互換性與技術(shù)測(cè)量：第五章 表面粗糙度

第第5章章 表面粗糙度表面粗糙度主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：1、表面粗糙度的概念；、表面粗糙度的概念；2、表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)；、表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)；3、表面粗糙度的代號(hào)；、表面粗糙度的代號(hào)；4、表面粗糙度的選擇及標(biāo)注；、表面粗糙度的選擇及標(biāo)注；第5章 表面粗糙度表面粗糙度n基本內(nèi)容：掌握表面粗糙度的基本概念，表面粗糙度的評(píng)定、選用、標(biāo)注及測(cè)量。n重點(diǎn)內(nèi)容：表面粗糙度的評(píng)定、選用及標(biāo)注。n難點(diǎn)內(nèi)容：表面粗糙度的評(píng)定、選用。n操作技能：表面粗糙度的測(cè)量。第5章 表面粗糙度5.1 表面粗糙度的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO），），對(duì)原有表面對(duì)原有表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB103183、GB13183）作了修訂和增訂，新國(guó)標(biāo)作了修訂和增訂，新國(guó)標(biāo)為為GB/T10311995、GB/T13193。第5章 表面粗糙度1、基本概念n零件表面的形貌可分為三種情況：(1)表面粗糙度：波距小于是mm的微觀幾何形狀誤差。(2)表面波紋度：波距在110mm的并呈周期性變化的幾何形狀誤差。會(huì)引起零件運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)、噪聲，特別是對(duì)旋轉(zhuǎn)零件（如軸承）的影響是相當(dāng)大的。目前表面波紋度還沒有制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織第57技術(shù)委員會(huì)正在制定表面波紋度有關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。(3)形狀誤差：波距大于10mm的并無周期性變化的幾何形狀誤差。第5章 表面粗糙度2、表面粗糙度對(duì)零件性能的影響n影響零件的耐磨性。n影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性。n影響零件的疲勞強(qiáng)度。n影響零件的抗腐蝕性。n影響零件的密封性。n對(duì)零件的外觀、測(cè)量精度、表面光學(xué)性能、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能和膠合強(qiáng)度等也有著不同程度的影響。第5章 表面粗糙度5.1.1 表面粗糙度評(píng)定參數(shù)及其數(shù)值1、主要術(shù)語與定義（1）、取樣長(zhǎng)度l：評(píng)定表面粗糙度所規(guī)定的一段基準(zhǔn)線長(zhǎng)度。應(yīng)與表面粗糙度的大小相適應(yīng)。規(guī)定取樣長(zhǎng)度是為了限制和減弱表面波紋度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，一般在一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)應(yīng)包含個(gè)以上的波峰和波谷。（見表5 1。）（2）、評(píng)定長(zhǎng)度 ln：為了全面、充分地反映被測(cè)表面的特性，在評(píng)定或測(cè)量表面輪廓時(shí)所必需的一段長(zhǎng)度。評(píng)定長(zhǎng)度可包括一個(gè)或多個(gè)取樣長(zhǎng)度。表面不均勻的表面，宜選用較長(zhǎng)的評(píng)定長(zhǎng)度。評(píng)定長(zhǎng)度一般按5個(gè)取樣長(zhǎng)度來確定。（見表5 1。）第5章 表面粗糙度第5章 表面粗糙度2、表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)n國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3505-83和GB/T1031-95中規(guī)定了6個(gè)評(píng)定參數(shù)，其中有關(guān)高度特性的參數(shù)3個(gè)，間距特性的參數(shù)有2個(gè)，形狀特性參數(shù)有1個(gè)，其中高度參數(shù)是主要的。（1）輪廓算術(shù)平均偏差a在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，被測(cè)實(shí)際輪廓上各點(diǎn)至輪廓中線距離絕對(duì)值的平均值，即 第5章 表面粗糙度第5章 表面粗糙度（2）微觀不平度十點(diǎn)高度cn在一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)輪廓單元高度Zi的平均值。第5章 表面粗糙度（3）輪廓最大高度zn在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，輪廓的峰頂線和谷底線之間的距離。峰頂線和谷底線平行于中線且分別通過輪廓最高點(diǎn)和最低點(diǎn)。Rz=ypmax+yvmax第5章 表面粗糙度（4）輪廓單元的平均寬度RSmn在一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)輪廓單元寬度Xs的平均值。第5章 表面粗糙度（5）輪廓的支承長(zhǎng)度率 Rmr(c)在給定水平位置C上輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度Ml(c)與評(píng)定長(zhǎng)度之比。5.1.2 表面粗糙度的代（符）號(hào)及標(biāo)注表面粗糙度的代（符）號(hào)及標(biāo)注1、表面粗糙度的基本符（代）號(hào) 表面粗糙度的有三種基本符（代）號(hào)。a 表示表面可以用任何方法獲得；b 表示表面是用去除材料的方法獲得的；c 表示表面是用不去除材料的方法獲得的。a b c第5章 表面粗糙度表5-3第5章 表面粗糙度2、在表面粗糙度基本符（代）號(hào)的周圍標(biāo)注的參數(shù)和數(shù)值或代號(hào)na1、a2 處為粗糙度高度參數(shù)的允許值（m）；nb處標(biāo)注加工方法、鍍涂或其它表面處理；nc處標(biāo)出取樣長(zhǎng)度（mm）；nd標(biāo)出加工紋理方向符號(hào)；ne處標(biāo)出加工余量（mm）；nf處標(biāo)出間距參數(shù)值（mm）或輪廓支承長(zhǎng)度率。第5章 表面粗糙度3、表面粗糙度的標(biāo)注n高度參數(shù)：當(dāng)選用Ra時(shí)，只需在代號(hào)中標(biāo)出其參數(shù)值，“Ra”本身可以省略；n當(dāng)選用Rz或其它參數(shù)時(shí)，參數(shù)和參數(shù)值都應(yīng)標(biāo)出；n當(dāng)允許實(shí)測(cè)值中，超過規(guī)定值的個(gè)數(shù)少于總數(shù)的16%時(shí)，應(yīng)在圖中標(biāo)注上限值和下限值，n當(dāng)所有實(shí)測(cè)值不允許超過規(guī)定值時(shí)，應(yīng)在圖樣上標(biāo)注最大值或最小值。n標(biāo)注時(shí)將其標(biāo)注在可見輪廓線、尺寸界線、引出線或它們的延長(zhǎng)線上，符號(hào)的尖端必須從材料外指向被注表面。n取樣長(zhǎng)度：如按國(guó)標(biāo)選用，則可省略標(biāo)注；n表面加工紋理方向：指表面微觀結(jié)構(gòu)的主要方向，由所采用的加工方法或其它因素形成，必要時(shí)才規(guī)定。常見加工紋理方向符號(hào)見P92有關(guān)規(guī)定。第5章 表面粗糙度4、標(biāo)注舉例第5章 表面粗糙度5.2 表面粗糙度的選擇n評(píng)定參數(shù)的選擇：如無特殊要求，一般僅選用高度參數(shù)。推薦優(yōu)先選用Ra值，因?yàn)镽a能充分反映零件表面輪廓的特征。以下情況下例外：n當(dāng)表面過于粗糙（Ra6.3m）或過于光滑（Ra 0.025 m）時(shí)，可選用Rz，因?yàn)榇朔秶阌谶x擇用于測(cè)量Rz的儀器測(cè)量。n當(dāng)零件材料較軟時(shí)，因?yàn)镽a一般采用觸針測(cè)量。n當(dāng)測(cè)量面積很小時(shí)，如頂尖、刀具的刃部、儀表的小元件的表面，可選用Ry值。第5章 表面粗糙度表面粗糙度（參數(shù)值）的選擇n表面粗糙度參數(shù)值的總的選擇原則是：在滿足零件表面功能要求的前提下，盡量選取較大的參數(shù)值。一般原則是：n同一零件上，工作表面比非工作表面的表面粗糙度參數(shù)值要小些。n摩擦表面比非摩擦表面的表面粗糙度參數(shù)值要小些；滾動(dòng)摩擦表面比滑動(dòng)摩擦表面的表面粗糙度參數(shù)值要小些；運(yùn)動(dòng)速度高、單位壓力大的摩擦表面，應(yīng)比運(yùn)動(dòng)速度低、單位壓力小的摩擦表面的表面粗糙度參數(shù)值要小些。n受循環(huán)載荷的表面以及易引起應(yīng)力集中的部分（如圓角、溝槽），表面粗糙度參數(shù)值要小。第5章 表面粗糙度n配合性質(zhì)要求高的結(jié)合表面，配合間隙小的配合表面以及要求連接可靠，受重載的過盈配合表面等，都應(yīng)該取較小的表面粗糙度參數(shù)值。n配合性質(zhì)相同，零件尺寸愈小則表面粗糙度參數(shù)值應(yīng)愈小；同一精度等級(jí)，小尺寸比大尺寸、軸比孔的表面粗糙度參數(shù)值要小些。第5章 表面粗糙度參數(shù)值的選用方法n可用類比法來確定。一般尺寸公差、表面形狀公差小時(shí)，表面粗糙度參數(shù)值也小，但也不存在確定的函數(shù)關(guān)系。如機(jī)床的手輪或手柄。n一般情況下，它們之間有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，設(shè)形狀公差為T，尺寸公差為IT，它們之間的關(guān)系可參照以下對(duì)應(yīng)關(guān)系：若T0.6 IT，則Ra0.05 IT；Rz 0.2 IT T0.4 IT，則Ra0.025 IT；Rz 0.1 IT T0.25 IT，則Ra0.012 IT；Rz 0.05 IT T0.25 IT，則Ra0.15 T；Rz 0.6 第5章 表面粗糙度5.3 表面粗糙度的測(cè)量n比較法：將被測(cè)表面和表面粗糙度樣板直接進(jìn)行比較，多用于車間，評(píng)定表面粗糙度值較大的工件。n光切法：利用光切原理，用雙管顯微鏡測(cè)量。常用于測(cè)量Rz為0.560m。n干涉法：利用光波干涉原理，用干涉顯微鏡測(cè)量?？蓽y(cè)量Rz和Ry值。n印模法：利用石臘、低熔點(diǎn)合金或其它印模材料，壓印在被測(cè)零件表面，放在顯微鏡下間接地測(cè)量被測(cè)表面的粗糙度。適用于笨重零件及內(nèi)表面。第5章 表面粗糙度