NO4轴承套表面结构要求的识图与检测

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互换性与测量技术项目四轴承套表面结构要求的识图与检测表面结构要求的概念表面粗糙度对零件适用性能的影响表面粗糙度的选用表面粗糙度的符号及标注表面粗糙度检测22学习目标了解表面结构要求、取样长度的概念，掌握轮廓算术平均偏差和轮廓最大高度的概念；掌握表面结构符号和表面结构代号的含义，能看懂图样上的表面结构符号和表面结构代号；掌握常见表面结构要求在图样中的标注方法；掌握表面粗糙度比较样块的使用方法，熟练使用表面粗糙度比较样块检验零件的表面质量。项目四轴承套表面结构要求的识图与检测任务描述检员要对零件的表面质量进行抽检，并出具检测报告。图4-1轴承套实物图图4-2轴承套零件图项目四轴承套表面结构要求的识图与检测3咨讯表面结构要求包括零件表面的表面结构参数、加工工艺、表面纹理及方向、加工余量、传输带、取样长度等。表面结构参数有粗糙度参数、波纹度参数和原始轮廓参数等，其中粗糙度参数是最常用的表面结构要求。

表面结构的概念

一、项目四轴承套表面结构要求的识图与检测3经机械加工后的零件表面，由于刀具或砂轮切削后遗留的刀痕、切削过程中切屑分离时产生的塑性变形以及机床的振动等，会使被加工零件的表面存在一定的几何形状误差，造成零件表面的凹凸不平，形成微观几何形状误差的较小间距(通常波距小于1mm)的峰谷，称为表面粗糙度。它是一种微观几何形状误差，也称微观不平度。表面粗糙度与表面波纹度、表面形状误差的区别，通常按相邻两波峰或两波谷之间的距离，即按波距的大小来划分，一般波距小于1mm。项目四轴承套表面结构要求的识图与检测如图4-3(a)的实际工作表面中，大体呈周期性变化的属于表面粗糙度（即微观几何形状误差）的范围,如图4-3（b）所示；波距为1～10mm并呈周期性变化的属于表面波纹度（即中间几何形状误差）的范围，如图4-3（c）所示；波距在10mm以上而无明显周期变化的属于表面形状误差（即宏观几何形状误差）的范围，如图4-3（d）所示。图4-3表面结构要求项目四轴承套表面结构要求的识图与检测表面的凹凸不平使两表面接触时实际接触面积减小，如图4-4所示，接触部分压力增加。表面越粗糙，接触面积越小，压力越大，接触变形越大，摩擦阻力也增加，磨损也越快。表面粗糙度对零件使用性能的影响二、影响两接触表面间的接触变形、摩擦和磨损1.图4-4实际接触表面项目四轴承套表面结构要求的识图与检测3影响配合性质2.项目四轴承套表面结构要求的识图与检测3表面微观不平度的凹痕越深，其底部曲率半径越小，则应力集中越严重，零件疲劳损坏的可能性越大，疲劳强度就越低。影响疲劳强度3.项目四轴承套表面结构要求的识图与检测3影响耐腐蚀性4.粗糙的表面易使腐蚀性物质附着于表面的微观凹谷，并渗入到金属层，不易清除，产生金属腐蚀。表面越粗糙，凹谷越深，零件抗腐蚀能力越差。此外，表面粗糙度对零件结合面的密封性能、表面反射能力和外观质量等都有影响，所以表面粗糙度是衡量产品质量的一个重要指标。项目四轴承套表面结构要求的识图与检测

1）取样长度（lr）取样长度是在测量表面粗糙度时所取的一段与轮廓总的走向一致的长度。规定和选择这段长度是为了限制和减弱表面波纹度对表面粗糙度测量结果的影响。表面越粗糙，取样长度应越大。取样长度范围内应至少包含5个以上的轮廓峰和轮廓谷。表面粗糙度的评定三、表面粗糙度评定的相关术语1.项目四轴承套表面结构要求的识图与检测2）评定长度（ln）评定长度是指评定表面粗糙度所需的一段长度，它可包括一个或几个取样长度。由于被测表面上各处的表面粗糙度不一定很均匀，在一个取样长度上往往不能合理地反映被测表面的粗糙度，所以需要在几个取样长度上分别测量，取其平均值作为测量结果，一般ln=5lr。图4-5取样长度和评定长度项目四轴承套表面结构要求的识图与检测项目四轴承套表面结构要求的识图与检测算术平均中线是指中线上面的面积相加之和与下面的面积相加之和相等的一条中线，如图4-6所示。

F1+F2+…+Fn=G1+G2+…+Gm

图4-6轮廓的算术平均中线项目四轴承套表面结构要求的识图与检测3用以测量或评定表面粗糙度数值大小的一条参考线称为基准线，也叫中线，基准线通常有轮廓最小二乘中线和轮廓算术平均中线两种。在轮廓图形上确定最小二乘中线的位置是唯一的，但比较困难，在实际工作中可用算术平均中线代替最小二乘中线，两者相差不大。3）基准线项目四轴承套表面结构要求的识图与检测在取样长度内，被测表面轮廓上各点至基准线的距离的算术平均值为轮廓算术平均偏差，如图4-7所示。评定粗糙度的主参数2.1）轮廓算术平均偏差Ra图4-7轮廓算术平均偏差项目四轴承套表面结构要求的识图与检测3其公式表示为

式中，Z(x)为表面轮廓上点到基准线的距离；Zi为表面轮廓上第i个点到基准线的距离；lr为取样长度；n为取样数。

Ra越大，表面越粗糙。Ra值能客观地反映表面微观几何形状特性，是普遍采用的参数，但不能用过于粗糙或太光滑的表面，这样的表面一般用触针式轮廓仪测得。项目四轴承套表面结构要求的识图与检测32）轮廓最大高度Rz在取样长度内，轮廓的峰顶线与轮廓谷底线之间的距离称为轮廓最大高度Rz，如图4-8所示。图4-8轮廓最大高度项目四轴承套表面结构要求的识图与检测3公式表示为

式中，Zpmax表示最大轮廓峰高；Zvmax表示最大轮廓谷深（取正值）。轮廓峰顶线和轮廓谷底线，分别指在取样长度内平行于基准线且通过轮廓最高点和最低点的直线。

Rz常用于不允许有较深加工痕迹，或因表面很小不宜采用Ra时的表面。Rz只能反映表面轮廓的最大高度，不能反映微观几何形状特性。Rz常与Ra联用。项目四轴承套表面结构要求的识图与检测评定粗糙度的附加参数3.1）轮廓单元平均宽度Rsm轮廓单元是指一个轮廓峰和一个轮廓谷的组合。轮廓单元的平均宽度是指在一个取样长度lr内，轮廓单元宽度的平均值Xsi，如图4-9所示。项目四轴承套表面结构要求的识图与检测3图4-9轮廓间距参数项目四轴承套表面结构要求的识图与检测32）轮廓支承长度率Rmr(c)轮廓支承长度率是指在取样长度内给定水平截面高度c上的轮廓实体材料长度Ml(c)与评定长度的比值，如图4-10所示。图4-10轮廓支承长度率项目四轴承套表面结构要求的识图与检测3

轮廓支承长度Ml（c）是指评定长度内，一平行于基准线的直线从峰顶向下移一水平截距c时，与轮廓相截所得各截线长度之和。

Rmr(c)能反映接触面积的大小。Rmr(c)越大，表面的承载能力及耐磨性越好。项目四轴承套表面结构要求的识图与检测3表面粗糙度分为幅度评定参数Ra、Rz和附加参数Rsm、Rmr(c)。这些参数分别从不同的角度反映了零件的表面特征，但都存在不同程度的不完整性。幅度评定参数能较全面反映零件表面质量精度。在幅度评定参数中,Ra最能反映零件表面质量，一般粗糙度参数值Ra为0.025~6.3μm；Rz值一般为6.3~100μm和0.008~0.020μm；有特殊要求时选附加参数Rsm和Rmr(c)。Rsm用于对涂漆性能、抗裂纹和抗腐蚀等有要求时；Rmr(c)用于对耐磨性和接触刚度等有要求时，但同时要给出c值。表面粗糙度的选用

四、项目四轴承套表面结构要求的识图与检测3表面粗糙度的选用主要根据功能要求，其次考虑经济性和工艺的可能性。选用时应注意符合以下原则：同一零件上，工作表面粗糙度值小于非工作表面；摩擦表面粗糙度值小于非摩擦表面；运动速度高、单位面积压力大以及受交变应力作用的钢制零件圆角、沟槽处，应有较小的粗糙度；配合性质要求高的配合表面，如小间隙配合表面、受重载荷作用的过盈配合表面，应有较小表面粗糙度；尺寸精度要求高时，参数值应相应取小；要求防腐蚀、密封性能好或外表美观的表面粗糙度要求比较高；凡有关标准已对表面粗糙度要求做出规定，则按该标准确定表面粗糙度参数值。项目四轴承套表面结构要求的识图与检测3GB/T131—2006《产品几何技术规范（GPS）技术产品文件中表面结构的表示法》规定了表面粗糙度的符号、代号及其在图样上的标注方法。表面粗糙度的符号及标注

五、项目四轴承套表面结构要求的识图与检测项目四轴承套表面结构要求的识图与检测项目四轴承套表面结构要求的识图与检测表面粗糙度的符号1.项目四轴承套表面结构要求的识图与检测3由表面粗糙度符号及其他表面特征要求的标注，组成了表面粗糙度的代号。表面结构补充要求的注写位置如图4-11所示。表面粗糙度代号2.图4-11表面结构补充要求的注写位置项目四轴承套表面结构要求的识图与检测3项目四轴承套表面结构要求的识图与检测项目四轴承套表面结构要求的识图与检测表面粗糙度代号应注在可见轮廓线、指引线、尺寸线上或其延长线上，也可注在几何公差的框格上。符号的尖端必须从材料外指向零件表面，代号中数字及符号的注写方向与尺寸数字方向一致。当零件大部分表面具有相同的表面结构要求时，则其表面结构要求可统一标注在图样的标题栏附近。表面粗糙度代号在图样上的标注3.项目四轴承套表面结构要求的识图与检测项目四轴承套表面结构要求的识图与检测项目四轴承套表面结构要求的识图与检测粗糙度的三类轮廓:R轮廓（粗糙度参数）、W轮廓（波纹度参数）、P轮廓（原始轮廓参数）。

粗糙度的三类轮廓各有不同的波长范围,它们又同时叠加在同一表面轮廓上,因此,在测量评定三类轮廓上的参数时,必须先将表面轮廓在特定仪器上进行滤波,以便分离获得所需波长范围的轮廓。

将轮廓分成长波和短波成分的仪器称为轮廓滤波器。由两个不同截止波长的滤波器分离获得的轮廓波长范围则称为传输带。

新标准在参数的标注上采用两种形式，即上限值、下限值和最大值、最小值。采用上限值或（和）下限值时表示允许在表面粗糙度参数的所有实测值中超过规定值的个数少于总数的16%采用最大值或（和）最小值时表示在表面粗糙度参数的所有实测值中均不得超过规定值。31)标注在轮廓线上或指引线上表面结构要求可标注在轮廓线上，其符号应从材料外指向并接触表面，如图4-12所示。图4-12表面结构要求标注在轮廓线上项目四轴承套表面结构要求的识图与检测3必要时，表面结构符号也可用带箭头或黑点的指引线引出标注，如图4-13所示。项目四轴承套表面结构要求的识图与检测图4-13表面结构要求标注在指引线上3在不致引起误解时，表面结构要求可以标注在给定的尺寸线上，如图4-14所示。项目四轴承套表面结构要求的识图与检测2)标注在特征尺寸的尺寸线上图4-14表面结构要求标注在尺寸线上3表面结构要求可标注在形位公差框格的上方，如图4-15所示。项目四轴承套表面结构要求的识图与检测3）标注在形位公差的框格上图4-15表面结构要求标注在形位公差框格的上方3圆柱和棱柱表面的表面结构要求只标注一次。如果每个棱柱表面有不同的表面结构要求，则应分别单独标注，如图4-16所示。项目四轴承套表面结构要求的识图与检测4）标注在圆柱和棱柱表面上图4-16表面结构要求标注在圆柱和棱柱表面上项目四轴承套表面结构要求的识图与检测比较法是在工厂里常用的方法，用眼睛或放大镜对被测表面与表面粗糙度比较样块（如图4-17所示）进行比较，或用手摸靠感觉来判断表面粗糙度的情况。这种方法不够准确，经验因素较大，只能对表面粗糙度参数值较大的情况给个大概范围的判断。表面粗糙度检测

六、比较法1.图4-17粗糙度比较样块3光切法是利用光切原理来测量表面粗糙度的方法。在实验室中用光切显微镜或者双管显微镜就可实现测量。它的测量准确度较高，但只适用于表面粗糙度较低或较为规则的表面测量，不适用于对表面粗糙度较高的表面及不规则表面的测量。光切法2