5-20,圖5-21,圖5-22,圖5-23,3. 簡化標注的規(guī)定方法 當零件的某些表面（或多數表面）具有相同的技術要求時， 對這些表面的技術要求可以用特定符號（圖5-24），統(tǒng)一標注在 零件圖的標題欄附近