表面結(jié)構(gòu)課件

5.1概述5.2粗糙度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)5.3粗糙度輪廓參數(shù)的選擇和表面結(jié)構(gòu)的標(biāo)注5.4粗糙度輪廓的檢測(cè)本章結(jié)構(gòu)第5章表面結(jié)構(gòu)1.粗糙度輪廓的評(píng)定（了解）2.粗糙度輪廓參數(shù)的選擇與表面結(jié)構(gòu)的標(biāo)注（掌握）3.粗糙度輪廓的測(cè)量方法（了解）本章重點(diǎn)5.1概述5.1.1粗糙度的概念5.1.2粗糙度輪廓對(duì)零件使用性能的影響

截面輪廓誤差放大曲線λ<1mm表面粗糙度

1mm<λ<10mm表面波紋度λ>10mm形狀誤差5.1.1表面粗糙度的界定傳統(tǒng)界定實(shí)際表面呈復(fù)合特征且不同的加工、使用功能（例如手表芯軸與汽車輪軸）表面粗糙度成分波紋度成分形狀誤差成分要求濾波獲得與使用功能相關(guān)的5.1.2粗糙度輪廓對(duì)零件使用性能的影響

1．對(duì)摩擦和磨損的影響

2．對(duì)配合性質(zhì)的影響

3．對(duì)零件強(qiáng)度的影響

4．對(duì)耐腐蝕性的影響

5．對(duì)結(jié)合面密封性的影響2.影響配合性質(zhì)表面粗糙使間隙配合R的間隙增大；過(guò)盈配合的過(guò)盈減?。贿^(guò)渡配合變松。3.影響疲勞強(qiáng)度

表面微觀不平度的凹痕越深，其底部曲率半徑越小，則應(yīng)力集中越嚴(yán)重，零件疲勞損壞的可能性越大，疲勞強(qiáng)度就越低。4.影響耐腐蝕性腐蝕介質(zhì)在表面凹谷聚集，不易清除，產(chǎn)生金屬腐蝕。表面越粗糙，凹谷越深，谷底越尖，零件抗腐蝕能力越差5.表面粗糙度對(duì)零件結(jié)合面的密封性能表面反射

能力和外觀質(zhì)量等都有影響。5.2粗糙度的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)5.2.1

表面粗糙度評(píng)定對(duì)象5.2.2

表面粗糙度評(píng)定基準(zhǔn)線

------粗糙度輪廓中線5.2.3

粗糙度輪廓的評(píng)定參數(shù)5.2.2評(píng)定基準(zhǔn)1.取樣長(zhǎng)度2.評(píng)定長(zhǎng)度3.中線

①取樣長(zhǎng)度lr

基準(zhǔn)線rrrrrn取樣長(zhǎng)度lr

取樣長(zhǎng)度是在測(cè)量表面粗糙度時(shí)的一段與輪廓總的走向一致的長(zhǎng)度。規(guī)定和選擇這段長(zhǎng)度是為了限制和減弱表面波紋度對(duì)表面粗糙度測(cè)量結(jié)果的影響，表面越粗糙，取樣長(zhǎng)度應(yīng)越大。取樣長(zhǎng)度范圍內(nèi)至少包括五個(gè)以上的輪廓峰和谷。②評(píng)定長(zhǎng)度ln----評(píng)定表面輪廓所必需的一段長(zhǎng)度

ln=l×n（n=1、2、3…）

評(píng)定長(zhǎng)度包括一個(gè)或幾個(gè)取樣長(zhǎng)度。由于被測(cè)表面上各處的表面粗糙度不一定很均勻，在一個(gè)取樣長(zhǎng)度上往往不能合理地反映被測(cè)表面的粗糙度，所以需要在幾個(gè)取樣長(zhǎng)度上分別測(cè)量，取其平均值作為測(cè)量結(jié)果。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推薦：ln=5lr。對(duì)均勻性好的表面，可選ln<5lr，對(duì)均勻性較差的表面，可選ln>5lr。X輪廓偏距z輪廓總的走向輪廓中線rn其中；a)為輪廓最小二乘中線b)為輪廓的算術(shù)平均中線Ra/um≥0.00～0.02＞0.02～0.10＞0.1～2.0＞2.0～10.0＞10.0～80.0Rz/um≥0.02～0.10＞0.10～0.50＞0.50～10.0＞10.0～50.0＞50.0～320lr/mm0.080.250.82.58.0ln/mm（ln≈5lr）0.41.254.012.540.0

lr和ln的數(shù)值0.0060.01250.0250.050.10.20.40.81.63.26.312.51015202530405060708090

Rmr(c)的數(shù)值lr和ln的數(shù)值5.2.3粗糙度輪廓的評(píng)定參數(shù)與數(shù)值規(guī)定1）高度評(píng)定參數(shù)2）高度均化評(píng)定參數(shù)----輪廓算術(shù)平均偏差3）間距均化評(píng)定參數(shù)----輪廓單元的平均寬度

RSm4）形狀均化評(píng)定參數(shù)----輪廓支承長(zhǎng)度率Rmr(c)①輪廓最大峰高RplrZxZiZpiZviXsiRz②輪廓最大谷深Rv---max{Zpi}---max{Zvi}③輪廓最大高度Rz

④輪廓總高度Rt

----評(píng)定長(zhǎng)度內(nèi)，輪廓的峰頂線和谷底線之間的距離

----

取樣長(zhǎng)度內(nèi)，輪廓的峰頂線和谷底線之間的距離

Rz=|Zp+Zv|2）高度均化評(píng)定參數(shù)---輪廓算術(shù)平均偏差RalrZxZiZpiZviXsiRzRa----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=—∑

∣Zi∣

n1i=1

n近似表示：

lrZxZiZpiZviXsiRz3）間距均化評(píng)定參數(shù)----輪廓單元的平均寬度

RSm-----取樣長(zhǎng)度內(nèi)，輪廓單元寬度的平均值

RSm=

RSm

表粗糙度評(píng)定參數(shù)的數(shù)值0.0120.0250.050.1501000.81.60.20.43.26.312.525

Ra的數(shù)值(um)0.0250.050.10.20.40.81.63.26.312.525501002004008001600

Rz的數(shù)值(um)5.3

粗糙度輪廓參數(shù)的選擇和表面結(jié)構(gòu)的標(biāo)注5.3.1粗糙度輪廓參數(shù)的選擇5.3.2表面結(jié)構(gòu)要求的標(biāo)注5.3.3表面結(jié)構(gòu)在其它文件中的標(biāo)注3）協(xié)調(diào)與尺寸公差和表面形狀公差的關(guān)系一般情況下，表面粗糙度參數(shù)值與尺寸公差（IT）、表面形狀公差（t）之間有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系：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但也不存在確定的函數(shù)關(guān)系,如機(jī)床的手輪或手柄。1.表面結(jié)構(gòu)的圖形符號(hào)5.2.2

表面結(jié)構(gòu)要求的標(biāo)注2.表面結(jié)構(gòu)完整圖形符號(hào)的組成1.

表面結(jié)構(gòu)的圖形符號(hào)①

表面粗糙度符號(hào)②

表面粗糙度參數(shù)的標(biāo)注基本符號(hào):60°60°H2H1①表面粗糙度基本圖形符號(hào)H1≈1.4hH2=2H1h——字高數(shù)字與字母高度符號(hào)的線寬高度H1高度H22.50.253.583.50.3551150.571570.710211011430②表面粗糙度符號(hào)用任何方法獲得的表面（單獨(dú)使用無(wú)意義）用去除材料的方法獲得的表面用不去除材料的方法獲得的表面橫線上用于標(biāo)注有關(guān)參數(shù)和說(shuō)明符號(hào)意義及說(shuō)明表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求2、表面結(jié)構(gòu)完整圖形符號(hào)的組成①a處為表面結(jié)構(gòu)的單一要求；②a和b處標(biāo)注兩個(gè)或多個(gè)表面結(jié)構(gòu)要求③c處標(biāo)注加工方法，如車、銑、磨④d處標(biāo)注加工紋理方向如＝、X、M⑤e處標(biāo)注加工余量（mm）；5.3.3表面結(jié)構(gòu)要求在圖樣和其他

技術(shù)產(chǎn)品文件中的注法按照國(guó)標(biāo)的規(guī)定，表面結(jié)構(gòu)的注寫和讀取方向與尺寸的注寫和讀取方向一致，可以標(biāo)注在輪廓線上，符號(hào)應(yīng)從材料外指向并接觸表面。必要時(shí)，表面結(jié)構(gòu)符號(hào)也可以用帶箭頭或黑點(diǎn)的指引線引出標(biāo)注。在不致引起誤解時(shí)，粗糙度可表在尺寸線上或形位公差的框格的上方。如果工件的多數(shù)表面有相同的粗糙度，則其表面粗糙度可統(tǒng)一標(biāo)注在圖樣的標(biāo)題欄附近。當(dāng)多個(gè)表面具有相同的粗糙度或圖紙空間有限時(shí)，可用帶字母的完整符號(hào)，以等式的形式，在圖形或標(biāo)題欄的附近，對(duì)有相同的粗糙度的表面進(jìn)行簡(jiǎn)化標(biāo)注。第四節(jié)粗糙度輪廓的檢測(cè)

常用的表面粗糙度的檢測(cè)方法有比較法、光切法、干涉法和針描法。一、比較法

比較法是將被測(cè)零件表面與標(biāo)有一定評(píng)定參數(shù)的表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)樣本進(jìn)行比較，從而估計(jì)出被測(cè)表面粗糙度的一種測(cè)量方法。二、光切法

光切法是應(yīng)用光切原理來(lái)測(cè)量表面粗糙度的一種測(cè)量方法。常用的測(cè)量?jī)x器是光切顯微鏡，又稱雙管顯微鏡光切顯微鏡主要用于測(cè)定Rz和Ry，測(cè)量范圍一般為0.8~100μm。

三、干涉法

干涉法是利用光波干涉原理測(cè)量表面粗糙度的一種測(cè)量方法。常用儀器是干涉顯微鏡干涉法主要用于測(cè)量表面粗糙度的Rz和Ry值，其測(cè)量范圍通常為0.05~0.8μm。干涉法不適于測(cè)量非規(guī)則表面（如磨、研磨等）的XSi。四、針描法

針描法是一種接觸時(shí)測(cè)量表面粗糙度的方法，常用的儀器是電動(dòng)輪廓儀，該儀器可以直接顯示Ra值。電動(dòng)輪廓儀就是針描法測(cè)定表面粗糙度的常用儀器。

國(guó)產(chǎn)BCJ-2型電動(dòng)輪廓儀外形如圖所示國(guó)產(chǎn)BCJ-2型電動(dòng)輪廓儀測(cè)量原理將被測(cè)工件1放在