表面粗糙度3課件

第五章表面粗糙度基本內(nèi)容：掌握表面粗糙度的基本概念，表面粗糙度的評定、選用、標(biāo)注及測量。重點(diǎn)、難點(diǎn)：表面粗糙度的評定、選用及標(biāo)注。操作技能：表面粗糙度的測量。一、基本概述表面粗糙度是指加工表面上所具有的較小間距和微小峰谷所組成的微觀幾何形狀特性。這種微觀幾何形狀的尺寸特征，一般是在零件的加工過程中，由于機(jī)床─刀具─工件系統(tǒng)的振動等原因引起的。機(jī)械零件表面精度所研究和描述的對象是零件的表面形貌特性。（1）表面粗糙度：是零件表面所具有的較小間距和微小峰谷不平程度。波距小于1mm。屬于微觀幾何形狀誤差。（2）表面波紋度：波距在1－10mm的屬于表面波度。（3）形狀誤差：波距大于10mm的屬于形狀誤差

3)影響零件的疲勞強(qiáng)度:粗糙的零件表面,存在較大的波谷,它們像尖角缺口和裂紋一樣,對應(yīng)力集中越敏感,從而影響零件的疲勞強(qiáng)度.4)影響零件的抗腐蝕性:零件表面越粗糙，則積累在零件表面上的腐蝕性氣體、液體也越多，且通過微觀凹谷向零件內(nèi)層滲透，使腐蝕加劇。5)影響零件的密封性:粗糙的表面之間無法嚴(yán)密地貼合,氣體或液體通過接觸面間的縫隙滲漏.此處,表面粗糙度對零件的外觀、測量精度、表面光學(xué)性能、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能和膠合強(qiáng)度等也有著不同程度的影響。*為保證機(jī)械零件的使用性能，在對零件進(jìn)行幾何精度設(shè)計(jì)時，必須合理地提出表面粗糙度的要求。二、表面粗糙度的基本術(shù)語為了評定表面粗糙度的數(shù)值大小及其量值統(tǒng)一，需要確定取樣長度，評定長度和基準(zhǔn)線。

（一）取樣長度

＊是指測量或評定表面粗糙度時所規(guī)定的一段基準(zhǔn)線長度，它至少包含5個以上輪廓峰和谷。如圖所示，取樣長度的方向與輪廓走向一致。目的：在于限制和減弱其他幾何形狀誤差，特別是表面波紋度對測量結(jié)果的影響。表面越粗糙，取樣長度越大，因?yàn)楸砻嬖酱植?，波距也越大，較大的取樣長度才能反映一定數(shù)量的微量高低不平的痕跡。

（二）評定長度＊規(guī)定在評定時所必需的一段表面長度。評定長度包括一個或幾個取樣長度(5個)，由于零件表面各部分的表面粗糙不一定很均勻，在一個取樣長度上往往不能合理地反映某一表面粗糙度特征，故需在表面上取幾個取樣長度來評定表面粗糙度。2）輪廓算術(shù)平均中線(m)：指在取樣長度內(nèi)，將實(shí)際輪廓劃分上下兩部分，且使上下兩部分面積相等的直線輪廓算術(shù)平均中線往往不是唯一的，在一簇算術(shù)平均中線只有一條與最小二乘中線重合。在實(shí)際評定和測量表面粗糙度時，使用圖解法時可用算術(shù)平均中線代替最小二乘中線.三、表面粗糙度評定參數(shù)及其數(shù)值為了滿足對零件表面不同的功能要求，國家標(biāo)準(zhǔn)GB3505-83和GB/T1031-95中規(guī)定了6個評定參數(shù)，其中有關(guān)高度特性的參數(shù)3個，間距特性的參數(shù)有2個，形狀特性參數(shù)有1個，其中高度參數(shù)是主要的。（1）高度特性參數(shù)1）輪廓算術(shù)平均偏差在取樣長度l內(nèi)，被測實(shí)際輪廓上各點(diǎn)至輪廓中線距離絕對值的平均值。即：

或Ra能客觀反映表面微觀幾何形狀高度方面的特性，但因受計(jì)量器具功能的限制，不用作過于粗糙或太光滑的表面的評定參數(shù)。（通常采用電動輪廓儀測量）2）

輪廓最大高度Ry在取樣長度內(nèi)，輪廓的峰頂線和輪廓的谷底線之間的距離（如圖所示，峰頂線和谷底線平行于中線且分別通過輪廓最高點(diǎn)和最低點(diǎn)）即：

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，它對某些表面上不允許出現(xiàn)較深的加工痕跡和小零件的表面質(zhì)量有實(shí)用意義。（2）間距特征參數(shù)1）輪廓微觀不平度的平均間距Sm

是指含有一個輪廓峰(與中線有交點(diǎn)的峰)和相鄰(與中線有交點(diǎn)的峰)的一段中線長度Sm。在取樣長度內(nèi)輪廓微觀不平度的間距的平均值即：

2）輪廓單峰平均間距S：在取樣長度內(nèi)輪廓的單峰間距的平均值即：

單峰間距是指兩相鄰單峰的最高點(diǎn)間沿中線方向上的距離。（3）形狀特性參數(shù)輪廓支承長度率tp：在取樣長度內(nèi)輪廓支承長度ηρ與取樣長度ι之比，用tp

表示。即：

支承長度ηρ是指在取樣長度內(nèi)，一平行于中線且與輪廓峰頂線相距為C的線與輪廓峰相截所得到的各段截線長度bi之和，稱為輪廓支承長度ηρ。（如圖6.3.9所示）

即：評定參數(shù)的選擇：如無特殊要求，一般僅選用高度參數(shù)。推薦優(yōu)先選用Ra值，因?yàn)镽a能充分反映零件表面輪廓的特征。以下情況下例外：當(dāng)表面過于粗糙（Ra＞6.3μm）或過于光滑（Ra＜0.025μm

）時，可選用Rz，因?yàn)榇朔秶阌谶x擇用于測量Rz的儀器測量。當(dāng)零件材料較軟時，因?yàn)镽a一般采用觸針測量。當(dāng)測量面積很小時，如頂尖、刀具的刃部、儀表的小元件的表面，可選用Ry值。表面粗糙度（評定參數(shù)）的選擇表面粗糙度（參數(shù)值）的選擇表面粗糙度參數(shù)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(shù)值。一般原則：同一零件上，工作表面比非工作表面粗糙度值??；摩擦表面比非摩擦表面要??；受循環(huán)載荷的表面要小；配合要求高、聯(lián)接要求可靠、受重載的表面粗糙度值都應(yīng)?。煌痪?，小尺寸比大尺寸、軸比孔的表面粗糙度值要小。常用表面粗糙度值與所適應(yīng)的零件表面見P112表5-6、5-7。表面粗糙度的符號在圖樣上表示表面粗糙度的符號有三種：a為基本符號，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。

abc

表面粗糙度的代號a1、a2處為粗糙度高度參數(shù)的允許值（μm）；b處標(biāo)注加工方法、鍍涂或其它表面處理；c處標(biāo)出取樣長度（mm）；d標(biāo)出加工紋理方向符號；e處標(biāo)出加工余量（mm）；f處標(biāo)出間距參數(shù)值（mm）或輪廓支承長度率。表面粗糙度在圖樣上標(biāo)注實(shí)例1表面粗糙度在圖樣上標(biāo)注實(shí)例2表面粗糙度在圖樣上標(biāo)注實(shí)例3表面粗糙度在圖樣上標(biāo)注實(shí)例4表面粗糙度在圖樣上標(biāo)注實(shí)例5第三節(jié)表面粗糙度的測量比較法：將被測表面和表面粗糙度樣板直接進(jìn)行比較，多用于車間，評定表面粗糙度值較大的工件。光切