公差與金屬材料(第六講)

粗糙度參數(shù)第四章表面粗糙度本章要點(diǎn)基本概念粗糙度的表達(dá)粗糙度的評(píng)定14.1基本概念零件表面形貌分類

分為表面粗糙度、表面波紋度和形狀誤差表面粗糙度

零件表面具有的微小峰谷的不平程度波長(zhǎng)和波高之比小于50

屬于微觀幾何形狀誤差圖4-1表面粗糙度實(shí)例24.1基本概念形狀誤差

零件表面峰谷的波長(zhǎng)和波高之比大于1000的不平度屬于形狀誤差會(huì)造成零件運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)、噪聲表面粗糙度對(duì)零件性能的影響

影響零件的耐磨性影響配合的穩(wěn)定性影響零件的外觀、測(cè)量精度、表面光學(xué)性能、導(dǎo)電導(dǎo)熱、光學(xué)性能、膠合強(qiáng)度等影響零件的疲勞強(qiáng)度影響零件的抗腐蝕性影響零件的密封性34.1基本概念圖4-2表面粗糙度實(shí)例44.1基本概念表面粗糙度測(cè)量取樣長(zhǎng)度、評(píng)定長(zhǎng)度取樣長(zhǎng)度評(píng)定表面粗糙度規(guī)定的一段基準(zhǔn)長(zhǎng)度應(yīng)該與表面粗糙度的大小相適應(yīng)規(guī)定取樣長(zhǎng)度是為了減弱表面波紋度對(duì)表面粗糙度測(cè)量的影響(波距在1~10mm之間)一般取樣長(zhǎng)度內(nèi)應(yīng)包含5個(gè)以上的波峰和波谷54.1基本概念評(píng)定長(zhǎng)度評(píng)定或測(cè)量表面輪廓時(shí)必需的一段長(zhǎng)度目的是為了全面、充分地反映被測(cè)表面的特性評(píng)定長(zhǎng)度可包括一個(gè)或多個(gè)取樣長(zhǎng)度表面不均勻的，宜選用較長(zhǎng)的評(píng)定長(zhǎng)度評(píng)定長(zhǎng)度一般按5個(gè)取樣長(zhǎng)度來確定RaRz,Ry取樣長(zhǎng)度l評(píng)定長(zhǎng)度ln0.008~0.020.025~0.10.080.40.02~0.10.1~0.50.251.25…………10.0~80.050~3208.040.064.2粗糙度的評(píng)定

評(píng)定要素表面粗糙度的基準(zhǔn)線，評(píng)定表面粗糙度的參考線一般有輪廓的最小二乘中線和輪廓的算術(shù)平均中線圖4-3評(píng)定粗糙度的基準(zhǔn)線74.2粗糙度的評(píng)定

輪廓的最小二乘中線在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，輪廓上各點(diǎn)至該線距離的平方和最小圖4-4輪廓的最小二乘中線84.2粗糙度的評(píng)定

輪廓的算術(shù)平均中線在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，平分輪廓上下面積的直線圖4-5輪廓算術(shù)平均中線94.3粗糙度參數(shù)

表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)

高度偏差輪廓算術(shù)平均偏差Ra微觀不平度十點(diǎn)高度Rz輪廓最大高度Ry國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3505-83和GB/T1031-95中規(guī)定了6個(gè)評(píng)定參數(shù)，其中有關(guān)高度特性的參數(shù)3個(gè)，間距特性的參數(shù)有2個(gè)，形狀特性參數(shù)有1個(gè)，其中高度參數(shù)是主要的。104.3粗糙度參數(shù)

輪廓算術(shù)平均偏差在取樣長(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。圖4-6輪廓算術(shù)平均偏差114.3粗糙度參數(shù)

微觀不平度十點(diǎn)高度圖4-7微觀不平度十點(diǎn)高度在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，5個(gè)最大的輪廓峰高ypi平均值與5個(gè)最大輪廓谷深yvi平均值之和。124.3粗糙度參數(shù)

輪廓最大高度圖4-8輪廓最大高度在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，輪廓的峰頂線和谷底線之間的距離，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)。134.3粗糙度參數(shù)

間距特征參數(shù)圖4-9輪廓不平度平均間距

微觀不平度平均間距Sm，取樣長(zhǎng)度內(nèi)輪廓微觀不平度間距Smi的平均值。（n為取樣個(gè)數(shù)）

Smi指輪廓峰和相鄰輪廓谷在中線上的一段距離。144.3粗糙度參數(shù)

間距特征參數(shù)圖4-9輪廓單峰平均間距

輪廓的單峰平均間距S，取樣長(zhǎng)度內(nèi)輪廓單峰間距Si的平均值。（n為取樣個(gè)數(shù)）

Si指相鄰輪廓單峰的最高點(diǎn)之間的距離在中線上的投影長(zhǎng)度。154.3粗糙度參數(shù)

形狀特征參數(shù)圖4-9輪廓支撐長(zhǎng)度率

輪廓支撐長(zhǎng)度率tp，輪廓支撐長(zhǎng)度

p與取樣長(zhǎng)度之比。

p取樣長(zhǎng)度內(nèi)，平行于中線且與輪廓峰頂線相距為C的直線與輪廓相截得到的各段截線長(zhǎng)度之和。164.3粗糙度參數(shù)

選擇標(biāo)準(zhǔn)一般選用高度參數(shù)推薦優(yōu)先選用Ra值當(dāng)表面過于粗糙（Ra>6.3），或過于光滑（Ra<0.025），選用Rz

零件材料較軟時(shí)，不選用Ra，因?yàn)镽a一般采用觸針測(cè)量174.3粗糙度參數(shù)

選擇標(biāo)準(zhǔn)在滿足功能要求的前提下，選用較大的參數(shù)值同一零件上，工作表面比非工作表面粗糙度值小摩擦表面比非摩擦表面粗糙度值小受循環(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小同一精度要求，小尺寸的軸孔的表面粗糙度值小184.4粗糙度的表達(dá)

表面粗糙度符號(hào)符號(hào)意義及說明基本符號(hào)，表示表面可用任何方法獲得?；痉?hào)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、氣剖等基本符號(hào)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、冷軋、粉末冶金等。表1表面粗糙度符號(hào)及意義194.4粗糙度的表達(dá)

表面粗糙度符號(hào)符號(hào)意義及說明在上述三個(gè)符號(hào)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。a1、a2──粗糙度高度參數(shù)代號(hào)及其數(shù)值（μm）b──加工要求、鍍覆、涂覆、表面處理或其他說明等c──取樣長(zhǎng)度（mm）或波紋度（μm）d──加工紋理方向符號(hào)e──加工余量（mm）f──粗糙度間距參數(shù)值（mm）或輪廓支承長(zhǎng)度率表2表面粗糙度符號(hào)及意義204.5粗糙度參數(shù)

表面粗糙度、尺寸公差、形狀公差之間的關(guān)系一般尺寸公差、表面形狀公差小，表面粗糙度值也小一般情況下，它們之間有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，設(shè)形狀公差為T，尺寸公差為IT，則它們之間的關(guān)系為：214.6粗糙度的評(píng)定

常用方法比較法：把被測(cè)零件表面與粗糙度標(biāo)準(zhǔn)樣塊直接比較，要求樣