表面結(jié)構(gòu)及粗公差配合與測(cè)量技術(shù)糙度概述表面結(jié)構(gòu)及粗糙度概述01R輪廓參數(shù)（粗糙度參數(shù)）1W輪廓參數(shù)（波紋度參數(shù)）2表面結(jié)構(gòu)：由粗糙度輪廓、波紋度輪廓和原始輪廓構(gòu)成的零件表面特征。機(jī)械圖樣中，常用表面粗糙度參數(shù)Ra和Rz作為評(píng)定表面結(jié)構(gòu)的參數(shù)。一、表面結(jié)構(gòu)P輪廓參數(shù)（原始輪廓參數(shù)）3表面輪廓是由平面與實(shí)際表面相交所得的輪廓。一、表面結(jié)構(gòu)原始輪廓把非常小的間距的波峰和波谷濾掉。是研究后面的粗糙度，波紋度以及形狀誤差的基礎(chǔ)。一、表面結(jié)構(gòu)把屬于粗糙度輪廓的那部分的波長(zhǎng)濾出來，得到的就是表面粗糙度輪廓。把屬于波紋度輪廓的波長(zhǎng)濾出來，得到的就是波紋度輪廓。把屬于形狀誤差輪廓濾出來，得到的就是形狀誤差輪廓。一、表面結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)小于一個(gè)毫米以下是表面粗糙度輪廓。波長(zhǎng)在1~10個(gè)毫米之間是波紋度輪廓。波長(zhǎng)大于10個(gè)毫米以上是形狀誤差輪廓。一、表面結(jié)構(gòu)波距和波高之比比值小于50以下的屬于表面粗糙度；比值在50~1000的屬于波紋度；大于1000以上的屬于形狀誤差。一、表面結(jié)構(gòu)零件表面不僅在加工中，而且在運(yùn)輸、儲(chǔ)存或使用過程中生成的無一定規(guī)則的單元體。表面缺陷具有尺寸大小、深度、高度要求，有缺陷面積、總面積，有缺陷數(shù)量、單位面積上缺陷數(shù)等要求，以上各參數(shù)是一個(gè)規(guī)定的表面上允許的最大極限值。表面缺陷二、表面缺陷01020304如鑄件表面產(chǎn)生的毛孔、砂眼，模鍛件的裂縫、缺損等。凹缺陷類如沖壓件的氧化皮、飛邊，模鑄或模鍛模具擠出的縫脊。凸缺陷類如磨削進(jìn)給量過大引起的表面的網(wǎng)狀裂紋和鱗片，切削熱造成的表面燒傷。區(qū)域和外觀缺陷類如滾壓或鍛壓出現(xiàn)的皺皮、折疊，吃刀量過大造成的不可去除的刀痕殘余?；旌先毕蓊惗?、表面缺陷二、表面缺陷切削后遺留的刀痕1切削過程中切屑分離時(shí)的塑性變形2三、表面粗糙度工藝系統(tǒng)的振動(dòng)等3機(jī)械加工（或鑄造、鍛壓）的零件表面上，總會(huì)存在著具有的較小間距和峰谷的微觀幾何形狀誤差，也稱為微觀不平度。這種較小間距和峰谷的微觀幾何形狀特性稱為表面粗糙度。形成原因表面粗糙度影響零件的耐磨性表面粗糙度越大的它的壓強(qiáng)也越大，那么在使用過程當(dāng)中越容易磨損，所以它的耐磨性越差。但是表面粗糙度大的值它耐磨性是一定不好的。四、表面粗糙度對(duì)零件使用性能和壽命的影響表面粗糙度的值越大，它們之間的配合的穩(wěn)定性越差。影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性影響零件的疲勞強(qiáng)度在交變載荷的使用過程當(dāng)中，如果表面粗糙度大的話，波谷也就越大，波谷會(huì)導(dǎo)致裂紋的延伸。四、表面粗糙度對(duì)零件使用性能和壽命的影響耐腐蝕性和密封性有害的一些氣體和液體就越容易滲入金屬內(nèi)部，從而降低它的耐腐性。當(dāng)然也可能從金屬內(nèi)部往外滲，從而影響密封性。表面粗糙度越大，它的間距也越大，縫隙也越大。四、表面粗糙度對(duì)零件使用性能和壽命的影響表面粗糙度對(duì)零件的外觀、測(cè)量精度也有一定的影響。四、表面粗糙度對(duì)零件使用性能和壽命的影響表面粗糙度評(píng)公差配合與測(cè)量技術(shù)定相關(guān)術(shù)語表面粗糙度的評(píng)定術(shù)語01一、取樣長(zhǎng)度lr取樣長(zhǎng)度是指用于辨別表面粗糙度特征的X軸方向上的一段基準(zhǔn)線長(zhǎng)度。一、取樣長(zhǎng)度lrlr太長(zhǎng)的話，有可能會(huì)把波紋度的成分包含在里頭。lr太短的話，有可能沒辦法真實(shí)反映出表面的粗糙度的情況。一般應(yīng)包含5個(gè)以上的輪廓峰和輪廓谷。二、評(píng)定長(zhǎng)度ln規(guī)定用于辨別表面粗糙度特征的X軸方向上的一段長(zhǎng)度，稱為評(píng)定長(zhǎng)度ln，它包括一個(gè)或幾個(gè)取樣長(zhǎng)度。評(píng)定長(zhǎng)度一般按5個(gè)取樣長(zhǎng)度來確定，即ln=5lr。評(píng)定長(zhǎng)度可以小于5個(gè)取樣長(zhǎng)度，甚至有的時(shí)候只有1個(gè)取樣長(zhǎng)度。表面均勻性比較好表面均勻性特別差評(píng)定長(zhǎng)度就會(huì)大于5個(gè)取樣長(zhǎng)度。二、評(píng)定長(zhǎng)度ln二、評(píng)定長(zhǎng)度ln三、評(píng)定表面粗糙度的基準(zhǔn)線基準(zhǔn)線是具有幾何輪廓形狀，并劃分輪廓的參考線。輪廓最小二乘中線輪廓的最小二乘中線是根據(jù)實(shí)際輪廓用最小二乘法來確定，即在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，使輪廓上各點(diǎn)至一條假想線的距離的平方和為最小。三、評(píng)定表面粗糙度的基準(zhǔn)線具有幾何輪廓形狀，在取樣長(zhǎng)度內(nèi)與輪廓走向一致的基準(zhǔn)線，它將實(shí)際輪廓分成上下兩部分，且使上部面積之和等于下部分面積之和。三、評(píng)定表面粗糙度的基準(zhǔn)線輪廓算術(shù)平均中線表面粗糙度評(píng)公差配合與測(cè)量技術(shù)定參數(shù)表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)01輪廓算術(shù)平均偏差Ra在取樣長(zhǎng)度lr范圍內(nèi)，被測(cè)輪廓線上各點(diǎn)到基準(zhǔn)線的距離的算術(shù)平均值，稱為算術(shù)平均偏差Ra(見圖3-6)。一、輪廓算術(shù)平均偏差Ra測(cè)得值Ra越大，則表面越粗糙。Ra能客觀地反映表面微觀幾何形狀的特性。受到計(jì)量器具功能的限制，不用于太粗糙或太光滑的表面的評(píng)定參數(shù)。一、輪廓算術(shù)平均偏差Ra輪廓峰的最高點(diǎn)距X軸線的距離稱為輪廓峰高，代號(hào)為Zp。在一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)，最大的輪廓峰高代號(hào)為Rp。輪廓谷的最低點(diǎn)距X軸線的距離稱為輪廓谷深，代號(hào)為Zv。在一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)，最大的輪廓谷深代號(hào)為Rv。在取樣長(zhǎng)度lr范圍內(nèi)，最大的輪廓峰高Rp與最大的輪廓谷深Rv之和的高度，稱為輪廓最大高度Rz。二、輪廓最大高度Rz輪廓最大高度RzRz常用于不允許有較深加工痕跡，常受交變應(yīng)力的表面如齒廓表面常標(biāo)注Rz，或因表面很小不宜采用Ra時(shí)，也用Rz評(píng)定。Rz只能反映表面輪廓起伏的最大高度，不能反映微觀幾何形狀特征。Rz常與Ra聯(lián)用。二、輪廓最大高度Rz一個(gè)輪廓峰與相鄰的輪廓谷的組合叫做輪廓單元。在取樣長(zhǎng)度lr范圍內(nèi)，中線與各個(gè)輪廓單元相交線段的長(zhǎng)度叫做輪廓單元的寬度，用符號(hào)Xsi表示。如圖3-8所示。三、輪廓單元的平均寬度Rsm輪廓單元的平均寬度Rsm：是指在一個(gè)取樣長(zhǎng)度lr范圍內(nèi)所有輪廓單元的寬度Xsi的平均值。輪廓單元的平均寬度Rsm反映表面輪廓峰和輪廓谷的疏密程度，這個(gè)值越大，間距越大，密封性越差。三、輪廓單元的平均寬度Rsm輪廓支承長(zhǎng)度率Rmr(c)輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度Ml(c)是指在一個(gè)給定截面高度c上用一條平行于X軸的線與輪廓單元相截所獲得的各段截線長(zhǎng)度之和。輪廓支承長(zhǎng)度率Rmr(c):在評(píng)定長(zhǎng)度ln內(nèi)，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ln之比（用百分率表示）。四、輪廓支承長(zhǎng)度率Rmr(c)C的兩種表述法第一種：用高度μm來表示第二個(gè)：用百分?jǐn)?shù)來表示四、輪廓支承長(zhǎng)度率Rmr(c)長(zhǎng)度率反映了表面的接觸剛度；Rmr越大，支承面積越大，接觸剛度越高，耐磨性就越好。四、輪廓支承長(zhǎng)度率Rmr(c)Rmr(c)值是對(duì)應(yīng)于不同截面高度c而給出的，截面高度c可以用μm或Rz的百分?jǐn)?shù)表示。Rz的百分?jǐn)?shù)系列有5%、10%、15%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、80%和90%。四、輪廓支承長(zhǎng)度率Rmr(c)輪廓支承長(zhǎng)度率對(duì)接觸剛度和耐磨性的影響

a)輪廓支承長(zhǎng)度率大b)輪廓支承長(zhǎng)度率小Ra和Rz就要標(biāo)注出來；Rsm和Rmr(c)是附加參數(shù)不能夠單獨(dú)標(biāo)注，只能夠是在標(biāo)了Ra和Rz的基礎(chǔ)上，需要附加說明的時(shí)候，可以標(biāo)注后面兩個(gè)參數(shù)。四、輪廓支承長(zhǎng)度率Rmr(c)四、輪廓支承長(zhǎng)度率Rmr(c)評(píng)定一個(gè)表面的粗糙度情況，不是單從一個(gè)方面就能描述清楚，需要綜合上述幾個(gè)方面的內(nèi)容來進(jìn)行考慮。同學(xué)們根據(jù)所學(xué)的知識(shí)來判斷此表面情況是否滿足生產(chǎn)要求，如果不滿足則仔細(xì)分析原因，找出提高表面粗糙度的措施。希望能通過這些過程的訓(xùn)練，培養(yǎng)同學(xué)們勇于鉆研的探索精神。表面結(jié)構(gòu)的符公差配合與測(cè)量技術(shù)號(hào)及標(biāo)注表面結(jié)構(gòu)的符號(hào)及標(biāo)注01表面結(jié)構(gòu)的符號(hào)及標(biāo)注(GB/T131-2006)表面結(jié)構(gòu)的基本符號(hào)如圖所示，在圖樣上用細(xì)實(shí)線畫出。為了明確表面結(jié)構(gòu)要求，除了標(biāo)注結(jié)構(gòu)參數(shù)和數(shù)值外，必要時(shí)應(yīng)標(biāo)注補(bǔ)充要求，補(bǔ)充要求包括傳輸帶、取樣長(zhǎng)度、加工工藝、表面紋理及方向、加工余量等。一、表面結(jié)構(gòu)的符號(hào)及標(biāo)注二、表面結(jié)構(gòu)的符號(hào)及意義二、表面結(jié)構(gòu)的符號(hào)及意義二、表面結(jié)構(gòu)的符號(hào)及意義二、表面結(jié)構(gòu)的符號(hào)及意義二、表面結(jié)構(gòu)的符號(hào)及意義三、表面紋理的標(biāo)注表面紋理的產(chǎn)生主要是由于加工的走刀的方向?qū)е碌摹Ｋ?、表面結(jié)構(gòu)參數(shù)及表面結(jié)構(gòu)補(bǔ)充要求的注寫位置四、表面結(jié)構(gòu)參數(shù)及表面結(jié)構(gòu)補(bǔ)充要求的注寫位置四、表面結(jié)構(gòu)參數(shù)及表面結(jié)構(gòu)補(bǔ)充要求的注寫位置四、表面結(jié)構(gòu)參數(shù)及表面結(jié)構(gòu)補(bǔ)充要求的注寫位置a-上限或下限符號(hào)U或L四、表面結(jié)構(gòu)參數(shù)及表面結(jié)構(gòu)補(bǔ)充要求的注寫位置b-濾波器類型“X”，標(biāo)準(zhǔn)濾波器是高斯濾波器四、表面結(jié)構(gòu)參數(shù)及表面結(jié)構(gòu)補(bǔ)充要求的注寫位置c-傳輸帶標(biāo)注為短波或長(zhǎng)波濾波器四、表面結(jié)構(gòu)參數(shù)及表面結(jié)構(gòu)補(bǔ)充要求的注寫位置d-輪廓（R、W或P）e-特征／參數(shù)，默認(rèn)“16%”規(guī)則；有max則按“最大規(guī)則”四、表面結(jié)構(gòu)參數(shù)及表面結(jié)構(gòu)補(bǔ)充要求的注寫位置f-默認(rèn)評(píng)定長(zhǎng)度5不標(biāo)注f-評(píng)定長(zhǎng)度包含若干個(gè)取樣長(zhǎng)度四、表面結(jié)構(gòu)參數(shù)及表面結(jié)構(gòu)補(bǔ)充要求的注寫位置g-極限判斷規(guī)則(“16%規(guī)則”或“最大化規(guī)則”）四、表面結(jié)構(gòu)參數(shù)及表面結(jié)構(gòu)補(bǔ)充要求的注寫位置h-以微米為單位的極限值四、表面結(jié)構(gòu)參數(shù)及表面結(jié)構(gòu)補(bǔ)充要求的注寫位置表面結(jié)構(gòu)在圖公差配合與測(cè)量技術(shù)樣上的標(biāo)注表面結(jié)構(gòu)在圖樣上的標(biāo)注01一、表面結(jié)構(gòu)在圖樣上的標(biāo)注表面結(jié)構(gòu)的注寫和讀取方向與尺寸的注寫和讀取方向一致表面結(jié)構(gòu)代號(hào)可以標(biāo)注在可見輪廓線或其延長(zhǎng)線上；必要時(shí)，可以用帶箭頭的指引線或用帶黑點(diǎn)的指引線引出標(biāo)注。一、表面結(jié)構(gòu)在圖樣上的標(biāo)注表面結(jié)構(gòu)要求還可標(biāo)注在特征尺寸的尺寸線或其延長(zhǎng)線上一、表面結(jié)構(gòu)在圖樣上的標(biāo)注表面結(jié)構(gòu)要求還可標(biāo)注在幾何公差框格上一、表面結(jié)構(gòu)在圖樣上的標(biāo)注圓柱和棱柱表面的表面結(jié)構(gòu)要求只標(biāo)注一次。如果每個(gè)棱柱表面有不同的表面結(jié)構(gòu)要求，則應(yīng)分別單獨(dú)標(biāo)注。如果在工件的多數(shù)(包括全部)表面有相同的表面結(jié)構(gòu)要求時(shí)，則其表面結(jié)構(gòu)要求可統(tǒng)一標(biāo)注在圖樣的標(biāo)題欄附近。二、表面結(jié)構(gòu)在圖樣上的簡(jiǎn)化標(biāo)注有相同表面結(jié)構(gòu)要求的簡(jiǎn)化注法二、表面結(jié)構(gòu)在圖樣上的簡(jiǎn)化標(biāo)注在圓括號(hào)內(nèi)給出無任何其他標(biāo)注的基本符號(hào)，圖（a）所示。二、表面結(jié)構(gòu)在圖樣上的簡(jiǎn)化標(biāo)注在圓括號(hào)內(nèi)給出不同的表面結(jié)構(gòu)要求，圖（b）所示。多個(gè)表面有共同要求的注法當(dāng)多個(gè)表面有共同要求或是圖紙空間有限時(shí)，用帶字母的完整符號(hào)的簡(jiǎn)化注法，以等式的形式，在圖形或標(biāo)題欄附近，對(duì)有相同表面結(jié)構(gòu)要求的表面進(jìn)行簡(jiǎn)化標(biāo)注。二、表面結(jié)構(gòu)在圖樣上的簡(jiǎn)化標(biāo)注只用表面結(jié)構(gòu)符號(hào)的簡(jiǎn)化注法用表面結(jié)構(gòu)符號(hào)，以等式的形式給出對(duì)多個(gè)表面共同的表面結(jié)構(gòu)要求。二、表面結(jié)構(gòu)在圖樣上的簡(jiǎn)化標(biāo)注封閉輪廓各表面有相同要求的注法當(dāng)在某個(gè)視圖上構(gòu)成封閉輪廓的各表面有相同的表面結(jié)構(gòu)要求時(shí)，可在完整圖形符號(hào)上加一圓圈，只標(biāo)注一次。如圖，表示除了前、后面以外，其余各面的表面結(jié)構(gòu)要求均為：用去除材料方法獲得，Ra的上限值6.3μm。二、表面結(jié)構(gòu)在圖樣上的簡(jiǎn)化標(biāo)注兩種或多種工藝獲得的同一表面的注法由幾種不同的工藝方法獲得的同一表面，當(dāng)需要明確每種工藝方法的表面結(jié)構(gòu)要求時(shí)，可按下圖所示進(jìn)行標(biāo)注。圖中Fe表示基體材料為鋼，Ep表示加工工藝為電鍍。三、表面結(jié)構(gòu)在圖樣上的特殊標(biāo)注三、表面結(jié)構(gòu)在圖樣上的特殊標(biāo)注用機(jī)加去除材料用電鍍EP表示鍍鉻連續(xù)加工工序的表面結(jié)構(gòu)、尺寸和表面處理的標(biāo)注第一道工序：?jiǎn)蜗蛏舷拗?，Rz＝6.3μm，“16%規(guī)則”（默認(rèn)），默認(rèn)評(píng)定長(zhǎng)度及傳輸帶，表面紋理沒有要求，要求用去除材料的工藝。三、表面結(jié)構(gòu)在圖樣上的特殊標(biāo)注連續(xù)加工工序的表面結(jié)構(gòu)、尺寸和表面處理的標(biāo)注第二道工序：鍍鉻，無其他表面結(jié)構(gòu)要求。三、表面結(jié)構(gòu)在圖樣上的特殊標(biāo)注連續(xù)加工工序的表面結(jié)構(gòu)、尺寸和表面處理的標(biāo)注第三道工序：?jiǎn)蜗蛏舷拗担瑑H對(duì)長(zhǎng)為35mm的圓柱表面有效，Rz＝6.3μm，“16%規(guī)則”（默認(rèn)），默認(rèn)評(píng)定長(zhǎng)度及傳輸帶，表面紋理沒有要求，磨削加工工藝。三、表面結(jié)構(gòu)在圖樣上的特殊標(biāo)注連續(xù)加工工序的表面結(jié)構(gòu)、尺寸和表面處理的標(biāo)注第三道工序：?jiǎn)蜗蛏舷拗担瑑H對(duì)長(zhǎng)為35mm的圓柱表面有效，Rz＝6.3μm，“16%規(guī)則”（默認(rèn)），默認(rèn)評(píng)定長(zhǎng)度及傳輸帶，表面紋理沒有要求，磨削加工工藝。三、表面結(jié)構(gòu)在圖樣上的特殊標(biāo)注表面粗糙度參公差配合與測(cè)量技術(shù)數(shù)及數(shù)值的選擇表面粗糙度參數(shù)及數(shù)值的選擇01參數(shù)Ra的概念直觀，且Ra值用觸針式輪廓儀測(cè)量比較容易，普遍采用。GB/T1031-2009推薦：當(dāng)Ra值為0.025~6.3μm或Rz為0.1~25μm時(shí)候，優(yōu)先選用Ra值。對(duì)于極光滑的表面和粗糙表面，采用Rz作為評(píng)定參數(shù)。當(dāng)Ra值為6.3~100μm、Rz為25~400μm和Ra值為0.008~0.020μm、Rz為0.032~0.08μm時(shí)，用光切顯微鏡和干涉顯微鏡測(cè)Rz較為方便。一、評(píng)定參數(shù)的選擇幅度參數(shù)的選擇附加參數(shù)的選擇對(duì)大多數(shù)表面來說，一般只給出給出Ra或Rz的允許值。與間距和形狀特性有關(guān)的參數(shù)是附加評(píng)定參數(shù)，在有特殊要求時(shí)才選用。比如噴涂均勻、涂層有很好的附著性和光潔性等，應(yīng)選用Rsm作為附加參數(shù)；對(duì)于有較高支承剛度和耐磨性要求的表面，應(yīng)選用Rmr(c)作為附加參數(shù)。一、評(píng)定參數(shù)的選擇二、表面粗糙度的數(shù)值幅度參數(shù)值Ra或Rz分基礎(chǔ)系列和補(bǔ)充系列，優(yōu)先選用基本系列的參數(shù)值，當(dāng)基本系列不能滿足要求時(shí)，可選取補(bǔ)充系列值。Ra的參數(shù)值（摘自GB/T1031—2009）（單位：μm）基本系列補(bǔ)充系列基本系列補(bǔ)充系列基本系列補(bǔ)充系列基本系列補(bǔ)充系列0.0080.0100.0120.1251.2512.50.0160.1601.6160.0200.0202.0200.0250.252.5250.0320.323.2320.0400.0404.0400.0500.505.0500.0630.636.3630.0800.0808.0800.1001.0010.0100在滿足零件表面功能要求的情況下，盡量選用大一些的表面粗糙度值。三、表面粗糙度的選用原則一般情況下，同一個(gè)零件上，工作表面（或配合面）的表面粗糙度值應(yīng)小于非工作面（或非配合面）的表面粗糙度值。摩擦面、承受高壓和交變載荷的工作面的表面粗糙度值應(yīng)小一些。表面粗糙度參數(shù)值應(yīng)與尺寸公差和幾何公差協(xié)調(diào)。確定零件表面粗糙度數(shù)值時(shí)，除有特殊要求的表面外，一般多采用類比法選取。同一公差等級(jí)的零件，小尺寸零件的表面粗糙度值比大尺寸零件的表面粗糙度值要小一些。三、表面粗糙度的選用原則要求耐腐蝕、密封性好的零件表面，其表面粗糙度值應(yīng)小一些。有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已對(duì)表面粗糙度要求作出規(guī)定的，應(yīng)按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)確定表面粗糙度值。對(duì)于機(jī)械