表面粗糙度及检测(3)ppt课件

1、第5章 外表粗糙度及检测 主要内容：主要内容：1. 1. 外表粗糙度评定参数及其数值。外表粗糙度评定参数及其数值。2. 2. 外表粗糙度符号及其注法。外表粗糙度符号及其注法。3. 3. 零件外表粗糙度参数值的选择。零件外表粗糙度参数值的选择。 重点内容：重点内容：1. 1. 外表粗糙度符号及其注法。外表粗糙度符号及其注法。一一 . . 定义：定义： 已加工完零件的截面轮廓外形是复杂的，普通包括外表粗糙度、外已加工完零件的截面轮廓外形是复杂的，普通包括外表粗糙度、外表波纹度和外形误差。三者通常按波距来划分，波距小于表波纹度和外形误差。三者通常按波距来划分，波距小于1mm1mm的属于外表的属于外表

2、粗糙度微观几何外形误差；波距在粗糙度微观几何外形误差；波距在110mm110mm的属于外表波纹度；波距的属于外表波纹度；波距大于大于10mm10mm的属于外形误差宏观几何外形误差，如图的属于外形误差宏观几何外形误差，如图5-15-1所示。所示。 概述 外表粗糙度是评定零件外表质量的一项重要技术目的。对机械零件外表粗糙度是评定零件外表质量的一项重要技术目的。对机械零件的任务性能具有如下影响。的任务性能具有如下影响。1 1对耐磨性的影响对耐磨性的影响2 2对配合性质的影响对配合性质的影响3 3对抗疲劳强度的影响对抗疲劳强度的影响4 4对接触刚度的影响对接触刚度的影响5 5对抗腐蚀性能的影响对抗腐蚀

3、性能的影响概述GB/T1312006GB/T10312021GB/T106102021GB/T35052021GB/T72202004 外表粗糙度的评定参数及标注 一一 . .主要术语及定义：主要术语及定义： 1. 1.取样长度取样长度lr lr 用于判别和丈量外表粗糙度时所规定的一段基准线的长度。它在轮廓用于判别和丈量外表粗糙度时所规定的一段基准线的长度。它在轮廓总的走向上选取。普通一个取样长度包括五个峰和五个谷。规定取样长总的走向上选取。普通一个取样长度包括五个峰和五个谷。规定取样长度是为了限制和减弱外表波度对外表粗糙度丈量结果的影响。度是为了限制和减弱外表波度对外表粗糙度丈量结果的影响。

4、 。 2. 2. 评定长度评定长度LnLn 评定轮廓必需的一段长度，包括一个或评定轮廓必需的一段长度，包括一个或n n个取样长度，普个取样长度，普通取通取5 5个取个取 样长度样长度 规定评定长度规定评定长度LnLn是由于被加工外表不同程度的存在不均是由于被加工外表不同程度的存在不均匀性。假设只取一个匀性。假设只取一个L L值丈量，那么不能完全反映零件外表的值丈量，那么不能完全反映零件外表的特性。特性。 丈量时，测出丈量时，测出n n个个L L长度的外表粗糙度值，然后取平均值长度的外表粗糙度值，然后取平均值作为该被丈量外表的粗糙度值。作为该被丈量外表的粗糙度值。 3. 3. 轮廓中线轮廓中线m

5、 m 基准线基准线 轮廓中线是评定外表粗糙度数值的基准线，它将被测轮轮廓中线是评定外表粗糙度数值的基准线，它将被测轮廓分成上下两部分并具有与被测轮廓几何外形一致的几何轮廓分成上下两部分并具有与被测轮廓几何外形一致的几何轮廓外形。目前运用的有最小二乘中线和轮廓算术平均中线。廓外形。目前运用的有最小二乘中线和轮廓算术平均中线。lLn5外表粗糙度的评定参数及标注 1 最小二乘中线最小二乘中线 轮廓偏距轮廓偏距yi在丈量方向上轮廓上的点至基准线的间隔。在丈量方向上轮廓上的点至基准线的间隔。 最小二乘中线最小二乘中线在取样长度在取样长度L L内，使轮廓偏距内，使轮廓偏距yiyi的平方和最小，的平方和最小

6、，这条基准线就叫轮廓的最小二乘中线。但在实践运用中，它很难确这条基准线就叫轮廓的最小二乘中线。但在实践运用中，它很难确定，故很少用。定，故很少用。niiy12min外表粗糙度的评定参数及标注 2 2轮廓算术平均中线：轮廓算术平均中线： 在取样长度在取样长度L L内，由中线至轮廓上、下两边的面积等。这条内，由中线至轮廓上、下两边的面积等。这条中线就叫轮廓算术平均中线，运用很广。中线就叫轮廓算术平均中线，运用很广。nnFFFFFF2421221外表粗糙度的评定参数及标注 二二 . . 评定参数及数值评定参数及数值 国家规范国家规范GB/T 3505-2021GB/T 3505-2021规定的评定外

7、表粗糙度的参数有幅度参数、规定的评定外表粗糙度的参数有幅度参数、间距参数、混合参数以及曲线和相关参数等四类。间距参数、混合参数以及曲线和相关参数等四类。 。1. 1. 幅度参数幅度参数1 1轮廓的算术平均偏向轮廓的算术平均偏向Ra Ra 在一个取样长度内纵坐标值在一个取样长度内纵坐标值Z Zx x绝对值的算绝对值的算术平均值，如图术平均值，如图5-45-4所示。用公式表示为所示。用公式表示为 外表粗糙度的评定参数及标注 测得的测得的Ra值越大，外表越粗糙。值越大，外表越粗糙。Ra能客观地反映外表微观几何外形误差，能客观地反映外表微观几何外形误差，但因遭到计量器具功能限制，不宜用作过于粗糙或太光

8、滑外表的评定参数。但因遭到计量器具功能限制，不宜用作过于粗糙或太光滑外表的评定参数。 (2)轮廓的最大高度轮廓的最大高度Rz 在一个取样长度内，最大轮廓峰高在一个取样长度内，最大轮廓峰高Zp和最大轮廓谷深和最大轮廓谷深Zv之和的之和的高度，如图高度，如图5-5所示。即所示。即Rz=Zp+Zv 5-3式中，式中，Zp，Zv都取正值。都取正值。 外表粗糙度的评定参数及标注 2.间距参数间距参数 轮廓单元的平均宽度轮廓单元的平均宽度RSm：在一个取样长度内轮廓单元宽度：在一个取样长度内轮廓单元宽度Xs的平均值，如图的平均值，如图5-6所示。所示。即即 外表粗糙度的评定参数及标注 Rsm反映了轮廓外表

9、峰谷的疏密程度，反映了轮廓外表峰谷的疏密程度，Rsm越大，峰谷越稀，密封性越差。越大，峰谷越稀，密封性越差。如图如图5-6所示，图所示，图5-6b比图比图5-6a的密封性好。的密封性好。 a b图5-6 高度参数相近，疏密度不同，密封性不同 3.混合参数混合参数外表粗糙度的评定参数及标注 qRdxdz/lrdxdxdzlrqR02)(1轮廓的均方根斜率是指在取样长度内纵坐标斜率为的均方根值。 4.曲线和相关参数曲线和相关参数 轮廓的支承长度率轮廓的支承长度率Rmrc：在给定程度位置：在给定程度位置C上的轮廓实体资料长度上的轮廓实体资料长度Mlc与评定长度的比率，如图与评定长度的比率，如图5-7

10、所示。用公式表示为所示。用公式表示为 Rmrc值是对应不同的值是对应不同的C值而给出的轮廓的程度截距，值而给出的轮廓的程度截距，C值可用微米或值可用微米或C值值与与Rz值的百分比表示。值的百分比表示。外表粗糙度的评定参数及标注 支撑长度率是随着程度位置不同而变化的，其关系曲线称为支撑长度率曲支撑长度率是随着程度位置不同而变化的，其关系曲线称为支撑长度率曲线，如图线，如图5-7b所示。支撑长度率曲线对于反映外表耐磨性具有显著的效果，即所示。支撑长度率曲线对于反映外表耐磨性具有显著的效果，即从中可以直观地看出支撑长度率的变化趋势。从中可以直观地看出支撑长度率的变化趋势。 4.曲线和相关参数曲线和相

11、关参数外表粗糙度的评定参数及标注 Rmrc的大小反映了轮廓外表峰谷的外形，同样程度位置下的大小反映了轮廓外表峰谷的外形，同样程度位置下Rmrc值越大，外表实体资料越长，接触刚度和耐磨性越好。如图值越大，外表实体资料越长，接触刚度和耐磨性越好。如图5-8所示，图所示，图5-8a比图比图5-8b的接触刚度和耐磨性好。的接触刚度和耐磨性好。a b图5-8 幅度参数一样，轮廓支撑长度率不同，接触刚度不同 国家规范国家规范GB/T10312021规定了规定了外表粗糙度评定参数的数值系列，在设计时，可根据详细要求进外表粗糙度评定参数的数值系列，在设计时，可根据详细要求进展选择，并将其数值按规定标注在图样上

12、。展选择，并将其数值按规定标注在图样上。外表粗糙度的评定参数及标注 以上评定参数中，幅度参数轮廓的算术平均偏向以上评定参数中，幅度参数轮廓的算术平均偏向Ra和轮廓的最大高和轮廓的最大高度度Rz是规范中规定必需标注的参数二者至少取其一，故又称为根本是规范中规定必需标注的参数二者至少取其一，故又称为根本参数，应优先选用参数，应优先选用Ra。当外表粗糙度除了有高度要求外，还有密封和耐。当外表粗糙度除了有高度要求外，还有密封和耐磨要求时，就要思索附加参数磨要求时，就要思索附加参数Rsm或或Rmrc。 外表粗糙度的评定参数及标注 外表粗糙度的评定参数及标注 外表粗糙度的标注1位置a标注外表构造的单一要求

13、；2位置a和b标注两个或多个外表构造要求；3位置c标注加工方法，如车、铣、磨、镀等加工方法；4位置d标注外表纹理和方向，如“=“X，见表5-9；5位置e标注加工余量，标注时以“mm为单位给出数值。一一. 根本代号有三种：根本代号有三种： 1) 用去除资料的方法获得的外表。如车、洗、刨、磨等。用去除资料的方法获得的外表。如车、洗、刨、磨等。 2 用不去除资料的方法获得的外表。如铸、锻等。用不去除资料的方法获得的外表。如铸、锻等。 3 用恣意方法获得的外表。用恣意方法获得的外表。 二二. 标注方法：标注方法：外表粗糙度的标注 在零件图上，外表粗糙度代号周围普通只标注幅度参数Ra或Rz的符号和允许值

14、。 当要求在外表粗糙度参数的一切实测值中超越规定值的个数少于总数的16%时，应在图样上标注外表粗糙度的上限值或下限值；当要求在外表粗糙度的一切实测值中不得超越规定值时，应在图样上标注外表粗糙度的最大值或最小值。 2.外表粗糙度技术要求其他工程的标注 按规范规定选用对应的取样长度时，那么在图样上省略标注，否那么应按如图5-10a所示方法标注取样长度，图中取样长度取值为0.8mm。 外表粗糙度的标注2.外表粗糙度技术要求其他工程的标注假设某外表外表粗糙度技术要求其他工程的标注假设某外表的粗糙度要求按指定的加工方法如铣削获得的粗糙度要求按指定的加工方法如铣削获得时，可用文字标注如图时，可用文字标注如

15、图5-10b所示。所示。 假设需求标注加工余量设加工总余量为假设需求标注加工余量设加工总余量为5mm，应将其标注如图应将其标注如图5-10c所示。所示。 假设需求控制外表加工纹理方向时，加注加工纹假设需求控制外表加工纹理方向时，加注加工纹理方向符号，如图理方向符号，如图5-10d所示。规范规定了加工纹所示。规范规定了加工纹理方向符号，理方向符号， 外表粗糙度的标注3.外表粗糙度在图样上的标注方法 图5-11 外表粗糙度在轮廓线上的标注 图5-12 用指引线引出标注外表粗糙度 外表粗糙度的标注3.外表粗糙度在图样上的标注方法 图5-13 外表粗糙度标注在几何公差框格的上方 图5-14 外表粗糙度

16、标注在尺寸线上 外表粗糙度的标注3.外表粗糙度在图样上的标注方法 图5-15 键槽的外表粗糙度注法 图5-16 圆角和倒角的外表粗糙度注法外表粗糙度的标注3.外表粗糙度在图样上的标注方法 外表粗糙度的标注1评定参数的选择评定参数的选择 对于幅度参数，普通情况下可以从对于幅度参数，普通情况下可以从Ra和和Rz中任选一个，但在常用值中任选一个，但在常用值范围内范围内Ra为为0.0256.3mm，优先选用，优先选用Ra。由于通常采用电动轮廓。由于通常采用电动轮廓仪丈量仪丈量Ra值，而轮廓仪的丈量范围为值，而轮廓仪的丈量范围为0.028mm。外表粗糙度要求特别。外表粗糙度要求特别高或特别低高或特别低R

17、a6.3mm时，选用时，选用Rz。Rz可用光学仪可用光学仪器器-双管显微镜或干涉显微镜丈量。所以当外表不允许出现较深加工痕双管显微镜或干涉显微镜丈量。所以当外表不允许出现较深加工痕迹，以防止应力集中，或丈量部位小、峰谷过大过小而不宜用迹，以防止应力集中，或丈量部位小、峰谷过大过小而不宜用Ra时，零时，零件外表用件外表用Rz评定。评定。 对附加评定参数对附加评定参数Rsm和和Rmrc，普通不能作为独立参数选用，只，普通不能作为独立参数选用，只需少数零件的重要外表且有特殊功能要求时才附加选用。需少数零件的重要外表且有特殊功能要求时才附加选用。Rsm主要在对主要在对涂漆性能有要求时，以及冲压成形时对

18、抗裂纹、抗振、抗腐蚀、减小流涂漆性能有要求时，以及冲压成形时对抗裂纹、抗振、抗腐蚀、减小流体流动摩擦阻力等有要求时选用。支承长度率体流动摩擦阻力等有要求时选用。支承长度率Rmrc主要在对耐磨主要在对耐磨性、接触刚度要求较高的场所附加选用。性、接触刚度要求较高的场所附加选用。 外表粗糙度的选用外表粗糙度的选用 2参数值的选择参数值的选择1同一零件上，任务外表的同一零件上，任务外表的Ra或或Rz值比非任务外表值比非任务外表小。小。2摩擦外表摩擦外表Ra或或Rz值比非摩擦外表小。值比非摩擦外表小。3运动速度高、单位面积压力大，以及受交变应力作运动速度高、单位面积压力大，以及受交变应力作用的重要零件的圆角沟槽的外表粗糙度要求应较高。用的重要零件的圆角沟槽的外表粗糙度要求应较高。4配合性质要求高的配合外表如小间隙配合的配合配合性质要求高的配合外表如小间隙配