學(xué)習(xí)情境4表面粗糙檢測(cè)

1、任務(wù)任務(wù)1 1： 識(shí)讀和標(biāo)注表面粗糙度代號(hào)；識(shí)讀和標(biāo)注表面粗糙度代號(hào)； 任務(wù)任務(wù)2 2： 選用和檢測(cè)表面粗糙。選用和檢測(cè)表面粗糙。 思考題與習(xí)題思考題與習(xí)題 學(xué)習(xí)情境學(xué)習(xí)情境4 4：表面粗糙度檢測(cè)：表面粗糙度檢測(cè) 引言引言 1. 表面粗糙度的概念表面粗糙度的概念 經(jīng)過(guò)機(jī)械加工或用其他加工方法獲得的零件表面，由經(jīng)過(guò)機(jī)械加工或用其他加工方法獲得的零件表面，由 于加工過(guò)程中的塑性變形、機(jī)床的高頻振動(dòng)以及刀具在加于加工過(guò)程中的塑性變形、機(jī)床的高頻振動(dòng)以及刀具在加 工表面留下的切削痕跡等原因，零件的表面不可能是絕對(duì)工表面留下的切削痕跡等原因，零件的表面不可能是絕對(duì) 光潔的。在零件加工表面存在幾何形狀誤差

2、，其中一種是光潔的。在零件加工表面存在幾何形狀誤差，其中一種是 由較小間距和微小峰谷形成的微觀幾何形狀誤差，即表面由較小間距和微小峰谷形成的微觀幾何形狀誤差，即表面 粗糙度。表面粗糙度值越小，零件表面越光潔。粗糙度。表面粗糙度值越小，零件表面越光潔。 圖圖4-1 車削外圓錐面車削外圓錐面 零件加工表面形成的幾何形狀誤差除表面粗糙度外，零件加工表面形成的幾何形狀誤差除表面粗糙度外， 還有形狀誤差（宏觀幾何形狀誤差）和表面波度，還有形狀誤差（宏觀幾何形狀誤差）和表面波度， 如圖如圖4-1 所示。通常，按相鄰兩波峰或兩波谷的波距來(lái)劃分，波距所示。通常，按相鄰兩波峰或兩波谷的波距來(lái)劃分，波距 大于大于

3、10 mm的屬于形狀誤差；波距小于的屬于形狀誤差；波距小于1mm的屬于表面粗的屬于表面粗 糙度；波距介于糙度；波距介于110 mm之間的屬于表面波度。之間的屬于表面波度。 圖圖 4-2 零件表面的幾何形狀誤差零件表面的幾何形狀誤差 2. 表面粗糙度對(duì)互換性的影響表面粗糙度對(duì)互換性的影響 表面粗糙度對(duì)零件表面許多功能都有影響。其主要表面粗糙度對(duì)零件表面許多功能都有影響。其主要 表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1）配合性質(zhì)）配合性質(zhì) 對(duì)于有配合要求的零件表面，由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致對(duì)于有配合要求的零件表面，由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致 微小的波峰磨損，從而影響配合性質(zhì)。微小的波峰磨損，從而影響配合性質(zhì)

4、。 間隙配合：間隙配合：零件粗糙表面的波峰會(huì)很快磨去，導(dǎo)零件粗糙表面的波峰會(huì)很快磨去，導(dǎo) 致間隙增大，影響原有的配合功能。致間隙增大，影響原有的配合功能。 過(guò)盈配合：過(guò)盈配合：在裝配零件時(shí)會(huì)將波峰擠平填入波谷，在裝配零件時(shí)會(huì)將波峰擠平填入波谷， 使實(shí)際有效過(guò)盈量減小，降低了聯(lián)結(jié)強(qiáng)度。使實(shí)際有效過(guò)盈量減小，降低了聯(lián)結(jié)強(qiáng)度。 過(guò)渡配合：過(guò)渡配合：零件會(huì)在使用和拆裝過(guò)程中發(fā)生磨損，零件會(huì)在使用和拆裝過(guò)程中發(fā)生磨損， 使配合變松，降低了定位和導(dǎo)向的精度。使配合變松，降低了定位和導(dǎo)向的精度。 2） 耐磨性耐磨性 相互接觸的表面由于存在微觀幾何形狀誤差，只相互接觸的表面由于存在微觀幾何形狀誤差，只 能在輪

5、廓峰頂處接觸，實(shí)際有效接觸面積減小，導(dǎo)致能在輪廓峰頂處接觸，實(shí)際有效接觸面積減小，導(dǎo)致 單位面積上壓力增大，表面磨損加??；但過(guò)于光（即單位面積上壓力增大，表面磨損加??；但過(guò)于光（即 表面粗糙度值過(guò)?。┑牧慵砻?，由于金屬分子間的表面粗糙度值過(guò)小）的零件表面，由于金屬分子間的 吸附作用，接觸表面的潤(rùn)滑油被擠掉形成干摩擦，也吸附作用，接觸表面的潤(rùn)滑油被擠掉形成干摩擦，也 會(huì)使摩擦系數(shù)增大而加劇磨損。會(huì)使摩擦系數(shù)增大而加劇磨損。 3）耐腐蝕性）耐腐蝕性 由于腐蝕性氣體或液體容易積存在波谷底部，由于腐蝕性氣體或液體容易積存在波谷底部， 腐腐 蝕作用便從波谷向金屬零件內(nèi)部深入，造成銹蝕，因蝕作用便從波谷

6、向金屬零件內(nèi)部深入，造成銹蝕，因 此零件表面越粗糙，波谷越深，腐蝕越嚴(yán)重。此零件表面越粗糙，波谷越深，腐蝕越嚴(yán)重。 4）抗疲勞強(qiáng)度）抗疲勞強(qiáng)度 零件粗糙表面的波谷處，在交變載荷、重載荷作零件粗糙表面的波谷處，在交變載荷、重載荷作 用下易引起應(yīng)力集中，使抗疲勞強(qiáng)度降低。用下易引起應(yīng)力集中，使抗疲勞強(qiáng)度降低。 此外，表面粗糙度對(duì)接觸剛度、結(jié)合面的密封性、此外，表面粗糙度對(duì)接觸剛度、結(jié)合面的密封性、 零件的外觀、零件表面導(dǎo)電性等都有影響。因此為保零件的外觀、零件表面導(dǎo)電性等都有影響。因此為保 證零件的使用性能和互換性，在設(shè)計(jì)零件幾何精度時(shí)證零件的使用性能和互換性，在設(shè)計(jì)零件幾何精度時(shí) 必須提出合理的

7、表面粗糙度要求。必須提出合理的表面粗糙度要求。 任務(wù)任務(wù)1 1：識(shí)讀和標(biāo)注表面粗糙度代號(hào)：識(shí)讀和標(biāo)注表面粗糙度代號(hào) 知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)： （1）輪廓算術(shù)平均偏差；）輪廓算術(shù)平均偏差； （2）輪廓最大高度；輪廓最大高度； （3）表面粗糙度代號(hào)；）表面粗糙度代號(hào)； （4）表面粗糙度符號(hào)的國(guó)標(biāo)和畫(huà)法；）表面粗糙度符號(hào)的國(guó)標(biāo)和畫(huà)法； （5）表面粗糙度代號(hào)的標(biāo)注格式；）表面粗糙度代號(hào)的標(biāo)注格式； （6）表面粗糙度代號(hào)的標(biāo)注規(guī)定；）表面粗糙度代號(hào)的標(biāo)注規(guī)定； （7）表面粗糙度代號(hào)的標(biāo)注方法。）表面粗糙度代號(hào)的標(biāo)注方法。 技能點(diǎn)技能點(diǎn)： （1）識(shí)讀表面粗糙度代號(hào)；）識(shí)讀表面粗糙度代號(hào)； （2）正確標(biāo)注表面粗糙度代

8、號(hào)。）正確標(biāo)注表面粗糙度代號(hào)。 一、任務(wù)描述及分析一、任務(wù)描述及分析 表面粗糙度在零件幾何精度設(shè)計(jì)中是必不可少的，作為表面粗糙度在零件幾何精度設(shè)計(jì)中是必不可少的，作為 零件質(zhì)量評(píng)定指標(biāo)也是十分重要的。在評(píng)定零件的表面質(zhì)量零件質(zhì)量評(píng)定指標(biāo)也是十分重要的。在評(píng)定零件的表面質(zhì)量 時(shí)，不僅要求零件具有一定的尺寸精度和形位精度，還應(yīng)具時(shí)，不僅要求零件具有一定的尺寸精度和形位精度，還應(yīng)具 有一定的表面粗糙度要求。而表面粗糙度要求是由圖樣上給有一定的表面粗糙度要求。而表面粗糙度要求是由圖樣上給 出的表面粗糙度代號(hào)所規(guī)定的要求來(lái)控制的。因此，能正確出的表面粗糙度代號(hào)所規(guī)定的要求來(lái)控制的。因此，能正確 地識(shí)讀表

9、面粗糙度代號(hào)的含義就顯得十分重要。地識(shí)讀表面粗糙度代號(hào)的含義就顯得十分重要。 二、相關(guān)知識(shí)二、相關(guān)知識(shí) 我國(guó)現(xiàn)行的表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)有我國(guó)現(xiàn)行的表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)有產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī) 范表面結(jié)構(gòu)范表面結(jié)構(gòu) 輪廓法輪廓法 表面結(jié)構(gòu)的術(shù)語(yǔ)、定義及參數(shù)表面結(jié)構(gòu)的術(shù)語(yǔ)、定義及參數(shù) （GB/T 35052000）、）、表面粗糙度表面粗糙度 參數(shù)及其數(shù)值參數(shù)及其數(shù)值 （GB/T10311995）、）、機(jī)械制圖機(jī)械制圖 表面粗糙度符號(hào)、表面粗糙度符號(hào)、 代號(hào)及其注法代號(hào)及其注法（GB/T 1311993）。）。 1.1.基本術(shù)語(yǔ)基本術(shù)語(yǔ) 1） 取樣長(zhǎng)度（取樣長(zhǎng)度（lr） 取樣長(zhǎng)度是用于判別被評(píng)定輪廓的不規(guī)

10、則特征的取樣長(zhǎng)度是用于判別被評(píng)定輪廓的不規(guī)則特征的 x 軸方軸方 向上的長(zhǎng)度，即具有表面粗糙度特征的一段基準(zhǔn)線長(zhǎng)度。向上的長(zhǎng)度，即具有表面粗糙度特征的一段基準(zhǔn)線長(zhǎng)度。 x 軸的方向與輪廓總的走向一致，一般應(yīng)包括軸的方向與輪廓總的走向一致，一般應(yīng)包括5個(gè)以上的波峰個(gè)以上的波峰 和波谷，和波谷， 如圖如圖5-2所示。規(guī)定和限制這段長(zhǎng)度是為了限制和所示。規(guī)定和限制這段長(zhǎng)度是為了限制和 減弱表面波度對(duì)表面粗糙度測(cè)量結(jié)果的影響。減弱表面波度對(duì)表面粗糙度測(cè)量結(jié)果的影響。 2）評(píng)定長(zhǎng)度（）評(píng)定長(zhǎng)度（ln） 評(píng)定長(zhǎng)度是用于判別被評(píng)定輪廓的評(píng)定長(zhǎng)度是用于判別被評(píng)定輪廓的 x 軸方向上的長(zhǎng)軸方向上的長(zhǎng) 度。它可包

11、括一個(gè)或幾個(gè)取樣長(zhǎng)度，如圖度。它可包括一個(gè)或幾個(gè)取樣長(zhǎng)度，如圖4-3所示。所示。 由于零件表面粗糙度不一定均勻，在一個(gè)取樣長(zhǎng)度由于零件表面粗糙度不一定均勻，在一個(gè)取樣長(zhǎng)度 上往往不能合理地反映該表面粗糙度的特性，因此要取上往往不能合理地反映該表面粗糙度的特性，因此要取 幾個(gè)連續(xù)取樣長(zhǎng)度，一般取幾個(gè)連續(xù)取樣長(zhǎng)度，一般取 ln = 5lr。 若被測(cè)表面比較均若被測(cè)表面比較均 勻，可選勻，可選 ln 5lr；若被測(cè)表面均勻性差或測(cè)量精度要求；若被測(cè)表面均勻性差或測(cè)量精度要求 高，可選高，可選 ln 5lr。 圖圖 4-3 取樣長(zhǎng)度和評(píng)定長(zhǎng)度取樣長(zhǎng)度和評(píng)定長(zhǎng)度 3）輪廓中線）輪廓中線 輪廓中線是具有幾

12、何輪廓形狀并劃分輪廓的基準(zhǔn)線。輪廓中線是具有幾何輪廓形狀并劃分輪廓的基準(zhǔn)線。 它有輪廓的最小二乘中線和輪廓的算術(shù)平均中線兩種。它有輪廓的最小二乘中線和輪廓的算術(shù)平均中線兩種。 （ 1）輪廓的最小二乘中線（）輪廓的最小二乘中線（m） 輪廓的最小二乘中線是指在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，使輪廓線輪廓的最小二乘中線是指在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，使輪廓線 上各點(diǎn)輪廓偏距上各點(diǎn)輪廓偏距 zi 的平方和最小的線，即的平方和最小的線，即min （ ），如圖），如圖4-4所示。所示。 dxzi lr 2 0 圖圖 4-4 輪廓的最小二乘中線輪廓的最小二乘中線 輪廓偏距輪廓偏距 z 是指測(cè)量方向上，輪廓線上的點(diǎn)與基準(zhǔn)線是指測(cè)量方向上，輪廓

13、線上的點(diǎn)與基準(zhǔn)線 之間的距離，如圖之間的距離，如圖4-5所示。對(duì)實(shí)際輪廓來(lái)說(shuō)，所示。對(duì)實(shí)際輪廓來(lái)說(shuō)， 基準(zhǔn)線和基準(zhǔn)線和 評(píng)定長(zhǎng)度內(nèi)輪廓總的走向之間的夾角評(píng)定長(zhǎng)度內(nèi)輪廓總的走向之間的夾角是很小的，故可認(rèn)是很小的，故可認(rèn) 為輪廓偏距是垂直于基準(zhǔn)線的。輪廓偏距有正、負(fù)之分：為輪廓偏距是垂直于基準(zhǔn)線的。輪廓偏距有正、負(fù)之分： 在基準(zhǔn)線以上在基準(zhǔn)線以上, 輪廓線和基準(zhǔn)線所包圍的部分是材料的實(shí)輪廓線和基準(zhǔn)線所包圍的部分是材料的實(shí) 體部分，這部分的體部分，這部分的 z 值為正；值為正； 反之為負(fù)。反之為負(fù)。 圖圖 4-5 輪廓偏距輪廓偏距 （2）輪廓的算術(shù)平均中線）輪廓的算術(shù)平均中線 輪廓的算術(shù)平均中線是指

14、在取樣長(zhǎng)度內(nèi)劃分實(shí)際輪輪廓的算術(shù)平均中線是指在取樣長(zhǎng)度內(nèi)劃分實(shí)際輪 廓為上、下兩部分，且使兩部分面積相等的基準(zhǔn)線，如廓為上、下兩部分，且使兩部分面積相等的基準(zhǔn)線，如 圖圖4-6所示，用公式表示為所示，用公式表示為 式中式中: Fi輪廓峰面積；輪廓峰面積； 輪廓谷面積。輪廓谷面積。 n i i n i i FF 11 (5-1) i F 圖圖 4-6 輪廓的算術(shù)平均中線輪廓的算術(shù)平均中線 最小二乘中線從理論上講是理想的、惟一的基準(zhǔn)最小二乘中線從理論上講是理想的、惟一的基準(zhǔn) 線，但在輪廓圖形上確定最小二乘中線的位置比較困線，但在輪廓圖形上確定最小二乘中線的位置比較困 難，因此只用于精確測(cè)量。輪廓算

15、術(shù)平均中線與最小難，因此只用于精確測(cè)量。輪廓算術(shù)平均中線與最小 二乘中線差別很小，通常用圖解法或目測(cè)法就可以確二乘中線差別很小，通常用圖解法或目測(cè)法就可以確 定，故實(shí)際應(yīng)用中常用輪廓的算術(shù)平均中線代替最小定，故實(shí)際應(yīng)用中常用輪廓的算術(shù)平均中線代替最小 二乘中線。當(dāng)輪廓很不規(guī)則時(shí)，輪廓的算術(shù)平均中線二乘中線。當(dāng)輪廓很不規(guī)則時(shí)，輪廓的算術(shù)平均中線 不是惟一的。不是惟一的。 4） 輪廓峰頂線輪廓峰頂線 輪廓峰頂線是指在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，平行于基準(zhǔn)線輪廓峰頂線是指在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，平行于基準(zhǔn)線 并通過(guò)輪廓最高點(diǎn)的線，如圖并通過(guò)輪廓最高點(diǎn)的線，如圖4-7所示。所示。 圖圖 4-7 輪廓峰頂線與輪廓谷底線輪廓峰頂線

16、與輪廓谷底線 5）輪廓谷底線）輪廓谷底線 輪廓谷底線是指在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，平行于基準(zhǔn)線輪廓谷底線是指在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，平行于基準(zhǔn)線 并通過(guò)輪廓最低點(diǎn)的線，并通過(guò)輪廓最低點(diǎn)的線， 如圖如圖5-6所示。所示。 2. 評(píng)定參數(shù)評(píng)定參數(shù) 1）幅度參數(shù)）幅度參數(shù) （ 1） 輪廓算術(shù)平均偏差（輪廓算術(shù)平均偏差（Ra） 輪廓算術(shù)平均偏差是指在一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)輪廓算術(shù)平均偏差是指在一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi), 輪廓輪廓 偏距偏距 z (x) 絕對(duì)值的算術(shù)平均值，如圖絕對(duì)值的算術(shù)平均值，如圖4-8所示，用公所示，用公 式表示為式表示為 或近似為或近似為 式中式中: z輪廓偏距；輪廓偏距； zi第第 i 點(diǎn)輪廓偏距（點(diǎn)輪廓偏距（i=1

17、，2，3, ）。）。 dxxz lr R lr a0 1 n i ia z n R 1 1 圖圖 4-8 輪廓算術(shù)平均偏差輪廓算術(shù)平均偏差 （ 2）輪廓最大高度（）輪廓最大高度（Rz） 輪廓最大高度是指在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，輪廓峰頂線輪廓最大高度是指在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，輪廓峰頂線 與輪廓谷底線之間的距離，如圖與輪廓谷底線之間的距離，如圖4-9所示。所示。 圖圖 4-9 輪廓最大高度輪廓最大高度 2）間距參數(shù)）間距參數(shù) 輪廓單元的平均寬度輪廓單元的平均寬度（RSm）：在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，：在取樣長(zhǎng)度內(nèi)， 輪廓單元寬度輪廓單元寬度 XS 的平均值，的平均值， 用公式表示為用公式表示為 式中式中, XSi第第 i 個(gè)輪

18、廓微觀不平度的間距。個(gè)輪廓微觀不平度的間距。 輪廓單元是指輪廓峰和輪廓谷的組合寬度。輪廓輪廓單元是指輪廓峰和輪廓谷的組合寬度。輪廓 單元寬度單元寬度 XS 是指是指 x 軸線與輪廓單元相交線段的長(zhǎng)度，軸線與輪廓單元相交線段的長(zhǎng)度， 如圖如圖4-10所示。所示。 m i si X m RSm 1 1 圖圖 4-10 輪廓單元寬度輪廓單元寬度 3）形狀特性參數(shù)）形狀特性參數(shù) 輪廓支承長(zhǎng)度率（輪廓支承長(zhǎng)度率（Rmr （ c ）：在給定水平）：在給定水平 位置位置c c 上，輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度上，輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度 Ml （ c ）與評(píng)定）與評(píng)定 長(zhǎng)度長(zhǎng)度 ln 的比率，用公式表示為的比率，用公式表示

19、為 ln b ln cMl cRmr n i i 1 輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度 Ml （c）, 是指評(píng)定長(zhǎng)度是指評(píng)定長(zhǎng)度 內(nèi)，內(nèi)， 一平行于一平行于 x 軸的直線從峰頂線向下移一水平截軸的直線從峰頂線向下移一水平截 距距 c 時(shí)，時(shí)， 與輪廓相截所得各段截線長(zhǎng)度與輪廓相截所得各段截線長(zhǎng)度 bi 之和。之和。 Rmr（c）值是對(duì)應(yīng)于不同水平截距）值是對(duì)應(yīng)于不同水平截距 c 而給出的。而給出的。 水平截距水平截距 c 是從峰頂線開(kāi)始計(jì)算的是從峰頂線開(kāi)始計(jì)算的, 它可用它可用um或或 Rz 的百分?jǐn)?shù)表示。如圖的百分?jǐn)?shù)表示。如圖4-11所示，所示， 給出給出 Rmr（c） 參參 數(shù)時(shí)，必須

20、同時(shí)給出輪廓水平截距數(shù)時(shí)，必須同時(shí)給出輪廓水平截距 c 值。值。 圖圖 4-11 輪廓支承長(zhǎng)度輪廓支承長(zhǎng)度 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 10311995規(guī)定規(guī)定, 幅度參數(shù)是基幅度參數(shù)是基 本評(píng)定參數(shù)，而間距和形狀特性參數(shù)為附加評(píng)定參本評(píng)定參數(shù)，而間距和形狀特性參數(shù)為附加評(píng)定參 數(shù)。數(shù)。 3.表面粗糙度的標(biāo)注 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1311993對(duì)表面粗糙度的符號(hào)、對(duì)表面粗糙度的符號(hào)、 代代 號(hào)及其標(biāo)注做了規(guī)定。號(hào)及其標(biāo)注做了規(guī)定。 1）表面粗糙度的基本符號(hào)）表面粗糙度的基本符號(hào) 表面粗糙度的基本符號(hào)是由兩條不等長(zhǎng)且與被標(biāo)注表面粗糙度的基本符號(hào)是由兩條不等長(zhǎng)且與被標(biāo)注 表面投影輪廓線成表面投

21、影輪廓線成60，左、右傾斜的細(xì)實(shí)線組成的。，左、右傾斜的細(xì)實(shí)線組成的。 圖樣上所標(biāo)注的表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)是該表面完圖樣上所標(biāo)注的表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)是該表面完 工后的要求。有關(guān)表面粗糙度的各項(xiàng)規(guī)定應(yīng)按功能要求工后的要求。有關(guān)表面粗糙度的各項(xiàng)規(guī)定應(yīng)按功能要求 給定。若僅需加工（采用去除材料的方法或不去除材料給定。若僅需加工（采用去除材料的方法或不去除材料 的方法）但對(duì)表面粗糙度的其他規(guī)定沒(méi)有要求時(shí)，允許的方法）但對(duì)表面粗糙度的其他規(guī)定沒(méi)有要求時(shí)，允許 只注表面粗糙度符號(hào)，如表只注表面粗糙度符號(hào)，如表5-1所示。所示。 2）表面粗糙度的代號(hào)及其標(biāo)注）表面粗糙度的代號(hào)及其標(biāo)注 當(dāng)需要表示的加工表面

22、對(duì)表面特征的其他規(guī)定有要當(dāng)需要表示的加工表面對(duì)表面特征的其他規(guī)定有要 求時(shí)，應(yīng)在表面粗糙度符號(hào)的相應(yīng)位置注上若干必要項(xiàng)求時(shí)，應(yīng)在表面粗糙度符號(hào)的相應(yīng)位置注上若干必要項(xiàng) 目的表面特征規(guī)定。表面特征的各項(xiàng)規(guī)定在符號(hào)中的注目的表面特征規(guī)定。表面特征的各項(xiàng)規(guī)定在符號(hào)中的注 寫(xiě)位置如圖寫(xiě)位置如圖4-12所示。所示。 圖圖 4-12 表面粗糙度的代（符）號(hào)標(biāo)注位置表面粗糙度的代（符）號(hào)標(biāo)注位置 a1， a2粗糙度高度參數(shù)代號(hào)及其數(shù)值（粗糙度高度參數(shù)代號(hào)及其數(shù)值（um）；）； b加工方法，鍍覆、涂覆、表面處理或其他說(shuō)明加工方法，鍍覆、涂覆、表面處理或其他說(shuō)明等；等； c取樣長(zhǎng)度（取樣長(zhǎng)度（mm）或波紋度）或

23、波紋度（um）；）； d加工紋理方向的符號(hào)加工紋理方向的符號(hào)； e加工余量加工余量（mm）；）； f粗糙度間距參數(shù)值粗糙度間距參數(shù)值（mm）或支承長(zhǎng)度率或支承長(zhǎng)度率（%）。）。 （1）幅度參數(shù)的標(biāo)注）幅度參數(shù)的標(biāo)注 表面粗糙度幅度參數(shù)的標(biāo)注及其意義示例見(jiàn)表表面粗糙度幅度參數(shù)的標(biāo)注及其意義示例見(jiàn)表5-2。 當(dāng)選用當(dāng)選用 Ra 時(shí)，只需在代號(hào)中標(biāo)出其參數(shù)，參數(shù)值前可時(shí)，只需在代號(hào)中標(biāo)出其參數(shù)，參數(shù)值前可 不標(biāo)參數(shù)代號(hào)；當(dāng)選用不標(biāo)參數(shù)代號(hào)；當(dāng)選用 Rz 時(shí)，參數(shù)和參數(shù)值均應(yīng)標(biāo)出。時(shí)，參數(shù)和參數(shù)值均應(yīng)標(biāo)出。 注：表面粗糙度參數(shù)的注：表面粗糙度參數(shù)的“上限值上限值”（或（或“下限值下限值”）和）和“最大

24、值最大值”（或（或“最小最小 值值”）的含義是不同的。）的含義是不同的。 “上限值上限值”（或（或“下限值下限值”）表示表面粗糙度參數(shù)的所有實(shí)）表示表面粗糙度參數(shù)的所有實(shí) 測(cè)值中允許測(cè)值中允許16%測(cè)得值超過(guò)規(guī)定值；測(cè)得值超過(guò)規(guī)定值；“最大值最大值”（或（或“最小值最小值”）表示所有實(shí)測(cè)值不）表示所有實(shí)測(cè)值不 得超過(guò)規(guī)定值。得超過(guò)規(guī)定值。 （2）間距、形狀特征參數(shù)的標(biāo)注）間距、形狀特征參數(shù)的標(biāo)注 若需要標(biāo)注若需要標(biāo)注RSm、Rmr(c)值時(shí)，將其符號(hào)注在長(zhǎng)邊值時(shí)，將其符號(hào)注在長(zhǎng)邊 的橫線下面，數(shù)值寫(xiě)在代號(hào)的后面。示例見(jiàn)表的橫線下面，數(shù)值寫(xiě)在代號(hào)的后面。示例見(jiàn)表5-3。 （3）其他要求表面粗糙度

25、的標(biāo)注）其他要求表面粗糙度的標(biāo)注 取樣長(zhǎng)度和評(píng)定長(zhǎng)度應(yīng)標(biāo)注在符號(hào)長(zhǎng)邊的橫線下面，如取樣長(zhǎng)度和評(píng)定長(zhǎng)度應(yīng)標(biāo)注在符號(hào)長(zhǎng)邊的橫線下面，如 按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推薦值選取，在圖樣上可省略標(biāo)注取樣長(zhǎng)度值按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推薦值選取，在圖樣上可省略標(biāo)注取樣長(zhǎng)度值, 否否 則按則按圖圖4-134-13（a a）所示標(biāo)注取樣長(zhǎng)度）所示標(biāo)注取樣長(zhǎng)度2.52.5。 若某表面粗糙度要求按指定加工方法獲得，若某表面粗糙度要求按指定加工方法獲得， 可用文字標(biāo)可用文字標(biāo) 注注, 如圖如圖4-13（b）所示。）所示。若需標(biāo)注加工余量，可在規(guī)定之處若需標(biāo)注加工余量，可在規(guī)定之處 加注余量值加注余量值, , 如圖如圖4-134-13（c c）所

26、示。若需控制表面加工紋理方）所示。若需控制表面加工紋理方 向時(shí)，可在規(guī)定之處加注紋理方向符號(hào)向時(shí)，可在規(guī)定之處加注紋理方向符號(hào), , 如圖如圖4-134-13（d d）所示。）所示。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了常見(jiàn)的加工紋理方向符號(hào)，如表國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了常見(jiàn)的加工紋理方向符號(hào)，如表5-45-4所示。所示。 圖圖 4-13 表面粗糙度的其他要求標(biāo)注表面粗糙度的其他要求標(biāo)注 （4） 表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注 表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)一般標(biāo)注在可見(jiàn)輪廓線、表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)一般標(biāo)注在可見(jiàn)輪廓線、 尺寸界尺寸界 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線、引出線或它們的延長(zhǎng)線上。

27、符號(hào)的尖端必須從材料外指向 表面，如圖表面，如圖4-14所示。所示。 當(dāng)零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求時(shí)，對(duì)其中當(dāng)零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求時(shí)，對(duì)其中 使用最多的一種代（符）號(hào)使用最多的一種代（符）號(hào) 可統(tǒng)一注在圖樣的右上角，并加可統(tǒng)一注在圖樣的右上角，并加 注注“其余其余”兩字，且是圖樣上其他代（符）號(hào)高度的兩字，且是圖樣上其他代（符）號(hào)高度的1.4倍，倍， 如圖如圖4-14（a）所示。）所示。 代號(hào)中數(shù)字注寫(xiě)方向應(yīng)與尺寸數(shù)字方向一致代號(hào)中數(shù)字注寫(xiě)方向應(yīng)與尺寸數(shù)字方向一致 ；傾斜表面的；傾斜表面的 代號(hào)及數(shù)字標(biāo)注方向應(yīng)符合圖代號(hào)及數(shù)字標(biāo)注方向應(yīng)符合圖4-14（b）規(guī)定

28、。）規(guī)定。 帶有橫線的表面粗糙度應(yīng)按圖帶有橫線的表面粗糙度應(yīng)按圖4-14（c）方式標(biāo)注。）方式標(biāo)注。 當(dāng)?shù)胤姜M小不便標(biāo)注時(shí)，可引出標(biāo)注，如圖當(dāng)?shù)胤姜M小不便標(biāo)注時(shí)，可引出標(biāo)注，如圖4-14（d）所）所 示。示。 零件上重復(fù)要素（孔、槽、齒等）的表面只標(biāo)注其中一零件上重復(fù)要素（孔、槽、齒等）的表面只標(biāo)注其中一 個(gè)個(gè) 且連續(xù)表面只注一次，如圖且連續(xù)表面只注一次，如圖4-14（e）。）。 零件所在表面具有相同的表面粗糙度要求時(shí)，在右上角零件所在表面具有相同的表面粗糙度要求時(shí)，在右上角 統(tǒng)一標(biāo)注代號(hào)，如圖統(tǒng)一標(biāo)注代號(hào)，如圖4-14（ f ）所示。）所示。 圖圖 4-14 表面粗糙度代號(hào)在圖樣上的標(biāo)注表面

29、粗糙度代號(hào)在圖樣上的標(biāo)注 三、任務(wù)實(shí)施三、任務(wù)實(shí)施 例例1 1：在圖：在圖4-154-15中可以看到，除了標(biāo)注有中可以看到，除了標(biāo)注有 48f 7和和 48k6等公差等公差 代號(hào)和如代號(hào)和如 等形位公差的代號(hào)外，還標(biāo)注有等形位公差的代號(hào)外，還標(biāo)注有 ， ， ，等代號(hào)，而這些代號(hào)稱為表面粗糙度代號(hào)，其含義為：，等代號(hào)，而這些代號(hào)稱為表面粗糙度代號(hào)，其含義為： ：表示用去除材料方法獲得的表面粗糙度，表示用去除材料方法獲得的表面粗糙度，Ra的上限值為的上限值為0.8um。 ：表示用去除材料方法獲得的表面粗糙度，：表示用去除材料方法獲得的表面粗糙度，Ra的上限值為的上限值為1.6um。 ：表示用去除材

30、料方法獲得的表面粗糙度，：表示用去除材料方法獲得的表面粗糙度，Ra的上限值的上限值為為3.2um。 ：表示用去除材料方法獲得的表面粗糙度，：表示用去除材料方法獲得的表面粗糙度，Ra的上限值的上限值為為6.3um。 ：表示用去除材料方法獲得的表面粗糙度：表示用去除材料方法獲得的表面粗糙度，Ra的上限值為的上限值為12.5um。 例例2:2:解釋圖解釋圖4-154-15齒輪軸中表面粗糙度代號(hào)的標(biāo)注方法。齒輪軸中表面粗糙度代號(hào)的標(biāo)注方法。 1.63.2 6.3 0.8 1.6 3.2 6.3 12.5 圖圖 4-15 齒輪軸齒輪軸 任務(wù)任務(wù)2 2：選用和檢測(cè)表面粗糙度：選用和檢測(cè)表面粗糙度 知識(shí)點(diǎn)知

31、識(shí)點(diǎn)： （1）類比法選用表面粗糙度參數(shù)值；）類比法選用表面粗糙度參數(shù)值； （2）比較樣塊；比較樣塊； （3）光切顯微鏡；）光切顯微鏡； （4）干涉顯微鏡；）干涉顯微鏡； （5）電動(dòng)輪廓儀；）電動(dòng)輪廓儀； （6）手持式粗糙度儀。）手持式粗糙度儀。 技能點(diǎn)技能點(diǎn)： （1）合理選用表面粗糙度參數(shù)值；）合理選用表面粗糙度參數(shù)值； （2）運(yùn)用表面粗糙度的檢測(cè)儀器進(jìn)行檢測(cè)。）運(yùn)用表面粗糙度的檢測(cè)儀器進(jìn)行檢測(cè)。 一、任務(wù)描述及分析一、任務(wù)描述及分析 在實(shí)際工作中，由于表面粗糙度和零件的功能關(guān)系十分在實(shí)際工作中，由于表面粗糙度和零件的功能關(guān)系十分 復(fù)雜，很難全面而精細(xì)地按零件表面功能要求來(lái)準(zhǔn)確地確定復(fù)雜，很難

32、全面而精細(xì)地按零件表面功能要求來(lái)準(zhǔn)確地確定 粗糙度的參數(shù)值。在選用時(shí)，要綜合考慮使用性能和經(jīng)濟(jì)性粗糙度的參數(shù)值。在選用時(shí)，要綜合考慮使用性能和經(jīng)濟(jì)性 能兩方面的因素?？偟倪x用原則是：在滿足使用功能要求的能兩方面的因素?？偟倪x用原則是：在滿足使用功能要求的 前提條件下，參數(shù)值的允許值應(yīng)盡可能大。本任務(wù)將針對(duì)減前提條件下，參數(shù)值的允許值應(yīng)盡可能大。本任務(wù)將針對(duì)減 速器輸出軸表面粗糙度值的選用以及連桿軸頸表面粗糙度的速器輸出軸表面粗糙度值的選用以及連桿軸頸表面粗糙度的 檢測(cè)來(lái)了解表面粗糙度值選用和檢測(cè)。檢測(cè)來(lái)了解表面粗糙度值選用和檢測(cè)。 二、相關(guān)知識(shí)二、相關(guān)知識(shí) 1.表面粗糙度的選擇 1） 表面粗糙

33、度評(píng)定參數(shù)的選擇表面粗糙度評(píng)定參數(shù)的選擇 表面粗糙度評(píng)定參數(shù)中，表面粗糙度評(píng)定參數(shù)中，Ra、Rz 兩個(gè)幅度參數(shù)為基本參兩個(gè)幅度參數(shù)為基本參 數(shù)，數(shù)，RSm、 Rmr（c）為兩個(gè)附加參數(shù)。這些參數(shù)分別從不）為兩個(gè)附加參數(shù)。這些參數(shù)分別從不 同角度反映了零件的表面特征，但都存在著不同程度的不完同角度反映了零件的表面特征，但都存在著不同程度的不完 整性。因此，在選用時(shí)要根據(jù)零件的功能要求、材料性能、整性。因此，在選用時(shí)要根據(jù)零件的功能要求、材料性能、 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及測(cè)量條件等情況適當(dāng)選擇一個(gè)或幾個(gè)評(píng)定參數(shù)。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及測(cè)量條件等情況適當(dāng)選擇一個(gè)或幾個(gè)評(píng)定參數(shù)。 （1）如無(wú)特殊要求，一般僅選用幅度參數(shù)。）如

34、無(wú)特殊要求，一般僅選用幅度參數(shù)。 在在 Ra = 0.0256.3 um范圍內(nèi)，優(yōu)先選用范圍內(nèi)，優(yōu)先選用 Ra， 因?yàn)樵谝驗(yàn)樵?該范圍內(nèi)用輪廓儀能很方便地測(cè)出該范圍內(nèi)用輪廓儀能很方便地測(cè)出 Ra 的實(shí)際值。的實(shí)際值。 在在 Ra 6.3 um和和 Ra0.025 um范圍內(nèi)，即表面過(guò)于粗糙或太光滑時(shí)，用范圍內(nèi)，即表面過(guò)于粗糙或太光滑時(shí)，用 光切顯微鏡和干涉顯微鏡測(cè)很方便，多采用光切顯微鏡和干涉顯微鏡測(cè)很方便，多采用 Rz 。 當(dāng)表面不允許出現(xiàn)較深加工痕跡，防止應(yīng)力過(guò)于集中，當(dāng)表面不允許出現(xiàn)較深加工痕跡，防止應(yīng)力過(guò)于集中， 要求保證零件的抗疲勞強(qiáng)度和密封性時(shí)，需選要求保證零件的抗疲勞強(qiáng)度和密封性

35、時(shí)，需選 Rz 。 （2）附加參數(shù)一般不單獨(dú)使用，對(duì)有特殊要求的少數(shù)）附加參數(shù)一般不單獨(dú)使用，對(duì)有特殊要求的少數(shù) 零件的重要表面（如要求噴涂均勻、涂層有較好的附著性和零件的重要表面（如要求噴涂均勻、涂層有較好的附著性和 光澤表面），需要控制光澤表面），需要控制 Rsm 數(shù)值；對(duì)于有較高支撐剛度和數(shù)值；對(duì)于有較高支撐剛度和 耐磨性的表面，耐磨性的表面， 應(yīng)規(guī)定應(yīng)規(guī)定Rmr（c）參數(shù)。）參數(shù)。 2） 表面粗糙度評(píng)定參數(shù)值的選擇表面粗糙度評(píng)定參數(shù)值的選擇 表面粗糙度評(píng)定參數(shù)值的選擇，不但與零件的使表面粗糙度評(píng)定參數(shù)值的選擇，不但與零件的使 用性能有關(guān)，還與零件的制造及經(jīng)濟(jì)性有關(guān)。其選用用性能有關(guān)，還

36、與零件的制造及經(jīng)濟(jì)性有關(guān)。其選用 的原則為：在滿足零件表面功能的前提下，評(píng)定參數(shù)的原則為：在滿足零件表面功能的前提下，評(píng)定參數(shù) 的允許值盡可能大（除的允許值盡可能大（除Rmr（c）外），以減小加工難）外），以減小加工難 度，降低生產(chǎn)成本。度，降低生產(chǎn)成本。 3） 選擇方法選擇方法 （1）計(jì)算法：）計(jì)算法：根據(jù)零件的功能要求，計(jì)算所評(píng)定參數(shù)根據(jù)零件的功能要求，計(jì)算所評(píng)定參數(shù) 的要求值，然后按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定選擇適當(dāng)?shù)睦碚撝?。的要求值，然后按?biāo)準(zhǔn)規(guī)定選擇適當(dāng)?shù)睦碚撝怠?（2）試驗(yàn)法：）試驗(yàn)法：根據(jù)零件的功能要求及工作環(huán)境條件，根據(jù)零件的功能要求及工作環(huán)境條件， 選用某些表面粗糙度參數(shù)的允許值進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)

37、試驗(yàn)結(jié)果，選用某些表面粗糙度參數(shù)的允許值進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果， 得到合理的表面粗糙度參數(shù)值。得到合理的表面粗糙度參數(shù)值。 （3）類比法：）類比法：選擇一些經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明的表面粗糙選擇一些經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明的表面粗糙 度合理的數(shù)值，經(jīng)過(guò)分析，確定所設(shè)計(jì)零件表面粗糙度合理的數(shù)值，經(jīng)過(guò)分析，確定所設(shè)計(jì)零件表面粗糙 度有關(guān)參數(shù)的允許值。度有關(guān)參數(shù)的允許值。 目前用計(jì)算法精確計(jì)算零件表面的參數(shù)值還比較目前用計(jì)算法精確計(jì)算零件表面的參數(shù)值還比較 困難，而一般零件用試驗(yàn)法來(lái)確定表面粗糙度參數(shù)值困難，而一般零件用試驗(yàn)法來(lái)確定表面粗糙度參數(shù)值 成本昂貴，所以，具體設(shè)計(jì)時(shí)，多采用類比法確定零成本昂貴，所以，具體設(shè)計(jì)時(shí)，

38、多采用類比法確定零 件表面的評(píng)定參數(shù)值。件表面的評(píng)定參數(shù)值。 類比法選擇的一般原則：類比法選擇的一般原則： （1）在同一零件上工作表面比非工作表面粗糙度值小。）在同一零件上工作表面比非工作表面粗糙度值小。 （2）摩擦表面比非摩擦表面、滾動(dòng)摩擦表面比滑動(dòng)摩擦表面）摩擦表面比非摩擦表面、滾動(dòng)摩擦表面比滑動(dòng)摩擦表面 的表面粗糙度值小。的表面粗糙度值小。 （3）運(yùn)動(dòng)速度高、單位面積壓力大、受交變載荷的零件表面，）運(yùn)動(dòng)速度高、單位面積壓力大、受交變載荷的零件表面， 以及最易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位（如溝槽、圓角、以及最易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位（如溝槽、圓角、 臺(tái)肩等），臺(tái)肩等）， 表面粗糙度值均應(yīng)小些。表面粗糙度

39、值均應(yīng)小些。 （4）配合要求高的表面，表面粗糙度值應(yīng)小些。具體選擇可）配合要求高的表面，表面粗糙度值應(yīng)小些。具體選擇可 參看表參看表5-5。 （5）對(duì)防腐性能、密封性能要求高的表面，表面粗）對(duì)防腐性能、密封性能要求高的表面，表面粗 糙度值應(yīng)小些。糙度值應(yīng)小些。 （6）配合零件表面的粗糙度與尺寸公差、形位公差）配合零件表面的粗糙度與尺寸公差、形位公差 應(yīng)協(xié)調(diào)。一般應(yīng)符合：應(yīng)協(xié)調(diào)。一般應(yīng)符合：尺寸公差尺寸公差形位公差表面粗糙度形位公差表面粗糙度。 一般情況下，尺寸公差值越小，表面粗糙度值應(yīng)越小；同一般情況下，尺寸公差值越小，表面粗糙度值應(yīng)越?。煌?一公差等級(jí)，小尺寸比大尺寸、軸比孔的表面粗糙度值應(yīng)

40、一公差等級(jí)，小尺寸比大尺寸、軸比孔的表面粗糙度值應(yīng) 小些。小些。 （7）還需考慮其它一些因素和要求，表）還需考慮其它一些因素和要求，表5-6為應(yīng)用舉為應(yīng)用舉 例，可供參考。例，可供參考。 2.表面粗糙度的測(cè)量 常用的表面粗糙度的測(cè)量方法有比較法、光切常用的表面粗糙度的測(cè)量方法有比較法、光切 法、光波干涉法和針描法。這些方法基本上用于測(cè)法、光波干涉法和針描法。這些方法基本上用于測(cè) 量表面粗糙度的幅度參數(shù)。量表面粗糙度的幅度參數(shù)。 1）比較法）比較法 比較法是將被測(cè)零件表面與粗糙度樣板直接進(jìn)比較法是將被測(cè)零件表面與粗糙度樣板直接進(jìn) 行比較的一種測(cè)量方法。它可以通過(guò)視覺(jué)、觸覺(jué)或行比較的一種測(cè)量方法。

41、它可以通過(guò)視覺(jué)、觸覺(jué)或 借助放大鏡、比較顯微鏡，估計(jì)出表面粗糙度的值。借助放大鏡、比較顯微鏡，估計(jì)出表面粗糙度的值。 這種方法多用于車間，評(píng)定一些表面粗糙度參數(shù)值這種方法多用于車間，評(píng)定一些表面粗糙度參數(shù)值 較大的表面。精度較差，只能做定性分析比較。較大的表面。精度較差，只能做定性分析比較。 圖圖4-16 4-16 粗糙度比較樣塊粗糙度比較樣塊 用于比較法檢測(cè)零件的表面用于比較法檢測(cè)零件的表面 粗糙度。以已知高度參數(shù)值的表粗糙度。以已知高度參數(shù)值的表 面粗糙度比較樣塊工作面上的粗面粗糙度比較樣塊工作面上的粗 糙度為標(biāo)準(zhǔn)，用視覺(jué)法或觸覺(jué)法糙度為標(biāo)準(zhǔn)，用視覺(jué)法或觸覺(jué)法 與被測(cè)表面進(jìn)行比較，以判定被

42、與被測(cè)表面進(jìn)行比較，以判定被 測(cè)表面是否符合規(guī)定；測(cè)表面是否符合規(guī)定；用樣塊進(jìn)用樣塊進(jìn) 行比較檢驗(yàn)時(shí)，樣塊和被測(cè)表面行比較檢驗(yàn)時(shí)，樣塊和被測(cè)表面 的材料，加工方法應(yīng)盡可能一致；的材料，加工方法應(yīng)盡可能一致； 樣塊比較簡(jiǎn)單易行，適合生產(chǎn)現(xiàn)樣塊比較簡(jiǎn)單易行，適合生產(chǎn)現(xiàn) 場(chǎng)使用。缺點(diǎn)是評(píng)定的可靠性很場(chǎng)使用。缺點(diǎn)是評(píng)定的可靠性很 大程度上取決于檢驗(yàn)人員的經(jīng)驗(yàn)，大程度上取決于檢驗(yàn)人員的經(jīng)驗(yàn)， 所以僅使用于表面粗糙度要求不所以僅使用于表面粗糙度要求不 高的工件。高的工件。 2）光切法）光切法 光切法是利用光切原理，即光的反射原理測(cè)量表面光切法是利用光切原理，即光的反射原理測(cè)量表面 粗糙度的一種方法。常用的

43、儀器是光切顯微鏡（雙管顯粗糙度的一種方法。常用的儀器是光切顯微鏡（雙管顯 微鏡），該儀器適宜測(cè)量車、銑、刨或其他類似加工方微鏡），該儀器適宜測(cè)量車、銑、刨或其他類似加工方 法所加工的零件平面或外圓表面。光切法主要用來(lái)測(cè)量法所加工的零件平面或外圓表面。光切法主要用來(lái)測(cè)量 粗糙度參數(shù)粗糙度參數(shù) Rz 的值，其測(cè)量范圍為的值，其測(cè)量范圍為0.850 um。 圖圖4-17 4-17 光切顯微鏡光切顯微鏡 光切顯微鏡（雙管顯微鏡）光切顯微鏡（雙管顯微鏡） 是利用光切原理測(cè)量表面粗糙度是利用光切原理測(cè)量表面粗糙度 的一種儀器。從目鏡觀察表面粗的一種儀器。從目鏡觀察表面粗 糙度輪廓圖像，用測(cè)微裝置測(cè)定糙度輪

44、廓圖像，用測(cè)微裝置測(cè)定 高度參數(shù)高度參數(shù)Rz值和值和Ry值，測(cè)量范圍值，測(cè)量范圍 一般為一般為Rz0.8100um，必要時(shí)可，必要時(shí)可 通過(guò)測(cè)量描繪出輪廓圖像，或使通過(guò)測(cè)量描繪出輪廓圖像，或使 用其照相裝置，將粗糙度輪廓圖用其照相裝置，將粗糙度輪廓圖 像拍照下來(lái)，再近似評(píng)定像拍照下來(lái)，再近似評(píng)定Ra值值。 圖圖4-18（a）表示被測(cè)表面為階梯面，其階梯高度為）表示被測(cè)表面為階梯面，其階梯高度為 h 。由光源發(fā)出的光線經(jīng)狹縫后形成一個(gè)光帶，此光帶。由光源發(fā)出的光線經(jīng)狹縫后形成一個(gè)光帶，此光帶 與被測(cè)表面以?shī)A角為與被測(cè)表面以?shī)A角為45的方向的方向 A 與被測(cè)表面相截，被與被測(cè)表面相截，被 測(cè)表面的

45、輪廓影像沿測(cè)表面的輪廓影像沿 B 向反射后可由顯微鏡中觀察得到向反射后可由顯微鏡中觀察得到 圖圖4-18（b）。其光路系統(tǒng)如圖）。其光路系統(tǒng)如圖4-18（c）所示，光源）所示，光源 1通通 過(guò)聚光鏡過(guò)聚光鏡 2、狹縫、狹縫 3和物鏡和物鏡 5，以，以45角的方向投射到工角的方向投射到工 件表面件表面 4 上，形成一窄細(xì)光帶。光帶邊緣的形狀，即光上，形成一窄細(xì)光帶。光帶邊緣的形狀，即光 束與工件表面的交線，也就是工件束與工件表面的交線，也就是工件 在在45截面上的輪廓形狀，此輪廓曲線的波峰在截面上的輪廓形狀，此輪廓曲線的波峰在 S1 點(diǎn)點(diǎn) 反射，反射， 波谷在波谷在 S2 點(diǎn)反射，通過(guò)物鏡點(diǎn)反射

46、，通過(guò)物鏡 5，分別成像在分，分別成像在分 劃板劃板 6 上的上的 和和 點(diǎn)，其峰、谷影像高度差為點(diǎn)，其峰、谷影像高度差為 h。 由儀器的測(cè)微裝置可讀出此值，按定義測(cè)出評(píng)定參數(shù)由儀器的測(cè)微裝置可讀出此值，按定義測(cè)出評(píng)定參數(shù) Rz 的數(shù)值。的數(shù)值。 1 S 2 S 圖圖 4-18 光切顯微鏡工作原理圖光切顯微鏡工作原理圖 3）光波干涉法）光波干涉法 光波干涉法是利用光波的干涉原理測(cè)量表面粗糙度的方光波干涉法是利用光波的干涉原理測(cè)量表面粗糙度的方 法。常用的儀器是干涉顯微鏡，適宜用來(lái)測(cè)量粗糙度參數(shù)法。常用的儀器是干涉顯微鏡，適宜用來(lái)測(cè)量粗糙度參數(shù) Rz ， 測(cè)量范圍為測(cè)量范圍為0.050.8 um

47、。 干涉顯微鏡基本光路系統(tǒng)如圖干涉顯微鏡基本光路系統(tǒng)如圖4-20（a）所示。由光源）所示。由光源1 發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡 5 反射向上，至分光鏡反射向上，至分光鏡 9 后分成兩束。后分成兩束。 一束向上射至被測(cè)表面一束向上射至被測(cè)表面 18 返回，另一束向左射至參考鏡返回，另一束向左射至參考鏡 13 返回。此兩束光線會(huì)合后形成一組干涉條紋。干涉條紋的相返回。此兩束光線會(huì)合后形成一組干涉條紋。干涉條紋的相 對(duì)彎曲程度反映被測(cè)表面微觀不平度的狀況，如圖對(duì)彎曲程度反映被測(cè)表面微觀不平度的狀況，如圖4-20（b） 所示。儀器的測(cè)微裝置可按定義測(cè)出相應(yīng)的評(píng)定參數(shù)所示。儀器的測(cè)微裝置可按定

48、義測(cè)出相應(yīng)的評(píng)定參數(shù) Rz 值。值。 圖圖4-19 4-19 干涉顯微鏡干涉顯微鏡 干涉顯微鏡是利用光波干涉原干涉顯微鏡是利用光波干涉原 理測(cè)量表面粗糙度的一種儀器。被理測(cè)量表面粗糙度的一種儀器。被 測(cè)表面有一定的粗糙度就呈現(xiàn)出凹測(cè)表面有一定的粗糙度就呈現(xiàn)出凹 凸不平的峰谷狀干涉條紋的數(shù)目和凸不平的峰谷狀干涉條紋的數(shù)目和 峰谷的彎曲程度，即可計(jì)算出表面峰谷的彎曲程度，即可計(jì)算出表面 粗糙度的粗糙度的Ra值。必要時(shí)還可將干值。必要時(shí)還可將干 涉條紋的峰谷拍照下來(lái)評(píng)定。干涉涉條紋的峰谷拍照下來(lái)評(píng)定。干涉 法適用于精密加工的表面粗糙度測(cè)法適用于精密加工的表面粗糙度測(cè) 量。適合在計(jì)量室使用，測(cè)量范圍量

49、。適合在計(jì)量室使用，測(cè)量范圍 一般為一般為Rz0.0320.8um 。 圖圖 4-20 光波干涉法測(cè)量原理圖光波干涉法測(cè)量原理圖 4）針描法）針描法 針描法是利用儀器的觸針在被測(cè)表面上輕輕劃過(guò)，被針描法是利用儀器的觸針在被測(cè)表面上輕輕劃過(guò)，被 測(cè)表面的微觀不平度將使觸針作垂直方向的位移，再通過(guò)測(cè)表面的微觀不平度將使觸針作垂直方向的位移，再通過(guò) 傳感器將位移量轉(zhuǎn)換成電量，經(jīng)信號(hào)放大后送入計(jì)算機(jī)，傳感器將位移量轉(zhuǎn)換成電量，經(jīng)信號(hào)放大后送入計(jì)算機(jī)， 在顯示器上顯示出被測(cè)表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)值。也可由在顯示器上顯示出被測(cè)表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)值。也可由 記錄器繪制出被測(cè)表面輪廓的誤差圖形。記錄器繪制出被

50、測(cè)表面輪廓的誤差圖形。 按針描法原理設(shè)計(jì)制造的表面粗糙度測(cè)量?jī)x器通按針描法原理設(shè)計(jì)制造的表面粗糙度測(cè)量?jī)x器通 常稱為輪廓儀。根據(jù)轉(zhuǎn)換原理的不同，可以有電感式常稱為輪廓儀。根據(jù)轉(zhuǎn)換原理的不同，可以有電感式 輪廓儀、電容式輪廓儀、電壓式輪廓儀等。輪廓儀可輪廓儀、電容式輪廓儀、電壓式輪廓儀等。輪廓儀可 測(cè)測(cè) Ra、Rz、RSm 及及 Rmr(c) 等多個(gè)參數(shù)。等多個(gè)參數(shù)。 除上述輪廓儀外，還有光學(xué)觸針輪廓儀，它適用除上述輪廓儀外，還有光學(xué)觸針輪廓儀，它適用 于非接觸測(cè)量，以防止劃傷零件表面。這種儀器通常于非接觸測(cè)量，以防止劃傷零件表面。這種儀器通常 直接顯示直接顯示 Ra 值，其測(cè)量范圍為值，其測(cè)量

51、范圍為0.0256.3 。 圖圖1-3為一減速器輸出軸表面粗糙度的標(biāo)注實(shí)例。圖為一減速器輸出軸表面粗糙度的標(biāo)注實(shí)例。圖 中兩軸頸中兩軸頸 55j6與與 P0 級(jí)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈相配合，配合精度級(jí)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈相配合，配合精度 要求很高，故相應(yīng)表面粗糙度要求很高，故相應(yīng)表面粗糙度 Ra 選選0.8 um。 兩個(gè)有鍵兩個(gè)有鍵 槽的圓柱面，左邊小圓柱面與帶輪配合，而右邊大圓柱槽的圓柱面，左邊小圓柱面與帶輪配合，而右邊大圓柱 面與齒輪配合，其配合精度要求較高，所以選表面粗糙面與齒輪配合，其配合精度要求較高，所以選表面粗糙 度度 Ra 不大于不大于1.6 um。 兩軸槽與鍵的兩側(cè)面配合，配合兩軸槽與鍵的兩側(cè)面

52、配合，配合 精度要求一般，故它的粗糙度參數(shù)精度要求一般，故它的粗糙度參數(shù) Ra 選選3.2 um。 其余其余 未標(biāo)注表面的表面粗糙度未標(biāo)注表面的表面粗糙度 Ra 選選6.3 um。 三、任務(wù)實(shí)施三、任務(wù)實(shí)施 1.1.減速器表面粗糙度值的選用減速器表面粗糙度值的選用 圖圖 4-21 表面粗糙度代號(hào)在圖樣上的標(biāo)注表面粗糙度代號(hào)在圖樣上的標(biāo)注 2.2.連桿軸頸表面粗糙度值的檢測(cè)連桿軸頸表面粗糙度值的檢測(cè) 表面粗糙度在零件幾何精度設(shè)計(jì)中是必不可少的，作表面粗糙度在零件幾何精度設(shè)計(jì)中是必不可少的，作 為零件質(zhì)量評(píng)定指標(biāo)也是十分重要的。在評(píng)定零件表面質(zhì)為零件質(zhì)量評(píng)定指標(biāo)也是十分重要的。在評(píng)定零件表面質(zhì) 量

53、時(shí)，不僅要求零件具有一定的尺寸精度和形位精度，還量時(shí)，不僅要求零件具有一定的尺寸精度和形位精度，還 應(yīng)具有一定的表面粗糙度要求，因此，對(duì)零件的粗糙度進(jìn)應(yīng)具有一定的表面粗糙度要求，因此，對(duì)零件的粗糙度進(jìn) 行檢測(cè)，以判斷零件是否滿足使用要求有重要的意義。其行檢測(cè)，以判斷零件是否滿足使用要求有重要的意義。其 實(shí)驗(yàn)器材有：實(shí)驗(yàn)器材有：電動(dòng)輪廓儀、曲軸、形槽。電動(dòng)輪廓儀、曲軸、形槽。 檢測(cè)的步驟如下：檢測(cè)的步驟如下： （1 1）將曲軸放入電動(dòng)輪廓儀工作臺(tái)面的形槽內(nèi)。）將曲軸放入電動(dòng)輪廓儀工作臺(tái)面的形槽內(nèi)。 （2 2）因連桿軸頸的表面粗糙度值應(yīng)選用）因連桿軸頸的表面粗糙度值應(yīng)選用Ra1.6um，所以根據(jù)國(guó)際，所以根據(jù)國(guó)際 規(guī)定，選擇取樣長(zhǎng)度為規(guī)定，選擇取樣長(zhǎng)度為0.8mm。 圖圖1 1曲軸曲軸 圖圖2 2 電動(dòng)輪廓儀檢測(cè)表面粗糙度電動(dòng)輪廓儀檢測(cè)表面