1、第四章 表面粗糙度,1.基本概念 零件表面的形貌可分為三種情況：,2)表面波紋度：零件表面中峰谷的波長和波 高之比等于501000的不平程度稱為波紋度。,3)形狀誤差 ：零件表面中峰谷的波長和波高 之比大于1000的不平程度屬于 形狀誤差。,1)表面粗糙度：零件表面所具有的微小峰谷的不平程度，其波長和波高之比一般小于 50。屬于微觀幾何形狀誤差。,2.表面粗糙度對(duì)零件性能的影響 影響零件的耐磨性。 影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性。 影響零件的疲勞強(qiáng)度。 影響零件的抗腐蝕性。 影響零件的密封性。 對(duì)零件的外觀、測量精度、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。,4.1 表面粗糙度

2、的國家標(biāo)準(zhǔn) 1.表面粗糙度的基本術(shù)語,1）.取樣長度l：評(píng)定表面粗糙度所規(guī)定的一段 基準(zhǔn)線長度。應(yīng)與表面粗糙度 的大小相適應(yīng)。,規(guī)定取樣長度是為了限制和減弱表面波紋度對(duì)表面粗糙測量結(jié)果的影響，一般在一個(gè)取樣長度內(nèi)應(yīng)包含個(gè)以上的波峰和波谷。,2）.評(píng)定長度 ln： 為了全面、充分地反映被測表面的特性，在評(píng)定或測量表面輪廓時(shí)所必需的一段長度。,評(píng)定長度可包括一個(gè)或多個(gè)取樣長度。表面不均勻的表面，宜選用較長的評(píng)定長度。評(píng)定長度一般按5個(gè)取樣長度來確定。,3）基準(zhǔn)線：,為了計(jì)算粗糙度值時(shí)，所用的一條線。,輪廓最小二乘中線： 輪廓上的點(diǎn)到輪廓偏距的平方和為最小,輪廓算術(shù)平均中線： 在輪廓上找到一條直線，

3、該直線 使上、下部分的面積相等。,基準(zhǔn)線,輪廓的最小二乘中線m：在取樣長度內(nèi)，使輪廓 上各點(diǎn)至一條該線的距離平方和為最小。 即, 輪廓算術(shù)平均中線m ：在取樣長度內(nèi)，將 實(shí)際輪廓?jiǎng)澐稚舷聝刹糠?，且使上下面積 相等的直線 。 即： F1+F2+Fn= G1+G2+Gn,2.表面粗糙度的評(píng)定參數(shù) 國家標(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 在取樣長度內(nèi)，被測實(shí)際輪廓上各點(diǎn)至 輪廓中線距離絕對(duì)值的平均值，即:,Ra越大，表面越粗糙,2）微觀不平度十點(diǎn)

4、高度z 在取樣長度內(nèi)個(gè)最大的輪廓峰高ypi平均值 與5個(gè)最大輪廓谷深yvi平均值之和。,3）輪廓最大高度y 在取樣長度內(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)。,在三個(gè)評(píng)定參數(shù)中，Ra最能客觀 反映工件的表面實(shí)際情況，常用表示 零件表面粗糙度。,3、表面特征代號(hào)及標(biāo)注,1)、表面粗糙度符號(hào)和代號(hào),基本符號(hào),表示表面是用去除材料的方法獲得。如車、銑、刨、磨、鉆、剪切、拋光、腐蝕、電火花加工、 氣割等,表示表面是用不去除材料方法獲得。 如鑄、鍛、沖壓變形、熱軋、粉末冶金等?；蛘呤怯糜诒３?原供應(yīng)狀況的表面（包括保持上道工序的狀況）,表示所有表面具

5、有相同的表面粗糙度 要求,2)表面粗糙度的代號(hào) a1、a2 處為粗糙度高度 參數(shù)的允許值（m）； b 處標(biāo)注加工方法、鍍涂 或其它表面處理； c 處標(biāo)出取樣長度（mm）； d 標(biāo)出加工紋理方向符號(hào)； e 處標(biāo)出加工余量（mm）； f 處標(biāo)出間距參數(shù)值（mm） 或輪廓支承長度率。,a1,a2,b,c（f）,d,e,3)表面粗糙度的標(biāo)注,標(biāo)注時(shí)將其標(biāo)注在可見輪廓線、尺寸界線、引出 線或它們的延長線上，符號(hào)的尖端必須從材料外 指向被注表面。,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； 當(dāng)選用Rz或Ry時(shí)，參數(shù)和參數(shù)值都應(yīng)標(biāo)出；,當(dāng)所有實(shí)測值不允許超過規(guī)定值時(shí)，應(yīng)在圖樣

6、上 標(biāo)注最大值或最小值。 取樣長度：如按國標(biāo)選用，則可省略標(biāo)注； 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。,3)、表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注方法,表面粗糙度高度參數(shù)值得標(biāo)注示例及意義,4.2表面粗糙度（參數(shù)值）的選擇 1.表面粗糙度（評(píng)定參數(shù)）的選擇 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： 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?范圍便于選擇用于測量Rz的儀器測量。 當(dāng)零件材料較軟時(shí)，因?yàn)镽a一般采用

7、觸針測量。 當(dāng)測量面積很小時(shí)，如頂尖、刀具的刃部、儀 表的小元件的表面，可選用Ry值。,2.表面粗糙度（參數(shù)值）的選擇 表面粗糙度參數(shù)值的選擇原則是： 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： 同一零件上，工作表面比非工作表面粗糙度值?。?摩擦表面比非摩擦表面要?。?受循環(huán)載荷的表面要??； 配合要求高、聯(lián)接要求可靠、受重載的表面粗糙 度值都應(yīng)小； 同一精度，小尺寸比大尺寸、軸比孔的表面粗糙 度值要小。,3.參數(shù)值的選用方法 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。,一般情況下，它們之間

8、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 T,五、表面粗糙度的測量,1）比較法：,將被測表面與粗糙度標(biāo)準(zhǔn)樣板相比較，通過視覺、觸 感或其它方法進(jìn)行比較后，對(duì)被測表面的粗糙度作出評(píng)定的方法。,1、測量方法介紹,2）光切法：,利用“光切原理”測量表面粗糙度的方法。光切顯微鏡又稱雙管顯微鏡,常用于測量Rz為0.560m,3）干涉法：,利用光波干涉原理來測量表面粗糙度的方法。主要用于測量表面粗糙度的Rz和Ry值，可以測到較小的參數(shù)值，通常測量范圍0.031m,常用的測量儀器干涉顯微鏡,4）針描法：,利用觸針直接在被測表面上輕輕劃過，從而測出表面的粗糙度的Ra值。,電動(dòng)輪廓儀,5) 印模法: 利用石臘、低熔點(diǎn)合金或其它印 模材料，壓印在被測零件表面， 放在顯微鏡下間接地測量被測表 面的粗糙度。 適用于笨重零件及內(nèi)表面。,例：將表面粗糙度符號(hào)標(biāo)注在圖上，要求 （1）用去除材料的加工圓柱面d3，