測量技術(shù)課程之表面粗糙度

1、 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù)4.1 4.1 概述概述4.2 4.2 表面粗糙度的評定表面粗糙度的評定4.3 4.3 表面粗糙度的選用表面粗糙度的選用4.4 4.4 表面粗糙度的標注表面粗糙度的標注4.5 4.5 表面粗糙度的測量表面粗糙度的測量第第4章章 表面粗糙度表面粗糙度 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù)（1）表面粗糙度的含義及其對機械零件使用性能的影響。（2）表面粗糙度的的評定標準和參數(shù)。（3）零件表面粗糙度的選擇。（4）表面粗糙度的測量。 通過本章的學(xué)習(xí)，要求了解表面粗糙度對零件功能的影響，掌握表面粗糙度的評定標準和參數(shù)，以及在

2、圖紙上掌握表面粗糙度的評定標準和參數(shù)，以及在圖紙上的標注方式的標注方式。學(xué)會按零件表面的功能要求選擇表面粗糙度值，并會進行表面粗糙度的測量。 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù)4.1 4.1 概概 述述 1. 1.表面粗糙度（表面粗糙度（roughnessroughness）指零件加工表面所具有指零件加工表面所具有的較小間距和和微小峰谷不平度。的較小間距和和微小峰谷不平度。表面粗糙度形成的原因：表面粗糙度形成的原因： 在加工過程中由于切削分離時金屬斷裂、切削層殘留在加工過程中由于切削分離時金屬斷裂、切削層殘留面積、刀瘤脫落、鱗刺、受力所產(chǎn)生的金屬塑性變形以及面積、刀瘤脫

3、落、鱗刺、受力所產(chǎn)生的金屬塑性變形以及工藝系統(tǒng)高頻振動等原因。工藝系統(tǒng)高頻振動等原因。 表面粗糙度是一種微觀幾何形狀誤差，也稱為表面粗糙度是一種微觀幾何形狀誤差，也稱為微觀不微觀不平度平度。 表面不平度按表面輪廓誤差曲線相鄰兩波峰或波谷之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）間的距離（波距）的大小劃分為三類：的大小劃分為三類：（1 1）波距小于）波距小于1mm1mm的屬于表面粗糙度（微觀幾何形狀誤差）的屬于表面粗糙度（微觀幾何形狀誤差）（2 2）波距在）波距在1 110mm10mm的屬于表面波紋度（中間幾何形狀誤差）的屬于表面波紋度（中間幾何形狀誤差）（3 3）波距大于

4、）波距大于10mm10mm的屬于形狀誤差（宏觀幾何形狀誤差）的屬于形狀誤差（宏觀幾何形狀誤差） 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù) 如下圖所示為某工件表面實際輪廓誤差曲線，將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：差曲線：零件表面的幾何形狀誤差零件表面的幾何形狀誤差 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù)2. 2.表面粗糙度對零件使用性能的影響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表面粗糙度對機械零件的使用性能

5、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：件影響更大，其影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1 1）對摩擦和磨損的影響）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，如下圖所示發(fā)生接觸，如下圖所示 。Ra磨損量磨損量 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù)（2 2）對配合性能的影響對配合性能的影響 對于間隙配合，相對運動的表面因其粗糙不平而迅速對于間隙配合，相對運動的表面因其粗糙不平而迅速磨

6、損，致使間隙增大；對于過盈配合，表面輪廓峰頂在裝磨損，致使間隙增大；對于過盈配合，表面輪廓峰頂在裝配時容易被擠平，使實際有效過盈量減小，致使聯(lián)接強度配時容易被擠平，使實際有效過盈量減小，致使聯(lián)接強度降低。降低。 （3 3）對抗腐蝕性的影響對抗腐蝕性的影響 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。處，并滲入到金屬內(nèi)部，致使腐蝕加劇。 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù)（4 4）對疲勞強度的影響對疲勞強度的影響 零件表面越粗糙，凹痕就越深，當零件承受交變載荷零件表面越粗糙，凹痕就越深，當

7、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。面產(chǎn)生裂紋而損壞。（5 5）對接觸剛度的影響對接觸剛度的影響 接觸剛度影響零件的工作精度和抗振性。接觸剛度影響零件的工作精度和抗振性。這是由于表這是由于表面粗糙度使表面間只有一部分面積接觸。一般情況下，實面粗糙度使表面間只有一部分面積接觸。一般情況下，實際接觸面積只有公稱接觸面積的百分之幾。因此，表面越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。粗糙受力后局部變形越大，接觸剛度也越低。（6 6）對結(jié)合面密封性的影響對

8、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，可提高其有縫隙，影響密封性。因此，降低表面粗糙度，可提高其密封性。密封性。 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù)4.2 4.2 表面粗糙度的評定表面粗糙度的評定 4.2.1 4.2.1 與評定參數(shù)有關(guān)的術(shù)語及定義與評定參數(shù)有關(guān)的術(shù)語及定義 1. 1.取樣長度取樣長度l（sampling lengthsampling length）指用于判別具有表面指用于判別具有表面粗糙度特征的一段基準線長度，它在輪廓總的走向上量取。粗糙

9、度特征的一段基準線長度，它在輪廓總的走向上量取。 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。度對表面粗糙度測量結(jié)果的影響。 2. 2.評定長度評定長度l ln n（evaluation lengthevaluation length）指評定輪廓所必指評定輪廓所必須的一段長度，它包括一個或幾個取樣長度。須的一段長度，它包括一個或幾個取樣長度。 l ln n5l 5l 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù) 3. 3.基準線基準線用于評定表面粗糙度參數(shù)給定的線。用于評定表面粗糙度參數(shù)給定的線。

10、（1 1）輪廓的最小二乘中線（簡稱中線）輪廓的最小二乘中線（簡稱中線 mean linemean line）具有幾何輪廓形狀并劃分輪廓的基準線，在取樣長度內(nèi)使輪具有幾何輪廓形狀并劃分輪廓的基準線，在取樣長度內(nèi)使輪廓上各點的輪廓偏距廓上各點的輪廓偏距y y的平方和為最小。的平方和為最小。l0y2dxdxminmin （2 2）輪廓的算術(shù)平均中線）輪廓的算術(shù)平均中線在取樣長度內(nèi)，將實際輪在取樣長度內(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廓劃分為上、下兩部分，并使上、下兩部分的面積相等的基準線。準線。F F1 1F F2 2FFn nS S1 1S S2 2S Sm m 武漢

11、理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù) 4.2.2 4.2.2 評定參數(shù)評定參數(shù) 為了完善地評定零件表面實際輪廓的粗糙程度，需要從為了完善地評定零件表面實際輪廓的粗糙程度，需要從不同方向規(guī)定適當?shù)膮?shù)。不同方向規(guī)定適當?shù)膮?shù)。高度特征參數(shù)、間距特征參數(shù)、形狀特征參數(shù)高度特征參數(shù)、間距特征參數(shù)、形狀特征參數(shù) 1. 1.高度特征參數(shù)高度特征參數(shù)沿著垂直于評定基準線的方向計量。沿著垂直于評定基準線的方向計量。 （1 1）輪廓算術(shù)平均偏差）輪廓算術(shù)平均偏差RaRa在取樣長度內(nèi)，輪廓偏距在取樣長度內(nèi)，輪廓偏距絕對值的算術(shù)平均值。絕對值的算術(shù)平均值。l0|y|y（x x）| |dxdx1

12、1lRaRa 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù) （2 2）微觀不平度十點高度）微觀不平度十點高度R Rz z在取樣長度內(nèi)，在取樣長度內(nèi)，5 5個最個最大輪廓峰高的平均值與大輪廓峰高的平均值與5 5個最大輪廓谷深的平均值之和。個最大輪廓谷深的平均值之和。5 5i1y ypi pi5 5i1y yvi vi5 5RzRz （3 3）輪廓最大高度）輪廓最大高度R Ry y在取樣長度內(nèi)，輪廓峰頂線在取樣長度內(nèi)，輪廓峰頂線和輪廓谷底線之間的距離。和輪廓谷底線之間的距離。R Ry y|y|ypmaxpmax| |y|yvmaxvmax| | 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量

13、技術(shù)互換性與測量技術(shù)三個高度參數(shù)信息比較三個高度參數(shù)信息比較 RaRa參數(shù)反映表面輪廓信息較全面，概念直觀，用于測量參數(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，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，可以直接讀出可以直接讀出RaRa的數(shù)值。的數(shù)值。 RzRz參數(shù)概念直觀，用光學(xué)比較儀測量較為方便，但是反參數(shù)概念直觀，用光學(xué)比較儀測量較為方便，但是反映表面輪廓信息較為局限。映表面輪廓信息較為局限。 Ry Ry參數(shù)測量比較簡單，對不允許有較深加工痕跡的表面參數(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

14、面有實用意義。（如控制應(yīng)力集中）和小零件表面有實用意義。 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù) 2. 2.間距特征參數(shù)間距特征參數(shù)沿著評定基準線的方向測量的，沿著評定基準線的方向測量的，反映表面加工痕跡細密程度。反映表面加工痕跡細密程度。 （1 1）輪廓微觀不平度的平均間距）輪廓微觀不平度的平均間距S Sm m在取樣長度內(nèi)，在取樣長度內(nèi)，輪廓微觀不平度的間距的平均值。輪廓微觀不平度的間距的平均值。n ni1S SmimiS Sm m1 1n n （2 2）輪廓的單峰平均間距）輪廓的單峰平均間距SS在取樣長度內(nèi)，輪廓的在取樣長度內(nèi)，輪廓的單峰間距的平均值。單峰間距的平均值。

15、n ni1S Si iS S1 1n n 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù) 3. 3.形狀特征參數(shù)形狀特征參數(shù)用輪廓支承長度率用輪廓支承長度率t tp p表示。表示。 輪廓支承長度率輪廓支承長度率t tp p在取樣長度內(nèi)，一平行于中線與在取樣長度內(nèi)，一平行于中線與輪廓相截所得到的各段截線長度輪廓相截所得到的各段截線長度b bi i之和與取樣長度之比。之和與取樣長度之比。n ni1b bi it tp p1 1l 與高度特性有關(guān)的參數(shù)（與高度特性有關(guān)的參數(shù)（RaRa，RzRz，RyRy）是標準規(guī)定必須）是標準規(guī)定必須標注的參數(shù)，故稱為標注的參數(shù)，故稱為基本評定參數(shù)基本評

16、定參數(shù)。間距特性參數(shù)（。間距特性參數(shù)（SmSm，S S）與形狀特征參數(shù)（與形狀特征參數(shù)（t tp p）稱為）稱為附加參數(shù)附加參數(shù)，只有零件表面有特殊，只有零件表面有特殊使用要求時才選用。使用要求時才選用。 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù)4.3 4.3 表面粗糙度的選用表面粗糙度的選用 4.3.1 4.3.1 評定參數(shù)的選用評定參數(shù)的選用 表面粗糙度評定參數(shù)應(yīng)根據(jù)零件的工作條件、使用性能和測量等表面粗糙度評定參數(shù)應(yīng)根據(jù)零件的工作條件、使用性能和測量等進行選擇，既要考慮能表針表面的幾何特性和表面功能參數(shù)，又要考慮進行選擇，既要考慮能表針表面的幾何特性和表面功能參數(shù)，又要

17、考慮表面粗糙度檢測儀器的測量范圍和工藝的經(jīng)濟性。表面粗糙度檢測儀器的測量范圍和工藝的經(jīng)濟性。1. 1.高度評定參數(shù)的選用高度評定參數(shù)的選用 一般情況下可從高度參數(shù)一般情況下可從高度參數(shù)R Ra a、R Rz z和和R Ry y中任選一個，但在常中任選一個，但在常用值范圍內(nèi)（用值范圍內(nèi)（R Ra a為為0.0250.0256.3m6.3m），國標推薦優(yōu)先選用），國標推薦優(yōu)先選用R Ra a。 當粗糙度要求特別高（當粗糙度要求特別高（R Ra a0.025m6.3 6.3 mm ），可選用），可選用R Rz z。 當在取樣長度內(nèi)，輪廓的峰或谷少于當在取樣長度內(nèi)，輪廓的峰或谷少于5 5個時，可選用個

18、時，可選用R Ry y。 對應(yīng)力集中而導(dǎo)致疲勞破壞較敏感的表面，可在選取對應(yīng)力集中而導(dǎo)致疲勞破壞較敏感的表面，可在選取R Ra a或或R Rz z參數(shù)的同時選取參數(shù)的同時選取R Ry y參數(shù)，達到控制輪廓的最大高度不超過規(guī)參數(shù)，達到控制輪廓的最大高度不超過規(guī)定的允許值。定的允許值。 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù)2. 2.附加評定參數(shù)的選用附加評定參數(shù)的選用 附加評定參數(shù)一般情況下不作為獨立的參數(shù)選用。附加評定參數(shù)一般情況下不作為獨立的參數(shù)選用。 一般情況下，對密封性、光亮度有特殊要求的表面，應(yīng)一般情況下，對密封性、光亮度有特殊要求的表面，應(yīng)選用附加參數(shù)選用附加參數(shù)

19、S Sm m或或S S。 只有零件的表面有特殊使用要求時，僅用高度特征參數(shù)只有零件的表面有特殊使用要求時，僅用高度特征參數(shù)不能滿足零件表面的功能不能滿足零件表面的功能 要求，才在選用了高度參數(shù)的基礎(chǔ)要求，才在選用了高度參數(shù)的基礎(chǔ)上，附加選用間距特征參數(shù)和形狀特征參數(shù)。上，附加選用間距特征參數(shù)和形狀特征參數(shù)。 對耐磨性有特殊要求的表面，應(yīng)選用附加參數(shù)對耐磨性有特殊要求的表面，應(yīng)選用附加參數(shù)t tp p。 為了使汽車外殼薄鋼板具有較好的噴涂結(jié)合性和光潔美為了使汽車外殼薄鋼板具有較好的噴涂結(jié)合性和光潔美觀的外形，規(guī)定其高度特征參數(shù)觀的外形，規(guī)定其高度特征參數(shù)RaRa（0.90.91.3m1.3m），

20、還應(yīng)控），還應(yīng)控制間距特征參數(shù)制間距特征參數(shù)S S（0.130.130.23mm0.23mm） 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù) 4.3.2 4.3.2 評定參數(shù)值的選用評定參數(shù)值的選用表面粗糙度評定參數(shù)選定后，應(yīng)規(guī)定其允許值。表面粗糙度評定參數(shù)選定后，應(yīng)規(guī)定其允許值。表面粗糙度參數(shù)值的選用原則：表面粗糙度參數(shù)值的選用原則： 表面粗糙度參數(shù)值選用得適當與否，不僅影響零件表面粗糙度參數(shù)值選用得適當與否，不僅影響零件的使用性能，還關(guān)系到制造成本。的使用性能，還關(guān)系到制造成本。 一般說來，表面粗糙度參數(shù)值愈小，零件的工作性能一般說來，表面粗糙度參數(shù)值愈小，零件的工作性能愈好

21、，但加工成本上升。愈好，但加工成本上升。 在滿足使用性能要求的前提下，應(yīng)盡可能選用較大的參在滿足使用性能要求的前提下，應(yīng)盡可能選用較大的參數(shù)允許值。數(shù)允許值。 表面粗糙度的參數(shù)值已經(jīng)標準化，設(shè)計時應(yīng)按國家標準表面粗糙度的參數(shù)值已經(jīng)標準化，設(shè)計時應(yīng)按國家標準規(guī)定的參數(shù)系列選取。規(guī)定的參數(shù)系列選取。一般指規(guī)定上限值，必要時要給出下一般指規(guī)定上限值，必要時要給出下限值。限值。 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù) 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù)4.4 4.4 表面粗糙度的標注表面粗糙度的標注 GB/T 13193 GB/T 13193規(guī)定了零件表面粗

22、糙度符號、代號及規(guī)定了零件表面粗糙度符號、代號及其在圖樣上的注法。圖樣上所標注的表面粗糙度符號、代其在圖樣上的注法。圖樣上所標注的表面粗糙度符號、代號應(yīng)是號應(yīng)是該表面完工后的要求該表面完工后的要求。 4.4.1 4.4.1 表面粗糙度的符號表面粗糙度的符號表面粗糙度基本符號表面粗糙度基本符號 H60H602H H1.41.4倍的字高倍的字高 若僅表示需要加工若僅表示需要加工( (采用去除材料的方法或不去除材料的方法采用去除材料的方法或不去除材料的方法) )，但，但對表面粗糙度的其他規(guī)定沒有要求時，允許只注表面粗糙度符號。對表面粗糙度的其他規(guī)定沒有要求時，允許只注表面粗糙度符號。 武漢理工大學(xué)武

23、漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù)基本符號，表示表面可用任何方法獲得。當不加注粗糙度參數(shù)基本符號，表示表面可用任何方法獲得。當不加注粗糙度參數(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注適用于簡化代號標注 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糙度要求 在上述三個符號的長邊上均可加一橫線，用于標注有關(guān)參數(shù)和說在上述三個符號的長邊上均可加一橫線，用于標注有關(guān)參數(shù)和說明明 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

24、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。如：鑄、鍛、沖壓變形、熱軋、粉末冶金等。 或者用于保持原供應(yīng)狀況的表面（包括保持上道工序的狀況）或者用于保持原供應(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：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、氣割等車、銑、鉆、磨、剪切、拋光、腐蝕、電火花加工、氣割等 意義及說明意義及說明 符號符號 圖樣上表示零件表面粗糙度的符號圖樣上表示零件表面粗糙度的符號 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)

25、互換性與測量技術(shù) 4.4.2 4.4.2 表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值的標注表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值的標注 在表面粗糙度符號的基礎(chǔ)上，注出在表面粗糙度符號的基礎(chǔ)上，注出表面粗糙度數(shù)值表面粗糙度數(shù)值及其及其有關(guān)的規(guī)定項目有關(guān)的規(guī)定項目后就形成了后就形成了表面粗糙度的代號表面粗糙度的代號。表面粗糙度。表面粗糙度數(shù)值及其有關(guān)的規(guī)定在符號中注寫的位置如下圖所示。數(shù)值及其有關(guān)的規(guī)定在符號中注寫的位置如下圖所示。表面粗糙度的代號及其標注位置表面粗糙度的代號及其標注位置a a1 1、a a2 2粗糙度高度參數(shù)代號及其粗糙度高度參數(shù)代號及其數(shù)值數(shù)值 (m)(m)；參數(shù)為；參數(shù)為R Ra a時，參數(shù)值前不時，參數(shù)值前不

26、注符號；參數(shù)為注符號；參數(shù)為R Ry y或或R Rz z時，參數(shù)值前時，參數(shù)值前必須注出相應(yīng)的參數(shù)符號必須注出相應(yīng)的參數(shù)符號bb加工方法、鍍覆、涂覆、表面加工方法、鍍覆、涂覆、表面處理或其他說明等處理或其他說明等cc取樣長度取樣長度(mm)(mm)或波紋度（或波紋度（mm）dd加工紋理方向符號加工紋理方向符號ee加工余量加工余量(mm)(mm)ff粗糙度間距參數(shù)值粗糙度間距參數(shù)值(mm)(mm)或輪廓支或輪廓支承長度率承長度率(%)(%) 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù)附加標注示例附加標注示例取樣長度2.5mm加工方法（銑削）總加工余量（5mm）表面加工紋理方向 武

27、漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù)部分加工紋理方向符號部分加工紋理方向符號 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù) （2 2）當要求在表面粗糙度參數(shù)的所有實測值中不得超過規(guī)定值）當要求在表面粗糙度參數(shù)的所有實測值中不得超過規(guī)定值時，應(yīng)在圖樣上標注時，應(yīng)在圖樣上標注表面粗糙度參數(shù)的最大值或最小值表面粗糙度參數(shù)的最大值或最小值； 用去除材料方法獲得的表面粗糙用去除材料方法獲得的表面粗糙度度,Rz,Rz的最大值為的最大值為3.2m,Rz3.2m,Rz的最小的最小值為值為1.6m1.6m 用去除材料方法獲得的表面粗糙用去除材料方法獲得的表面粗糙度度,Ra,Ra

28、的上限值為的上限值為3.2m,Ra3.2m,Ra的下限的下限值為值為1.6m1.6m 用不去除材料方法獲得的表面粗用不去除材料方法獲得的表面粗糙度糙度,Ra,Ra的最大值為的最大值為3.2m3.2m 用不去除材料方法獲得的表面粗用不去除材料方法獲得的表面粗糙度糙度,Ra,Ra的上限值為的上限值為3.2m3.2m 用去除材料方法獲得的表面粗糙用去除材料方法獲得的表面粗糙度度,Ra,Ra的最大值為的最大值為3.2m3.2m 用去除材料的方法獲得的表面粗用去除材料的方法獲得的表面粗糙度糙度,R,Ra a的上限值為的上限值為3.2m3.2m 用任何方法獲得的表面粗糙度用任何方法獲得的表面粗糙度,Ra

29、,Ra 的最大值為的最大值為3.2m3.2m 用任何方法獲得的表面粗糙度，用任何方法獲得的表面粗糙度，R Ra a的上限值為的上限值為3.2m3.2m 意義意義 代號代號 意義意義 代號代號 3.23.23.23.2max3.2max3.2max1.63.2Rz1.6minRz3.2max （1 1）當允許在表面粗糙度參數(shù)的所有實測值中超過規(guī)定值的個）當允許在表面粗糙度參數(shù)的所有實測值中超過規(guī)定值的個數(shù)數(shù)少于總數(shù)的少于總數(shù)的16%16%時，應(yīng)在圖樣上標注時，應(yīng)在圖樣上標注表面粗糙度參數(shù)的上限值或表面粗糙度參數(shù)的上限值或下限值下限值；說說 明明 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與

30、測量技術(shù) 零件的每一個表面都應(yīng)該有粗糙度要求，并且應(yīng)在圖樣零件的每一個表面都應(yīng)該有粗糙度要求，并且應(yīng)在圖樣上用代（符）號標注出來。上用代（符）號標注出來。 零件圖上所標注的表面粗糙度代（符）號是指該表面完工零件圖上所標注的表面粗糙度代（符）號是指該表面完工后的要求后的要求。 C451.63.20.43.212.51.6 表面粗糙度符號、表面粗糙度符號、代號一般注在可見輪代號一般注在可見輪廓線、尺寸界線、引廓線、尺寸界線、引出線或它們的延長線出線或它們的延長線上。上。符號的尖端必須符號的尖端必須從材料外指向表面從材料外指向表面 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù) 表面粗糙

31、表面粗糙度代號中數(shù)值度代號中數(shù)值方向應(yīng)與尺寸方向應(yīng)與尺寸數(shù)值方向一致數(shù)值方向一致 3.2303.212.53.212.512.53.23012.53.23.212.512.5 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù)地位狹小或不便標注時，符號、地位狹小或不便標注時，符號、代號可以引出標注代號可以引出標注6.3锪平3.22其余3.212.5未注表面粗糙度應(yīng)在圖紙的右未注表面粗糙度應(yīng)在圖紙的右上角注出上角注出 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù)1.6拋光0.86.33.23.2齒輪工作表面的粗糙度注法齒輪工作表面的粗糙度注法同一表面粗糙度要求不同的注法同一

32、表面粗糙度要求不同的注法連續(xù)表面粗糙度注法連續(xù)表面粗糙度注法 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù) 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù)4.5 4.5 表面粗糙度的測量表面粗糙度的測量 4.5.1 4.5.1 檢測的基本原理檢測的基本原理1. 1.測量方向的選擇測量方向的選擇 對于表面粗糙度，如未指定測量截面的方向時，則應(yīng)對于表面粗糙度，如未指定測量截面的方向時，則應(yīng)在在高度參數(shù)最大值高度參數(shù)最大值的方向進行測量，一般來說也就是在的方向進行測量，一般來說也就是在垂垂直于表面加工的紋理方向直于表面加工的紋理方向上測量。上測量。2. 2.表面缺陷的摒棄表

33、面缺陷的摒棄 表面粗糙度不包括氣孔、砂眼、擦傷、劃痕等缺陷。表面粗糙度不包括氣孔、砂眼、擦傷、劃痕等缺陷。3. 3.測量部位的選擇測量部位的選擇 在若干有代表性的區(qū)段上測量。在若干有代表性的區(qū)段上測量。 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù) 4.5.2 4.5.2 測量方法測量方法 測量表面粗糙度的方法主要有測量表面粗糙度的方法主要有比較法、比較法、 針描法、光切針描法、光切法、干涉法和印模法法、干涉法和印模法等。等。 用比較法檢驗表面粗糙度是生產(chǎn)車間常用的方法。它是將用比較法檢驗表面粗糙度是生產(chǎn)車間常用的方法。它是將被測被測表面表面與與粗糙度樣塊粗糙度樣塊進行比較來評定

34、表面粗糙度。進行比較來評定表面粗糙度。1. 1.比較法比較法用表面粗糙度比較樣塊用表面粗糙度比較樣塊 比較法可用目測直接判斷或借助于放大鏡、顯微鏡比較或憑觸比較法可用目測直接判斷或借助于放大鏡、顯微鏡比較或憑觸覺、來判斷表面粗糙度。覺、來判斷表面粗糙度。 粗糙度樣塊的形狀、加工方法、材料和加工紋理應(yīng)盡可能與被粗糙度樣塊的形狀、加工方法、材料和加工紋理應(yīng)盡可能與被測工件測工件相同相同，這樣可以減少檢驗誤差，提高判斷的準確性。，這樣可以減少檢驗誤差，提高判斷的準確性。2. 2.針描法針描法用電動輪廓儀測量用電動輪廓儀測量 觸針式電動輪廓儀是利用觸針直接在被測表面上輕輕劃過，從觸針式電動輪廓儀是利用

35、觸針直接在被測表面上輕輕劃過，從而測出而測出R Ra a值，測量值的范圍一般為值，測量值的范圍一般為8 80.02m0.02m。 性能比較完善的電動輪廓儀可以測量性能比較完善的電動輪廓儀可以測量R Ra a 、R Rz z、R Ry y、S Sm m、S S、t tp p各各參數(shù)。參數(shù)。 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù)3. 3.光切法光切法用光切顯微鏡測量用光切顯微鏡測量 光切顯微鏡又稱雙管顯微鏡。它可以測量光切顯微鏡又稱雙管顯微鏡。它可以測量R Rz z、R Ry y，以及規(guī)則表，以及規(guī)則表面面( (車、銑、刨等車、銑、刨等) )的的S Sm m和和S S。測量的

36、范圍一般為。測量的范圍一般為0.50.560m60m。 如果被測表面粗糙不平，光帶就彎曲。設(shè)表面微觀不平度的高度為如果被測表面粗糙不平，光帶就彎曲。設(shè)表面微觀不平度的高度為h h，則光帶彎曲高度為，則光帶彎曲高度為S S1 1S S2 2h /cos45h /cos45o o；而從目鏡中看到的光帶彎曲高度；而從目鏡中看到的光帶彎曲高度S S1 1”S S2 2”Kh/ cos45Kh/ cos45o o（式中（式中K K為觀測管的放大倍數(shù)）為觀測管的放大倍數(shù)）S1波峰S2波谷 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù)4. 4.干涉法干涉法用干涉顯微鏡測量用干涉顯微鏡測量 干涉

37、顯微鏡是利用干涉顯微鏡是利用光波干涉原理光波干涉原理測量表面粗糙度。干涉顯微鏡測量表面粗糙度。干涉顯微鏡主要用來測量主要用來測量R Rz z、R Ry y兩個參數(shù)。測量的范圍一般為兩個參數(shù)。測量的范圍一般為1 10.03m0.03m。5. 5.印模法印模法對復(fù)制印模表面進行測量對復(fù)制印模表面進行測量 對于大零件的內(nèi)表面，也有采用印模法進行測量的，即用對于大零件的內(nèi)表面，也有采用印模法進行測量的，即用石蠟、石蠟、低熔點合金低熔點合金( (錫鉛等錫鉛等) )或其他印模材料或其他印模材料等將被測表面印模下來，然后等將被測表面印模下來，然后對復(fù)制印模表面進行測量。對復(fù)制印模表面進行測量。 由于印模材料

38、不可能充滿谷底，其測量值略有縮小，可查閱有由于印模材料不可能充滿谷底，其測量值略有縮小，可查閱有關(guān)資料或自行實驗得出修正系數(shù)，并在計算中加以修正。關(guān)資料或自行實驗得出修正系數(shù)，并在計算中加以修正。 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù)填空題填空題（1 1）表面粗糙度是指）表面粗糙度是指_所具有的所具有的_和和_不平度。不平度。（2 2）取樣長度用）取樣長度用_符號表示，評定長度用符號表示，評定長度用_符號符號表示；輪廓中線用表示；輪廓中線用_符號表示。符號表示。（3 3）評定長度是指）評定長度是指_ ，它可以包含幾個，它可以包含幾個_ 。 （4 4）測量表面粗糙度時，規(guī)定取樣長度的目的在于）測量表面粗糙度時，規(guī)定取樣長度的目的在于_ 。（5 5）測量表面粗糙度時，規(guī)定評定長度的目的在于）測量表面粗糙度時，規(guī)定評定長度的目的在于_ _ 。（6 6）國家標準中規(guī)定表面粗糙度的主要評定參數(shù)有、）國家標準中規(guī)定表面粗糙度的主要評定參數(shù)有、三項。、三項。 武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué) 互換性與測量技術(shù)互換性與測量技術(shù)選擇題（將下列題目中所有正確的選項選擇出來）選擇題（將下列題目中所有正確的選項選擇出來） （1 1）常用雙管顯微鏡測量表面粗糙度的）常用雙管顯微鏡測量表面粗糙度的_參數(shù)值。參數(shù)值。 A. RA. Ra a B. R B. Rz z C. t C. tp p