表面粗糙度及检测

表面粗糙度及检测第1页，课件共34页，创作于2023年2月◆加工表面的几何形貌是由加工过程中刀具与被加工工件的摩擦、切屑分离时塑性变形及加工系统的振动等因素的作用，在工件表面留下的表面结构。◆零件表面的形貌可分为四种情况：

1）宏观几何形状误差（形状公差）2）表面波纹度（波度）3）微观几何形状误差（表面粗糙度）4）表面缺陷引入：刀具工件切屑第2页，课件共34页，创作于2023年2月波距≤1mm表面粗糙度轮廓波距在1~10mm波纹度轮廓波距＞10mm宏观形状轮廓λ实际表面轮廓图零件表面几何形状误差及其组成成份表面粗糙度轮廓的界定表面粗糙度值越小，表面越光滑第3页，课件共34页，创作于2023年2月◆是指测量或评定表面粗糙度时用于判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度。◆所取范围至少包含五个以上的轮廓峰和谷。◆表面越粗糙，取样长度应越长。◆是指为了合理并且较全面地反映整个表面的表面粗糙度特征而在测量和评定表面粗糙度时所必需的一段长度。◆一般情况取评定长度ln=5lr

规则表面取评定长度ln=（1～3）lr

不规则表面取评定长度ln=（5～25）lr1、取样长度lr

2、评定长度ln

一、基本术语第4页，课件共34页，创作于2023年2月◆是指评定表面粗糙度参数值时所取的基准。◆

GB3505-83《表面粗糙度术语表面及其参数》规定下列中线作为基准线：1）轮廓的最小二乘中线

是指具有理想直线形状并划分被测轮廓的基准线在取样长度内使轮廓上各点到该基准线的距离（轮廓偏距）的平方之和为最小。

3、基准线

（中线）第5页，课件共34页，创作于2023年2月2）轮廓算术平均中线

在取样长度内，将实际轮廓划分上下两部分，且使上下面积相等的直线。即：F1+F2+F3…+Fn=G1+G2+G3+…+Gm注：在轮廓图形上确定最小二乘中线的位置比较困难，故通常用算术平均中线来代替最小二乘中线。第6页，课件共34页，创作于2023年2月二、评定参数（GB/T3505-2000）

粗糙度轮廓的参数由幅度参数、间距参数、混合参数以及曲线和相关参数组成。1、幅度参数轮廓算术平均偏差（Ra

）微观不平度十点平均高度（Rz

）轮廓的最大高度（Ry

）2、间距参数

轮廓单元的平均宽度(Rsm)3、形状特征参数

轮廓支承长度率（Rmr(c)）第7页，课件共34页，创作于2023年2月1、轮廓算术平均偏差RaRa---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。

Ra=—∑∣Zi∣

n1i=1

n近似表示：

第8页，课件共34页，创作于2023年2月①轮廓最大峰高RplrZxZiZpiZviXsiRz②轮廓最大谷深Rv---max{Zpi}---max{Zvi}③轮廓最大高度Rz

----

取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。2、微观不平度十点平均高度Rz

第9页，课件共34页，创作于2023年2月lrZxZiZpiZviXsiRz----

取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。3、轮廓最大高度Ry

第10页，课件共34页，创作于2023年2月4、轮廓单元的平均宽度(Rsm)在取样长度内，轮廓单元宽度Xs的平均值。第11页，课件共34页，创作于2023年2月5、轮廓支承长度率Rmr(c)C1

C2

Ml(c)lnMl(c)i峰顶线Rmr(c)----在给定的水平位置c上,轮廓的实体材料长度

Ml(c)

与评定长度ln之比

1）当给定水平位置C1时，Rmr(c)=∑Ml(c)i/ln；2）当给定水平位置C2时，Rmr(c)=Ml(c)/ln=100%注：优先选用轮廓算术平均偏差Ra第12页，课件共34页，创作于2023年2月三、表面粗糙度评定参数的数值0.0120.0250.050.1501000.81.60.20.43.26.312.525

Ra的数值

(um)0.0250.050.10.20.40.81.63.26.312.525501002004008001600

Rz的数值

(um)0.0060.01250.0250.050.10.20.40.81.63.26.312.51015202530405060708090

Rmr(c)的数值RSm的数值第13页，课件共34页，创作于2023年2月5.2表面粗糙度的选择一、表面粗糙度评定参数的选择

◆如无特殊要求，一般仅选用幅度参数。在Ra=0.025～6.3μｍ范围内，推荐优先选用Ra值，因为Ra能充分反映零件表面轮廓的特征，以下情况例外：1、表面过于粗糙或太光滑时，多采用Rz，因为此范围便于选择用于测量Rz的仪器测量。2、当表面不允许出现较深加工痕迹，防止应力过于集中，要求保证零件的抗疲劳强度和密封性时，应选择Ra与Rz联用。3、当测量面积很小时，如顶尖、刀具的刃部、仪表的小元件的表面，可选用Ry值。第14页，课件共34页，创作于2023年2月◆附加参数一般不单独使用。1）对有特殊要求的少数零件的重要表面（如要求喷涂均匀、涂层有较好的附着性和光泽表面）需要控制Rsm数值。2）对于有较高支撑刚度和耐磨性的表面，应规定Rmr(c)参数。第15页，课件共34页，创作于2023年2月

零件表面粗糙度数值的选用，应该既要满足零件表面功用要求，又要考虑经济合理性。选用时要注意以下问题：a.

在满足功用的前提下，尽量选用较大的表面粗糙度数值，以降低生产成本。

b.

一般情况下，零件的接触表面比非接触表面的粗糙度参数值要小。

c.

受循环载荷的表面极易引起应力集中的表面，表面粗糙度参数值要小。二、表面粗糙度数值的选择

第16页，课件共34页，创作于2023年2月d.

配合性质相同，零件尺寸小的比尺寸大的表面粗糙度参数值要小；同一公差等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度参数值要小。

e.

运动速度高、单位压力大的磨擦表面比运动速度低，单位压力小的磨擦表面的粗糙度参数值小。

f.

要求密封性、耐腐蚀的表面其粗糙度参数值要小。第17页，课件共34页，创作于2023年2月表面粗糙度参数值：μm

Ra：

0.0120.0250.050.10.20.40.81.63.26.312.52550

Rz：

0.0250.050.10.20.40.81.63.26.312.52550100200第18页，课件共34页，创作于2023年2月表面度的测量比较法：将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较，多用于车间，评定表面粗糙度值较大的工件。光切法：利用光切原理，用双管显微镜测量。常用于测量Rz为0.5～60μm。干涉法：利用光波干涉原理，用干涉显微镜测量。可测量Rz和Ry值。针描法：用触针划过被测表面，把表面粗糙度轮廓放大描绘出来，通过计算处理直接给出Ra值。第19页，课件共34页，创作于2023年2月一、表面粗糙度代（符）号表面粗糙度代号表面粗糙度符号表面粗糙度参数其它有关规定表面粗糙度符号画法

60°60°H2H1ｄ＝h/10，Ｈ1＝1.4ｈ，ｄ为图中线宽，ｈ为图中字高表面粗糙度在图样上的标注第20页，课件共34页，创作于2023年2月基本符号:60°60°H2H1H1≈1.4hh——字高数字与字母高度符号的线宽高度H1高度H22.50.253.57.53.50.35510.550.571570.710211011430（最小值）第21页，课件共34页，创作于2023年2月表面粗糙度符号用任何方法获得的表面（单独使用无意义）用去除材料的方法获得的表面用不去除材料的方法获得的表面横线上用于标注有关参数和说明符号

意义及说明表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求第22页，课件共34页，创作于2023年2月说明：表面粗糙度参数1）表面粗糙度参数的单位是m。

2）注写Ra时，只写数值;

注写Rz时，应同时注出Rz和数值。例如：3.2用任何方法获得的表面粗糙度,Ra的上限值为3.2m。

3）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。3.21.6用去除材料方法获得的表面粗糙度,Ra的上限值为3.2m，下限值为1.6m。Rz3.2用任何方法获得的表面粗糙度,Rz的上限值为3.2m。第23页，课件共34页，创作于2023年2月a-注写表面结构的单一要求;a和b(同时存在)a注写第一表面结构要求,b注写第二表面结构要求;c-注写加工方法,车、铣、镀等;d-注写表面纹理方向,如“=”、“×”、“M”等e-注写加工余量（mm）。

在完整符号中，对表面结构的单一要求和补充要求应注写在图中所示的指定位置。Rzmax0.4Ra25Ra6.3铣Ra3.2Rz0.4第24页，课件共34页，创作于2023年2月第25页，课件共34页，创作于2023年2月表面粗糙度标注示例

用去除材料的方法获得的表面,Ra的上限值为3.2m，加工方法为铣削。铣Ra3.2Rz0.4Rzmax0.4Ra25Ra6.3采用不去除材料的方法获得的表面,Rz的上限值为0.4m。

用去除材料的方法获得的表面,Rz的最大值为0.4m。

用去除材料的方法获得的表面,Ra的上限值为25m，Ra的下限值为6.3m。第26页，课件共34页，创作于2023年2月第27页，课件共34页，创作于2023年2月第28页，课件共34页，创作于2023年2月3.23.23.23.23.23.23.23.23.23.230°3.23.230°二、表面粗糙度在图样上的注法★表面粗糙度的注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致。★

符号的尖端必须从材料外指向表面。

第29页，课件共34页，创作于