第五章 表面粗糙度輪廓及其檢測 _新國標(biāo)

1、第五章第五章 表面粗糙度輪廓及其檢測表面粗糙度輪廓及其檢測u目的要求：目的要求： 通過本章的學(xué)習(xí)掌握表面粗糙度的標(biāo)注及計(jì)算方通過本章的學(xué)習(xí)掌握表面粗糙度的標(biāo)注及計(jì)算方法，理解與尺寸和形位精度的相互關(guān)系。法，理解與尺寸和形位精度的相互關(guān)系。 u重點(diǎn)：重點(diǎn)： 1 1、表面粗糙度的幅度特征參數(shù)的意義及計(jì)算方法；、表面粗糙度的幅度特征參數(shù)的意義及計(jì)算方法； 2 2、表面粗糙度評(píng)定參數(shù)的選擇；、表面粗糙度評(píng)定參數(shù)的選擇； 3 3、表面粗糙度的符號(hào)及標(biāo)注方法；、表面粗糙度的符號(hào)及標(biāo)注方法；u難點(diǎn)：難點(diǎn)： 表面粗糙度的檢測表面粗糙度的檢測 第一節(jié)第一節(jié) 表面粗糙度輪廓的基本概念表面粗糙度輪廓的基本概念一、表

2、面粗糙度輪廓的概念一、表面粗糙度輪廓的概念 1、表面粗糙度輪廓：指加工表面上具有的較小間距和峰、谷所組成的微觀幾何形狀誤差.粗糙度：10mm波距（波形起伏間距）波距（波形起伏間距） 2、表面粗糙度輪廓形成的原因： 1）加工過程中的刀痕 2）切屑分離時(shí)的塑性變形 3）刀具與已加工表面間的摩擦 4）工藝系統(tǒng)的高頻振動(dòng)3、表面粗糙度輪廓對(duì)零件工作性能的影響v對(duì)摩擦和磨損的影響：表面越粗糙，摩擦阻力越大，磨損越快，耐磨性越差，但過分光滑，反而增加摩擦磨損。零件應(yīng)規(guī)定合理的表面粗糙度。左圖：有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩表面的凸峰相互搓切，形成阻力。另一方面，由于凸峰接觸，接觸面減小，單位面積壓力增加，磨損增加。右圖

3、：初期磨損階段，凸峰磨損較快，正常磨損階段(t2)，接觸面積較大，經(jīng)過t2后，表面磨光，產(chǎn)生分子親和力，磨損加劇。v對(duì)配合性能的影響對(duì)配合性能的影響表面越粗糙，配合性越不穩(wěn)定。對(duì)于有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的間隙配合，工作時(shí)易于磨損，間隙增大；對(duì)于過盈配合，裝配壓合時(shí)，粗糙表面波峰被擠平，實(shí)際有效過盈減小。v對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響表面越粗糙波谷越深且底部圓弧半徑越小，越容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，對(duì)承受交變載荷的零件波谷的位置易出現(xiàn)疲勞裂紋。v 對(duì)耐腐蝕性的影響對(duì)耐腐蝕性的影響表面越粗糙，越易在波谷處凝聚腐蝕物質(zhì)，凹谷深度越大，底部角度越小，腐蝕作用越厲害。v對(duì)外觀的影響對(duì)外觀的影響v對(duì)氣密性的影響對(duì)氣密性的

4、影響第二節(jié)第二節(jié) 表面粗糙度輪廓的評(píng)定表面粗糙度輪廓的評(píng)定（GB/T 3505-2000GB/T 3505-2000）一、取樣長度和評(píng)定長度一、取樣長度和評(píng)定長度1 1、取樣長度、取樣長度lr：用來判別具有表面粗糙度特征的一段基準(zhǔn)：用來判別具有表面粗糙度特征的一段基準(zhǔn)線長度。線長度。 （標(biāo)準(zhǔn)取樣長度的數(shù)值見附表（標(biāo)準(zhǔn)取樣長度的數(shù)值見附表5-15-1）。）。v目的：限制、減弱幾何形狀誤差及表面粗糙度對(duì)測量目的：限制、減弱幾何形狀誤差及表面粗糙度對(duì)測量結(jié)果的影響。結(jié)果的影響。一般包含五個(gè)以上的輪廓峰和輪廓谷。一般包含五個(gè)以上的輪廓峰和輪廓谷。 2 2、評(píng)定長度、評(píng)定長度ln：評(píng)定表面粗糙度時(shí)所必須

5、的一段長度。：評(píng)定表面粗糙度時(shí)所必須的一段長度。 一一 般般ln =5 =5 lr二、表面粗糙度輪廓的中線中線(Mean Line):具有幾何輪廓形狀并劃分輪廓的基準(zhǔn)線。1、輪廓的最小二乘中線 在一個(gè)取樣長度lr范圍內(nèi)，最小二乘中線使輪廓上各點(diǎn)到該線的距離的平方和為最小。2、輪廓的算術(shù)平均中線 輪廓算術(shù)平均中線使劃分的輪廓的上半部分面積等于下半部分面積?；鶞?zhǔn)線 表面微觀輪廓的高度三、表面粗糙輪廓的評(píng)定參數(shù)三、表面粗糙輪廓的評(píng)定參數(shù) 1、幅度特性參數(shù)-主參數(shù)（1）輪廓算術(shù)平均偏差Ra:在一個(gè)取樣長度內(nèi)，被測實(shí)際輪廓上各點(diǎn)至基準(zhǔn)線的距離 的絕對(duì)值的算術(shù)平均值。 特點(diǎn)：能客觀地反映表面微觀幾何形狀的

6、特征。 Ra越大，表面越粗糙。niilrzndxxZlrRa101|)(|1（2）輪廓最大高度Rz：在一個(gè)取樣長度內(nèi)，被評(píng)定輪廓最大輪廓峰高Rp與最大輪廓谷深Rv之和的高度。 Rz = Rp + Rv特點(diǎn)：所反映表面微觀幾何形狀特征不全面，但測量十分簡便，彌補(bǔ)了a不能測量特別光滑或者粗糙的表面的不足。2、間距參數(shù)-附加參數(shù) 輪廓單元：輪廓峰與相鄰輪廓谷的組合 輪廓單元寬度Xsi：中線與各個(gè)輪廓單元相交線段的長度 輪廓單元平均寬度輪廓單元平均寬度RSmRSm：一個(gè)取樣長度lr內(nèi)所有輪廓單元寬度的平均值,即 miiXsmRSm11XS1XSmXSi 在零件圖上，對(duì)零件某一表面的表面粗糙度輪廓要求，

7、按需要選擇Ra或Rz標(biāo)注。 RSm 屬于附加評(píng)定參數(shù)，只能與Ra或Rz同時(shí)選用，不能獨(dú)立采用。第三節(jié)第三節(jié) 表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求一、評(píng)定參數(shù)的選用一、評(píng)定參數(shù)的選用沒有特殊要求，通常只選用幅度特征參數(shù)沒有特殊要求，通常只選用幅度特征參數(shù) 。 1）優(yōu)先選用Ra；（不宜用于太粗或太光的表面） 特別光滑：小的波谷，探針無法進(jìn)入谷底； 特別粗糙：探針容易打斷。 2）極光滑和粗糙的表面用Rz； Ra也可與Rz聯(lián)用，控制表面微觀裂紋。當(dāng)幅度特征參數(shù)不能滿足零件的使用時(shí)，附加給出間距當(dāng)幅度特征參數(shù)不能滿足零件的使用時(shí)，附加給出間距特征參數(shù)或形狀特征參數(shù)。特征參數(shù)或形狀特征參數(shù)。

8、二、評(píng)定參數(shù)值的選用二、評(píng)定參數(shù)值的選用原則：在滿足功能要求的前提下，盡量選用大的參數(shù)值。方法：采用類比法選擇類比法選擇表面粗糙度參數(shù)值時(shí),可先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)資料初步選定表面粗糙度參數(shù)值,然后再對(duì)比工作條件作適當(dāng)調(diào)整。調(diào)整時(shí)應(yīng)考慮的因素：調(diào)整時(shí)應(yīng)考慮的因素：1) 同一零件上，工作表面的粗糙度值應(yīng)比非工作表面小。2)摩擦表面的粗糙度值應(yīng)比非摩擦面小。3)運(yùn)動(dòng)速度高，單位面積壓力大的表面數(shù)值要小。4)配合性質(zhì)要求越穩(wěn)定，數(shù)值應(yīng)小。同一公差等級(jí)，小尺寸比大尺寸，軸比孔的表面粗糙度數(shù)值小。5) 表面粗糙度數(shù)值與尺寸、形位公差協(xié)調(diào)。6) 防腐性、密封性要求高、外表美觀的表面，粗糙度值應(yīng)小。第四節(jié)第四節(jié) 表

9、面粗糙度輪廓技術(shù)要求表面粗糙度輪廓技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注方法在零件圖上的標(biāo)注方法一、一、 表面粗糙度的符號(hào)、代號(hào)表面粗糙度的符號(hào)、代號(hào) 1、 符號(hào)： 2、 代號(hào)： a a、主參數(shù)極限值（單位、主參數(shù)極限值（單位m ）；）； b b、間距參數(shù)符號(hào)及數(shù)值（單位、間距參數(shù)符號(hào)及數(shù)值（單位mm）；）； c c、加工方法；、加工方法； d d、加工紋理方向；、加工紋理方向； e e、加工余量、加工余量(mm)(mm)； a. 表面粗糙度輪廓幅度參數(shù)極限值的標(biāo)注表面粗糙度輪廓幅度參數(shù)極限值的標(biāo)注 （1）標(biāo)注極限值中的一個(gè)數(shù)值且默認(rèn)為上限值（圖）標(biāo)注極限值中的一個(gè)數(shù)值且默認(rèn)為上限值（圖5-10） 圖圖5-

10、10 （2）同時(shí)標(biāo)注上、下限值（圖）同時(shí)標(biāo)注上、下限值（圖5-11） 圖圖5-11b. 極限值判斷規(guī)則的標(biāo)注極限值判斷規(guī)則的標(biāo)注 （1）16%規(guī)則（圖規(guī)則（圖5-10、圖、圖5-11） 16%規(guī)則是表面粗糙度輪廓技術(shù)要求中的默認(rèn)規(guī)則。規(guī)則是表面粗糙度輪廓技術(shù)要求中的默認(rèn)規(guī)則。若采用，則圖樣上不需注出。若采用，則圖樣上不需注出。 （2）最大規(guī)則（圖）最大規(guī)則（圖5-12、圖、圖5-13） 在幅度參數(shù)符號(hào)在幅度參數(shù)符號(hào)Ra或或Rz的后面標(biāo)注一個(gè)的后面標(biāo)注一個(gè)“max”的標(biāo)記。的標(biāo)記。 圖圖5-12 圖圖5-13圖圖5-16C:加工紋理加工紋理二、二、 表面粗糙度表面粗糙度l l輪廓符號(hào)、代號(hào)在圖樣上的標(biāo)注輪廓符號(hào)、代號(hào)在圖樣上的標(biāo)注 位置位置：標(biāo)在可見輪廓線、或其延長線、尺寸界線上， 可用帶箭頭的指引線或帶黑點(diǎn)的指引線引出標(biāo)注方