项目八表面粗糙度和测量

1、青岛港湾港口机械系制作项目八项目八 表面粗糙度和测量表面粗糙度和测量能力目标能力目标1、知识要求、知识要求1）熟悉表面粗糙度的术语;2）掌握表面粗糙度的标注。2、技能要求、技能要求 学会对零件表面粗糙度进行检测的检测方法。青岛港湾港口机械系制作 学习导航学习导航对照一个平面体实物对照一个平面体实物 讲解粗糙度参数讲解粗糙度参数 粗糙度选用及标注粗糙度选用及标注 粗糙度的测量粗糙度的测量青岛港湾港口机械系制作 项目的内容和要求项目的内容和要求 表面粗糙度研究的基本问题是：熟悉表面粗糙度的术语、表面粗糙度的选用及标注、表面粗糙度检测。青岛港湾港口机械系制作任务一任务一 熟悉表面粗糙度的术语熟悉表面

2、粗糙度的术语 表面粗糙度就是表述这些峰谷高低程度和间距状况的微观几何形状特性的指标。如图8-1所示。 图8-1 表面粗糙度示意图青岛港湾港口机械系制作 表面粗糙度反映的是实际表面几何形状误差的微观特性，一般而言，波距小于1mm的属于表面粗糙度（表面微观形状误差）;波距在1mm10mm的属于表面波纹度;波距大于10mm的属于表面宏观形状误差。青岛港湾港口机械系制作一、表面粗糙度对零件使用性能的影响一、表面粗糙度对零件使用性能的影响 1.摩擦和磨损方面 表面越粗糙，摩擦系数就越大，摩擦阻力也越大，零件配合表面的磨损就越快。 2.配合性质方面 对于间隙配合，粗糙的表面会因峰顶很快磨损而使间隙逐渐加大

3、;对于过盈配合，因装配表面的峰顶被挤平，使实际有效过盈减少，降低连接强度。 3.疲劳强度方面 表面越粗糙，一般表面微观不平的凹痕就越深，交变应力作用下的应力集中就会越严重，越易造成零件抗疲劳强度的降低而导致失效。青岛港湾港口机械系制作 4.耐腐蚀性方面 表面越粗糙，腐蚀性气体或液体越易在谷底处聚集，并通过表面微观凹谷渗入到金属内层，造成表面锈蚀。 5.接触刚度方面 表面越粗糙，表面间接触面积就越小，致使单位面积受力就增大，造成峰顶处的局部塑性变形加剧，接触刚度下降，影响机器工作精度和平稳性。综上所述，为保证零件的使用性能和寿命，应对零件的表面粗糙度加以合理限制。青岛港湾港口机械系制作二、表面粗

4、糙度国家标准二、表面粗糙度国家标准 表面粗糙度的国家标准共有三个,分别是:GB.T35052000表面结构轮廓法表面结构的术语、定义及参数GB.T10311995表面粗糙度参数及其数值GB.T1311993机械制图表面粗糙度符号、代号及其注法青岛港湾港口机械系制作 1.与高度特性有关的参数（幅度参数）（1）评定轮廓的算术平均偏差R a 即在一个取样长度lr 内，轮廓上各点至基准线的距离的绝对值的算术平均值。如图8-2所示。 青岛港湾港口机械系制作 图8-2 轮廓算术平均偏差青岛港湾港口机械系制作 （2）轮廓的最大高度R z 即在一个取样长度l r 内，最大轮廓峰高z p 和最大轮廓谷深z v

5、之和的高度。如图8-3所示。青岛港湾港口机械系制作 图8-3 轮廓的最大高度 注：在GB.T35051983中，Rz 表示“微观不平度的十点高度”，在GB.T35052000中，R z 表示“轮廓的最大高度”，在评定和测量时要注意加以区分。青岛港湾港口机械系制作 二）表面粗糙度的参数值 表面粗糙度的参数值已经标准化，设计时应按国家标准GB.T10311995表面粗糙度参数及其数值规定的参数值系列选取。 对于轮廓单元宽度较大的端铣、滚铣及其他大进给走刀量的加工表面，应在标准规定的取样长度系列中选取较大的取样长度值。青岛港湾港口机械系制作任务二任务二 表面粗糙度的选用及标注表面粗糙度的选用及标注一

6、、 表面粗糙度评定参数的选用 GB.T10311995规定，表面粗糙度参数应从高度特性参数中选取。1.R a 参数最能充分反映表面微观几何形状高度方面的特性，R a 值用触针式电动轮廓仪测量也比较简便，所以对于光滑表面和半光滑表面，普遍采用Ra 作为评定参数。2.R z 参数虽不如R a 参数反映的几何特性准确、全面，但R z 的概念简单，测量也很简便。Rz 与R a 联用，可以评定某些不允许出现较大加工痕迹和受交变应力作用的表面，尤其当被测表面面积很小，不宜采用R a 评定时，常采用Rz 参数。3.附加评定参数RS m 和R mr （c）只有在高度特征参数不能满足表面功能要求时，才附加选用。

7、青岛港湾港口机械系制作 二、表面粗糙度主参数值的选用 选用表面粗糙度参数值总的原则是:在满足功能要求的前提下顾及经济性，使参数的允许值尽可能大。应按国家标准GB.T10311995规定的参数值系列选取表面粗糙度参数允许值。 在实际应用中，常用类比法来确定。具体选用时，可先根据经验统计资料初步选定表面粗糙度参数值，然后再对比工作条件做适当调整。调整时应考虑以下几点:青岛港湾港口机械系制作 （1）同一零件上，工作表面的粗糙度值应比非工作表面小。 （2）摩擦表面的粗糙度值应比非摩擦表面小;滚动摩擦表面的粗糙度值应比滑动摩擦表面小。 （3）运动速度高、单位面积压力大的表面，受交变应力作用的重要零件的圆

8、角、沟槽表面的粗糙度值都应该小。 （4）配合性质要求越稳定，其配合表面的粗糙度值应越小;配合性质相同时，小尺寸结合面的粗糙度值应比大尺寸结合面小;同一公差等级时，轴的粗糙度值应比孔的小。青岛港湾港口机械系制作 （5）表面粗糙度参数值应与尺寸公差及形状公差相协调。 （6）防腐性、密封性要求高，外表美观等表面的粗糙度值应较小。 （7）凡有关标准已对表面粗糙度要求做出规定（如与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔、键槽、各级精度齿轮的主要表面等），则应按标准规定的表面粗糙度参数值选用。青岛港湾港口机械系制作三、三、 表面粗糙度的标注表面粗糙度的标注 1.符号按GB.T1311993表面粗糙度符号、代号及其注法

9、的规定，把表面粗糙度要求正确地标注在零件图上。 2.代号 在表面粗糙度符号周围，注写出对零件表面的要求后就组成了表面粗糙度代号。 表面粗糙度符号及代号的书写比例和尺寸如图8-4所示。青岛港湾港口机械系制作 图8-4 表面粗糙度符号、代号的书写比例青岛港湾港口机械系制作说明：说明：1符号符号基本符号（不单独使用）基本符号（不单独使用）表面特征是用除去法加工表面特征是用除去法加工（车、钻、铣、抛光等）（车、钻、铣、抛光等）表面特征是用不除去法加工表面特征是用不除去法加工（铸、锻、冲压等）（铸、锻、冲压等）青岛港湾港口机械系制作 3.表面粗糙度在图样上的标注方法 在图样上，表面粗糙度代（符）号应注在

10、可见轮廓线、尺寸线、尺寸界线或它们的延长线上，也可以注在指引线上，如图8-5所示。青岛港湾港口机械系制作 图8-5 表面粗糙度代号标注示例 当零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求时，对其中使用最多的一种符号、代号可以统一注在图样的右上角，并加注“其余两字。青岛港湾港口机械系制作 当零件的所有表面具有相同的表面粗当零件的所有表面具有相同的表面粗糙度要求时，其标注如图糙度要求时，其标注如图8-6所示。所示。 图8-6 零件所有表面具有相同要求的表面粗糙度标注示例青岛港湾港口机械系制作 当齿轮、蜗轮、渐开线花键等工作表面当齿轮、蜗轮、渐开线花键等工作表面没有画出齿形时，其表面粗糙度代号可注在没有

11、画出齿形时，其表面粗糙度代号可注在节圆上。如图节圆上。如图8-7所示。所示。 图8-7 齿轮、花键表面粗糙度标注示例青岛港湾港口机械系制作 螺纹工作表面没有画出牙形时，可按图螺纹工作表面没有画出牙形时，可按图8-8的方式标注。尽量采用简化标注。如图的方式标注。尽量采用简化标注。如图8-9所示。所示。 图8-8 螺纹表面粗糙度标注示例青岛港湾港口机械系制作 图8-9 表面粗糙度简化代号的标注示例青岛港湾港口机械系制作 中心孔的工作表面，键槽工作表面、圆角、中心孔的工作表面，键槽工作表面、圆角、倒角的表面粗糙度代号标注如图倒角的表面粗糙度代号标注如图8-10所示。所示。 图8-10 表面粗糙度标注

12、示例青岛港湾港口机械系制作 同一表面上有不同的表面粗糙度要求时，需用细实线画出其分界线并注出相应的表面粗糙度代号和尺寸。以及用细实线连接的不连续的同一表面，其粗糙度代号只注一次，如图8-11所示。 对零件上的连续表面及重复要素（如孔、槽、齿等）的表面，可按图8-12所示方式标注。图8-11 表面粗糙度标注示例青岛港湾港口机械系制作 图8-12 表面粗糙度标注示例青岛港湾港口机械系制作标注：标注：C(f) e a1 a2 b da1_ Ra、Rz、Ry最大允许值（最大允许值（m）；）；a2_ Ra、Rz、Ry最小允许值（最小允许值（m）；）； 一般只标注最大允许值，标在一般只标注最大允许值，标在

13、a2位置；对位置；对Ra只标出只标出即可；即可； 对对Rz、Ry应标出相应符号（应标出相应符号（Rz、Ry）b_加工方法；加工方法；c_取样长度（取样长度（mm），可省略；），可省略；d_加工纹理方向；加工纹理方向；e_加工余量；加工余量；f_横向间距参数横向间距参数Sm，或轮廓支承长度率，或轮廓支承长度率tp,加括号表示。加括号表示。青岛港湾港口机械系制作例例1： 磨磨RZ0.81(Sm0.050)RZ0.4=说明：说明： Rz最大允许值最大允许值0.8m Rz最小允许值最小允许值0.4m取样长度取样长度1mm轮廓微观不平度的平均间距轮廓微观不平度的平均间距Sm0.05mm磨削方法磨削方法加

14、工纹理沿平行方向加工纹理沿平行方向青岛港湾港口机械系制作例例2：说明：说明：Ra=1.25 m (最大值最大值)， 用除去法加工。用除去法加工。125例例3： Ra=1.60m, R y=3.2m (都为最大值都为最大值)除去法加工除去法加工1.60RY3.2青岛港湾港口机械系制作任务三任务三 表面粗糙度检测表面粗糙度检测一、比较法 概念:比较法是用已知其高度参数值的粗糙度样板与被测表面相比较，通过人的感官，亦可借助放大镜、显微镜来判断被测表面粗糙度的一种检测方法。 应用:比较法具有简单易行的优点，适合在车间使用。缺点是评定的可靠性很大程度取决于检验人员的经验。仅适用于评定表面粗糙度要求不高的工件。青岛港湾港口机械系制作表面光洁度比较样板表面光洁度比较样板 符合符合GB6060.2-85 青岛港湾港口机械系制作二、光切法二、光切法 光切法是利用光切法是利用“光切原理光切原理”来测量零件表来测量零件表面粗糙度的方法。如图面粗糙度的方法。如图8-13所示。所示。 图8-13 光切法测量原理青岛港湾港口机械系制作 光切显微镜的外形结构如图光切显微镜的外形结构如图8-14所示。所示。 图8-14光切显微镜外形结构 注意测量a值时，应选择两条光带边缘中比较清晰的一条边缘进行测量，不要把光带宽