第5章表面粗糙度qxd

1、 第 五 章表面粗糙度及其检测第一节第一节 表面粗糙度的基本概念表面粗糙度的基本概念第二节第二节 表面粗糙的评定表面粗糙的评定第三节第三节 表面粗糙度符号及其注法表面粗糙度符号及其注法第四节第四节 表面粗糙度的检测表面粗糙度的检测本章结构本章结构一、一、表面粗糙度表面粗糙度是指加工表面所具有的较小间距是指加工表面所具有的较小间距和微小峰谷所组成的微观几何形状特性和微小峰谷所组成的微观几何形状特性 。其相邻。其相邻两波峰或两波谷之间的距离两波峰或两波谷之间的距离(波距波距)很小很小(在在1mm以以下下)，用肉眼是难以区分的，因此它属于微观几何，用肉眼是难以区分的，因此它属于微观几何形状误差。表面

2、粗糙度越小，则表面越光滑。形状误差。表面粗糙度越小，则表面越光滑。5.1 5.1 表面粗糙度的基本概念表面粗糙度的基本概念 截面轮廓误差放大曲线截面轮廓误差放大曲线 1mm 10mm 10mm 形状误差形状误差1mm1mm10 mm 10 mm 表面波纹度表面波纹度 二、表面粗糙度的界定二、表面粗糙度的界定表面粗糙度表面粗糙度波纹度波纹度形状误差形状误差 影响零件的耐磨性。 影响配合性质的稳定性。 影响零件的疲劳强度。 影响零件的抗腐蚀性。 影响零件的密封性。 对零件的外观、测量精度、表面光学性能、导电导热性能和胶合强度等也有着不同程度的影响。 三、表面粗糙度对零件工三、表面粗糙度对零件工作性

3、能的影响作性能的影响返回返回5.2 5.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定 1 1、取样长度lr是指测量或评定表面粗糙度时所规定的一段长度。 取样长度的数值系列为0.08，0.25，0.8，2.5，8，25 2、评定长度ln是指为了合理较全面反映整个表面的表面粗糙度特性，而在测量和评定表面粗糙时所必需的一段长度。一般取ln=5lr,一、取样长度和评定长度一、取样长度和评定长度lllllnl基准线基准线 1轮廓的最小二乘中线轮廓的最小二乘中线即即在取样长度内在取样长度内，使轮廓上各点至一条假想线，使轮廓上各点至一条假想线的距离的平方和为最小，这条假想线就是最小的距离的平方和为最小，这条假想线就

4、是最小二乘中线。二乘中线。2轮廓的算术平均中线轮廓的算术平均中线在在取样长度内取样长度内由一条假想线将实际轮廓分由一条假想线将实际轮廓分成上下两部分，且使上部面积之和等于下部成上下两部分，且使上部面积之和等于下部分面积之和分面积之和 即这条假想的线即为轮廓算术平即这条假想的线即为轮廓算术平均中线。均中线。二 、 中线 轮廓算术平均中线 轮廓最小二乘中线三、三、表面粗糙度的表面粗糙度的评定参数评定参数1高度特征参数高度特征参数（1）轮廓算术平均偏差）轮廓算术平均偏差Ra在取样长度内，被测轮廓上各点至基准线距离在在取样长度内，被测轮廓上各点至基准线距离在zi的的算术平均值，称为轮廓算术平均偏差算术

5、平均值，称为轮廓算术平均偏差Ra， 01()lrrR azxd xl11( )niiRaz xn或近似为：或近似为：L 轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差RaRa= y(x) dx1L0LRa= yi1Li=1n 近似为近似为:YXRa-取样长度内，被测实际轮廓上各点至轮廓中线距离绝对值的平均值。 (2)轮廓最大高度轮廓最大高度RZ- 取样取样长度长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间内，轮廓的峰顶线和谷底线之间 的距离的距离RzRpRv2 . 间距特征参数轮廓单元平均宽度RSm-取样长度取样长度内，轮廓单元宽度的平均值。内，轮廓单元宽度的平均值。lrZxZiZpiZviXsiRSm = 11niiX

6、 sn mRS3.形状特征参数轮轮廓支承长度率Rmr(C)Rmr(c) -在给定的水平位置在给定的水平位置c上上,轮廓的实体材料长度轮廓的实体材料长度 Ml(c) 与评定长度与评定长度ln之比之比C1 C2 M l(c )lnM l(c)i峰顶线峰顶线 当给定水平位置当给定水平位置C1时，时，Rmr(c)=M l(c)i/ln； 当给定水平位置当给定水平位置C2时，时，Rmr(c)= M l(c)/ln = 100% 1、表面粗糙度参数的选用、表面粗糙度参数的选用 在零件选用表面粗糙度参数时，绝大多数情在零件选用表面粗糙度参数时，绝大多数情况下，只要选用高度特征参数即可。只有当高度况下，只要选

7、用高度特征参数即可。只有当高度特征参数不能满足零件的使用要求时，才附加给特征参数不能满足零件的使用要求时，才附加给出间距特征参数或形状特征参数。出间距特征参数或形状特征参数。 在高度特征参数中，轮廓算术平均偏差在高度特征参数中，轮廓算术平均偏差Ra能能较全面客观地反映表面微观几何形状的特性，可较全面客观地反映表面微观几何形状的特性，可优先选用优先选用 。5.3 5.3 表粗糙度的选用与标注表粗糙度的选用与标注2 2 表粗糙度表粗糙度评定参数评定参数的数值的数值0.0120.0250.050.1501000.81.60.20.43.26.312.525 Ra 的数值的数值 (um)0.0250.

8、050.10.20.40.81.63.26.312.525501002004008001600 Rz 的数值的数值 (um)表面粗糙度参数数值的选用一般选用原则是：（1）同一零件上，重要表面的Ra或者Rz值比非重要表面要小。 （2）同一零件上，工作表面比非工作表面的表面粗糙度值要小；摩擦表面比非摩擦表面粗糙度值要小，滚动摩擦比滑动摩擦表面粗糙度值要小。（3）在确定表面粗糙度参数值时，应注意与尺寸公差与几何公差相协调。 （4）凡有关标准已对表面粗糙度要求单独作出规定，则应按该标准确定。 表表 面面 粗粗 糙糙 度度 符符 号号用用任何方法任何方法获得的表面获得的表面（单独使用无意义）（单独使用无

9、意义）用用去除材料去除材料的方法获得的表面的方法获得的表面用用不去除材料不去除材料的方法获得的表面的方法获得的表面横线上用于标注有关参数和说明横线上用于标注有关参数和说明符符 号号 意意 义义 及及 说说 明明表示所有表面具有相同的表面粗表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求糙度要求表面粗糙度的标注表面粗糙度的标注 （1） 2、表面粗糙度代号及其标注 高度参数的标注（a）表示旧标准规定的粗糙度代号注法；（b）表示新标准规定的粗糙度代号注法。abfc)(eda 处标注表面粗糙度高度特性参数值（m）；b 处标注加工方法、镀涂或其他的表面处理方法；c 处标注取样长度（mm）；d 处标注加工纹理方向符号

10、；e 处标注加工余量（mm）；f 处标注间距特性参数值（mm）或形状特性参数值。 表面粗糙度参数表面粗糙度参数:新标准新标准GB/T131-2006规定必规定必须标注参数代号。须标注参数代号。 表面粗糙度参数的单位是表面粗糙度参数的单位是 m。例如：例如： 用任何方法获得的表面用任何方法获得的表面, Ra的上限的上限值值为为3.2 m。 只注一个值时，表示为上限值；注两个只注一个值时，表示为上限值；注两个值时，表示为上限值和下限值。值时，表示为上限值和下限值。 用去除材料的方法获得的表面用去除材料的方法获得的表面, Ra的上限的上限值为值为3.2 m。 用去除材料的方法获得的表面用去除材料的方

11、法获得的表面, Ra的的上限上限值为值为3.2 m，下限值为，下限值为3.2 m 。 用去除材料的方法获得的表面用去除材料的方法获得的表面, Ra的的 最大最大值为值为3.2 m，最小值为，最小值为1.6 m。说明：说明： 当标注上限值或上限值与下限值时，允当标注上限值或上限值与下限值时，允 许实测值中有许实测值中有16%的测值超差。的测值超差。 当不允许任何实测值超差时，应在参数当不允许任何实测值超差时，应在参数 值的右侧加注值的右侧加注max或同时标注或同时标注max和和min。例如：例如：其他项目的标注 取样长度一般按国家标准选取5个，在图样上可以省略标注；若选用非标准值（3个），则应标

12、注。 若某表面的粗糙度要求由指定的加工方法（如铣削）获得时，可用文字标注。 若需要标注加工余量（设加工总余量为7 mm），应标注。 若需要控制表面加工纹理方向时，可加注加工纹理方向符号。 表面粗糙度代表面粗糙度代(符号符号)在图样上的标注在图样上的标注 方法方法 在同一图样上在同一图样上每一表面只注一次粗糙度代每一表面只注一次粗糙度代 号，且应注在可见轮廓线、尺寸界线、引号，且应注在可见轮廓线、尺寸界线、引 出线或它们的延长线上，出线或它们的延长线上，并尽可能靠近有并尽可能靠近有 关尺寸线。关尺寸线。 当零件的大部分表面具有相同的粗糙度要当零件的大部分表面具有相同的粗糙度要 求时，对其中使用最

13、多的一种，代（符）求时，对其中使用最多的一种，代（符） 号，可统一注在图纸的右上角。号，可统一注在图纸的右上角。 在不同方向的表面上标注时，代号中的数在不同方向的表面上标注时，代号中的数 字及符号的方向必须下图的规定标注。字及符号的方向必须下图的规定标注。 代号中的数代号中的数 字方向应与字方向应与 尺寸数字的尺寸数字的 方向方向 一致。一致。符号的尖端符号的尖端 必须从材料必须从材料 外指向面。外指向面。 标注示例标注示例返回返回4 简化标注简化标注5.4 5.4 表粗糙度的检测表粗糙度的检测比较法比较法：将被测零件表面与表面粗糙度样块直接进行：将被测零件表面与表面粗糙度样块直接进行比较，以

14、确定实际被测表面的表面粗糙度合格与否。比较，以确定实际被测表面的表面粗糙度合格与否。多用于车间，评定表面粗糙度值较大的工件。多用于车间，评定表面粗糙度值较大的工件。触针法触针法：称感触法或针描法，它利用金刚石触针在被：称感触法或针描法，它利用金刚石触针在被零件表面上移动，垂直于被测轮廓的方向长生上下移零件表面上移动，垂直于被测轮廓的方向长生上下移动。常用于动。常用于R Ra a值（值（0.0250.0255m5m）光切法光切法：利用光切原理，用双管显微镜测量。：利用光切原理，用双管显微镜测量。 常用于常用于测量测量R Rz z为为0.50.560m60m。干涉法干涉法：利用光波干涉原理，用干涉

15、显微镜测量。可：利用光波干涉原理，用干涉显微镜测量。可测量测量R Rz z值。值。返回返回改正下图标注错误。 5-1 何谓取样长度和评定长度？规定取样长何谓取样长度和评定长度？规定取样长度和评定长度有什么意义？它们应怎样选取？度和评定长度有什么意义？它们应怎样选取？ 5-2 对表面粗糙度规定了哪三方面的特征参对表面粗糙度规定了哪三方面的特征参数，应怎样选取这三方面的参数。数，应怎样选取这三方面的参数。 5-3 选择表面粗糙度参数时，应考虑哪些因选择表面粗糙度参数时，应考虑哪些因素？素？ 5-4 测量表面粗糙度参数测量表面粗糙度参数Ra和和Rz值分别采用值分别采用什么测量方法？什么测量方法？习习

16、 题题 5-5 比较下列每组比较下列每组中两孔的表面粗糙度高中两孔的表面粗糙度高度特性参数值的大小（度特性参数值的大小（何孔的参数值较小），何孔的参数值较小），并说明原因。并说明原因。 （1）70H7与与30H7孔；孔； （2）40H7/k6与与40H7/g6中的两个中的两个H7孔；孔； （3）圆柱度公差分）圆柱度公差分别别0.01mm和和0.02mm的的两个两个30H7孔。孔。30K acbK 向向 80.018习题习题5-6附图附图 5-6 试将下列的表面粗糙度要求标注在试将下列的表面粗糙度要求标注在习题习题5-6附图上。附图上。 （1）圆锥面）圆锥面a的表面粗糙度参数的表面粗糙度参数Ra的上的上限值为限值为3.2m； （2）端面）端面c和端面和端面b的表面粗糙度参数的表面粗糙度参数Ra的最大值为的最大值为3.2m； （3）30孔采用拉削加工，表面粗糙度孔采用拉削加工，表面粗糙度参数参数Ra的最大值为的最大值为6.3m，并标注加工纹理，并标注加工纹理方向；方向； （4）80.018mm键槽两侧面的表面粗键槽