公差配合与测量技术 第2版 课件 项目七 表面粗糙度及检测

公差配合与测量技术目录

第一部分基础知识

一表面粗糙度的概念

二表面粗糙度对工件使用

性能的影响

三表面粗糙度的评定

四评定表面结构的主要参数

五表面结构的表示方法

六极值判断规则的标注

七表面粗糙度在图样上的标注

八表面粗糙度检测项目七表面粗糙度及检测第二部分测量技术技能实训

任务一表面粗糙度数值

的选择与标注

任务二表面粗糙度的检验

练习题理解表面粗糙度的概念，了解表面粗糙度对零件使用性能的影响了解表面粗糙度评定参数的意义掌握表面粗糙度标注符号及在图样上的标注方法了解表面粗糙度的检测方法项目七表面粗糙度及检测第一部分基础知识一、表面粗糙度的概念是指零件的加工表面上具有的较小间距的峰谷所形成的微观几何形状误差。图7-表面粗糙度二、表面粗糙度对工件使用性能的影响1.对摩擦和磨损的影响表面越粗糙，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.对配合性质的稳定性影响间隙配合——磨损——间隙增大过盈配合——封顶易挤平——过盈减小——连接强度降低3.对疲劳强度的影响表面越粗糙——波谷的曲率半径越小——应力集中越敏感特别受交变载荷时第一部分基础知识4.对耐腐蚀性的影响易使腐蚀物质积存在表面，并渗入金属内部5.对接触刚度的影响越粗糙——接触面积——单位压力变形——刚度影响零件的工作精度和抗震性第一部分基础知识三、表面粗糙度的评定1.相关术语（1）坐标系定义表面结构参数的坐标系。（2）表面轮廓一个指定平面与实际表面相交所得的轮廓。（3）轮廓峰与轮廓谷轮廓峰是指被评定轮廓上连接轮廓与X轴两相邻交点的向外（从材料到周围介质）的轮廓部分；轮廓谷是指被评定轮廓上连接轮廓与X轴两相邻交点的向内（从周围介质到材料）的轮廓部分。第一部分基础知识（4）取样长度（lr)图7-取样长度在X轴方向判别被评定轮廓不规则特征的长度。标准规定取样长度按表面粗糙程度选取相应的数值，在取样长度范围内，一般不少于5个以上的轮廓峰和轮廓谷。（5）评定长度（ln)用于评定被评定轮廓的X轴方向上的长度。由于零件表面粗糙度不均匀，为了合理反应其特征，在测量和评定时所规定的一段最小长度称为评定长度。标准长度：ln=5lr，在粗糙度代号中不需注明被测表面均匀性好，可选ln＜5lr，均匀性差，ln＞5lr第一部分基础知识图7-评定长度四、评定表面结构的主要参数在取样长度内，被测轮廓上各点至轮廓中线偏距绝对值的算术平均值图7-1轮廓算术平均偏差RaRa=第一部分基础知识1.轮廓的算术平均偏差Ra在一个取样长度内，最大轮廓峰高与最大轮廓谷深之和的高度，用符号Rz表示。图7-2表面粗糙度的最大高度RZRz=Zp+Zv第一部分基础知识2.轮廓的算术平均偏差RZRa0.0120.412.50.0250.8250.051.6500.13.21000.26.3

表7-1常用表面粗糙度值

轮廓的算术平均偏差（Ra）的数值第一部分基础知识表7-2表面结构图形符号及说明第一部分基础知识1.表面结构的图形符号，国家标准规定见表7-2五、表面结构的表示方法2.在报告和合同的文本中用文字表达的方法图7-5文字的表达方法第一表面结构要求第二表面结构要求注写加工方法，如“车”“磨”“铣”等注写加工余量注写表面纹理方向，如“=”“x”等3.表面粗糙度的代号第一部分基础知识图7-6补充要求的注写位置图7-7图形符号的书写比例六、极限值判断规则的标注运用本规则时,当被检表面测得的全部参数值中,超过极限值的个数不多于总个数16%时,该表面是合格的。1.16%规则2.最大值规则运用本规则时,被检的整个表面上测得的参数值一个也不应超过给定的极限值。第一部分基础知识代号含

义表示不允许去除材料，单向上限值，R轮廓，粗糙度的最大高度0.4μm，评定长度为5个取样长度，“16%规则”（默认）表示去除材料，单向上限值，R轮廓，粗糙度的最大高度的最大值0.2μm，评定长度为5个取样长度，“最大规则”表7-3表面结构代号的含义第一部分基础知识3.表面结构代号表示不允许去除材料，双向极限值，R轮廓，上限值：算术数平均偏差为3.2μm，评定长度为5个取样长度，“最大规则”；下限值：算术平均偏差为0.8μm，评定长度为5个取样长度，“16%规则”（默认）表示任意加工方法，单向下限值，R轮廓，算术平均偏差为1.6μm，评定长度为5个取样长度，“16%规则”（默认）第一部分基础知识表7-4表面粗糙度加工纹理符号及说明第一部分基础知识4.纹理方向七、表面粗糙度在图样上的标注要求图

例说明表面粗糙度要求的注写方向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。图例表7-表面粗糙度的标注第一部分基础知识1.标注实例表面粗糙度标注在轮廓线上或指引线上表面粗糙度要求可以标注在轮廓线上，其符号应从材料外指向接触表面必要时，表面粗糙度也可用带箭头或黑点的指引线引出标注第一部分基础知识表面粗糙度标注在尺寸线上表面粗糙度标注在尺寸线上标注表面粗糙度标注在尺寸线上表面粗糙度要求标注在形位公差框格的上方表面粗糙度可以标注在形位公差框格的上方第一部分基础知识表面粗糙度要求标注延长线上表面粗糙度可以标注在圆柱特征延长线上如果每个棱柱表面有不同的表面粗糙度要求，则应分别单独标注第一部分基础知识大多数表面有相同表面粗糙度要求时，可以简化标注如果工件的多数表面粗糙度要求相同，则其余未注表面粗糙度要求可统一标注在图样的标题栏上方。

符号表示其余未注表面粗糙度为

第一部分基础知识键槽与倒角表面粗糙度要求的标注键槽两侧面的表面粗糙度公差数值为

，轴端倒角表面粗糙度公差数值为

第一部分基础知识在满足功能要求的前提下，尽量选用较大的参数值，以获得最佳的技术经济效益。(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；（5）表面粗糙度的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。第一部分基础知识2.表面粗糙度的选用（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。表面特征Ra（μm）加工方法应用实例粗糙表面可见刀痕＞20～40粗车、粗刨、粗铣、钻，荒锉、锯割半成品粗加工后的表面，非配合的加工表面，如轴端面、倒角、钻孔、齿轮、带轮的侧面、鍵槽底面、垫圈接触面等微见刀痕＞10～20表7-5表面粗糙度数值的表面特征、对应的加工方法及应用实例第一部分基础知识３.表面粗糙度的选用参数值应用实例半光表面微见加工痕迹＞5～10车、铣、镗、刨、钻，锉粗磨、粗铰轴上不安装轴承、齿轮处的非配合表面，紧固件的自由装配表面等＞2.5～5车、铣、镗、刨、磨、锉、滚压、电火花加工、粗刮半精加工表面，箱体、支架、端盖、套筒等与其他零件结合而无配合要求的表面，需要发蓝的表面等看不清加工痕迹＞1.25～2.5车、铣、镗、刨、磨、拉、刮、滚压接近于精加工表面，齿轮的齿面、定位销孔、箱体上安装轴承的镗孔表面第一部分基础知识光表面可辨加工痕迹的方向＞0.63～1.25车、铣、镗、拉、磨、刮、精铰、粗研、磨齿要求保证定心及配合特性的表面，如锥销、圆柱销，与滚动轴承相配合的轴颈，磨削的齿轮表面，普通车床的导轨面，内、外花键定心表面等微辨加工痕迹的方向＞0.32～0.63精铰、精镗、磨、刮、滚压、研磨要求配合性质稳定的配合表面，受交变应力作用的重要零件，较高精度车床的导轨面不可辨加工痕迹的方向＞0.16～0.32布轮磨、精磨、研磨、超精加工、抛光精密机床主轴锥孔，顶尖圆锥面，发动机曲轴、凸轮轴工作表面，高精度齿轮齿面第一部分基础知识八、表面粗糙度的检测1.目测检查2.比较法对于明显不需要用更精确方法检测工件表面的场合，选用目测法检查工件图7--10

表面粗糙度比较样块第一部分基础知识3.针描法图7-11便携式表面粗糙度测量仪第一部分基础知识是利用触针直接在被测表面上轻轻划过，从而测出表面粗糙度的参数值。４.注意事项（1）测量表面粗糙度时，最先凭触觉来建立标准，检验时必须使用一系列具有不同粗糙度的试片。（2）由于在密封表面、滚珠轴承、齿轮、凸轮或轴颈等应用场合，表面质量要求较高，这就需要对表面粗糙度值进行量化，因此就必须选择各种合适的计量器具进行测量。（3）测量表面粗糙度参数值时，若图样上无特别注明测量方向，则应在数值最大的方向上测量。第一部分基础知识任务一表面粗糙度数值的选择与标注1.任务内容2.任务准备掌握常用工件表面粗糙度的选用与标注。第二部分测量技术技能实训工件如图7-12所示图7-12

传动轴3.任务实施按照要求完成下列任务。（1）选择轴颈φ30m6（两处）与滚动轴承配合表面粗糙度值应选（）（2）选择φ32和φ24与齿轮和带轮配合表面粗糙度值应选（）（3）键槽两侧一般为铣削加工，其配合尺寸精度较低，选择表面粗糙度值应选（）（4）轴上其他非配合表面，如轴端面、键槽底面等处，选择表面粗糙度值应选（）（5）在图8-13轴的图纸上正确标注表面结构要求。第二部分测量技术技能实训图7-13传动轴第二部分测量技术技能实训任务二表面粗糙度的检验1.任务内容2.准备任务掌握表面粗糙度的检验方法。图7-14被测工件第二部分测量技术技能实训

标准粗糙度样块、量具、被测工件，工件如图7-14所示测量方法测量演示视觉法：将被检验表面与标准粗糙度样块的工作面放在一起，注意加工纹理与样块的加工纹理方向一致，用肉眼观察比较，根据两个表面反射光线的强弱和色彩，判断检验表面的粗糙度相当于标准粗糙度样块上哪一块的粗糙度数值，这块样块的粗糙度数值就是被检验零件表面的粗糙度参数值表7-表面粗糙度检测方法与步骤第二部分测量技术技能实训3.任务实施触觉法：用手指或指甲触摸被零件检验表面和标准粗糙度样块的工作面，凭手对二者触摸时的感觉进行比较，来判断两表面的粗糙度数值。如果手感觉被检验表面和样块的粗糙度一样，则说明两表面的粗糙度数值相同，取样块的粗糙度数值作为被检验零件表面的粗糙度参数值第二