表面粗糙度說(shuō)課

1、第四章第四章 表面粗糙度表面粗糙度4.1 4.1 概述概述4.1.1 4.1.1 表面粗糙度的定義表面粗糙度的定義指零件表面因加工而形成的微觀幾何形狀誤差指零件表面因加工而形成的微觀幾何形狀誤差. .第四章第四章 表面粗糙度表面粗糙度波距波距1mm 表面粗糙度輪廓表面粗糙度輪廓波距在波距在110mm 波紋度輪廓波紋度輪廓波距波距10mm 宏觀形狀輪廓宏觀形狀輪廓實(shí)際表面輪廓實(shí)際表面輪廓圖圖2 2 零件表面幾何形狀誤差及其組成成份零件表面幾何形狀誤差及其組成成份表面粗糙度輪廓的界定表面粗糙度輪廓的界定第四章第四章 表面粗糙度表面粗糙度 表面粗糙度：在零件加工表面存在的一種由表面粗糙度：在零件加工

2、表面存在的一種由較小間距和較小間距和微小峰谷微小峰谷形成的形成的微觀幾何形狀誤差微觀幾何形狀誤差。表面粗糙度的基本概念表面粗糙度的基本概念第四章第四章 表面粗糙度表面粗糙度輪廓峰、輪廓谷輪廓峰、輪廓谷第四章第四章 表面粗糙度表面粗糙度二、產(chǎn)生原因二、產(chǎn)生原因n1、刀具與零件表面的摩擦n2、切屑分離時(shí)表面金屬層的塑性變形n3、工藝系統(tǒng)的高頻振動(dòng)第四章第四章 表面粗糙度表面粗糙度三、基本術(shù)語(yǔ)三、基本術(shù)語(yǔ)橫向輪廓：垂直于表面加工紋理方向的表面與表面相交所得輪廓線縱向輪廓：平行于表面加工紋理的平面與表面相交所的輪廓線GB規(guī)定：若非特別指明，通常取橫向輪廓圖圖1 表面輪廓表面輪廓 第四章第四章 表面粗糙

3、度表面粗糙度1 1）對(duì)摩擦和磨損的影）對(duì)摩擦和磨損的影響響兩相對(duì)表面運(yùn)動(dòng)時(shí)，磨損越快。兩相對(duì)表面運(yùn)動(dòng)時(shí)，磨損越快。表面越粗糙，表面越粗糙，f f2 2）對(duì)配合性質(zhì)的影響：）對(duì)配合性質(zhì)的影響：如果是間隙配合，磨損后，間隙增大；如果是間隙配合，磨損后，間隙增大；如果是過(guò)盈配合，由于峰值的存在，壓入后，過(guò)盈量不足。如果是過(guò)盈配合，由于峰值的存在，壓入后，過(guò)盈量不足。3 3）對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響：）對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響：表面越粗糙，凹谷越深，應(yīng)力集中越嚴(yán)重，容易產(chǎn)生疲勞破壞。表面越粗糙，凹谷越深，應(yīng)力集中越嚴(yán)重，容易產(chǎn)生疲勞破壞。4 4）對(duì)接觸剛度的影響：）對(duì)接觸剛度的影響：表面越粗糙，峰值越大，實(shí)際接觸面小

4、，單位面積受力增加。表面越粗糙，峰值越大，實(shí)際接觸面小，單位面積受力增加。5 5）對(duì)耐腐蝕性能的影響：）對(duì)耐腐蝕性能的影響：表面越粗糙容易將腐蝕物存于谷中，造成對(duì)工件表面的腐蝕。表面越粗糙容易將腐蝕物存于谷中，造成對(duì)工件表面的腐蝕。表面粗糙度對(duì)零件使用性能的影響表面粗糙度對(duì)零件使用性能的影響第四章第四章 表面粗糙度表面粗糙度產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范 表面結(jié)構(gòu)表面結(jié)構(gòu) 輪廓法輪廓法 表面結(jié)構(gòu)的術(shù)表面結(jié)構(gòu)的術(shù)語(yǔ)、定義及參數(shù)語(yǔ)、定義及參數(shù)（GB/T 3505-2000GB/T 3505-2000）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/T1031-1995GB/T1031-19

5、95）機(jī)械制圖機(jī)械制圖 表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)及其注法表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)及其注法（GB/T GB/T 131-2006131-2006） 表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)第四章第四章 表面粗糙度表面粗糙度第二節(jié)第二節(jié) 表面粗糙度的評(píng)定表面粗糙度的評(píng)定n一、基本術(shù)語(yǔ)與定義一、基本術(shù)語(yǔ)與定義（GB/T 3505-2000GB/T 3505-2000） 1 1、取樣長(zhǎng)度（、取樣長(zhǎng)度（l lr r） 2 2、評(píng)定長(zhǎng)度（、評(píng)定長(zhǎng)度（l ln n） 3 3、輪廓中線、輪廓中線 第四章第四章 表面粗糙度表面粗糙度 用于判別被評(píng)定輪廓的不規(guī)則特征的用于判別被評(píng)定輪廓的不規(guī)則特征的X X軸方向上的長(zhǎng)軸方向上的長(zhǎng)度，

6、即具有表面粗糙度特征的一段基準(zhǔn)線長(zhǎng)度。度，即具有表面粗糙度特征的一段基準(zhǔn)線長(zhǎng)度。X X軸的方軸的方向與輪廓總的走向一致，一般應(yīng)包括向與輪廓總的走向一致，一般應(yīng)包括5 5個(gè)以上的波峰和波個(gè)以上的波峰和波谷。谷。 第四章第四章 表面粗糙度表面粗糙度 2 2、評(píng)定長(zhǎng)度（、評(píng)定長(zhǎng)度（l ln n） 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 X軸方向上的長(zhǎng)度。軸方向上的長(zhǎng)度?？砂ㄒ粋€(gè)或幾個(gè)取樣長(zhǎng)度可包括一個(gè)或幾個(gè)取樣長(zhǎng)度 。一般取一般取l ln n=5l=5lr r。若被測(cè)表若被測(cè)表面比較均勻，可選面比較均勻，可選l ln n5 5l lr r；若均勻性差，可選；若均勻性差，可選

7、l ln n5 5l lr r。 第四章第四章 表面粗糙度表面粗糙度Ra/um0.000.020.020.100.12.02.010.010.080.0Rz/um0.020.100.100.500.5010.010.050.050.0320lr/mm0.080.250.82.58.0ln/mm（ln5lr）0.41.254.012.540.0第四章第四章 表面粗糙度表面粗糙度3 3、輪廓中線、輪廓中線 1 1）輪廓的最小二乘中線）輪廓的最小二乘中線 在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，使輪廓線上各點(diǎn)輪廓偏距在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，使輪廓線上各點(diǎn)輪廓偏距z zi i的平方和的平方和最小的線。最小的線。即即第四章第四章 表面粗糙

8、度表面粗糙度3 3、輪廓中線、輪廓中線 2 2）輪廓算術(shù)平均中線）輪廓算術(shù)平均中線 輪廓算術(shù)平均中線是指在取樣長(zhǎng)度內(nèi)劃分輪廓算術(shù)平均中線是指在取樣長(zhǎng)度內(nèi)劃分實(shí)際輪實(shí)際輪廓為上、下兩部分，且使兩部分面積相等的基準(zhǔn)線廓為上、下兩部分，且使兩部分面積相等的基準(zhǔn)線。 即即第四章第四章 表面粗糙度表面粗糙度二、評(píng)定參數(shù)（二、評(píng)定參數(shù)（GB/T 3505-2000GB/T 3505-2000） 粗糙度輪廓的參數(shù)由幅度參數(shù)、間距參數(shù)、混合參數(shù)粗糙度輪廓的參數(shù)由幅度參數(shù)、間距參數(shù)、混合參數(shù)以及曲線和相關(guān)參數(shù)組成。以及曲線和相關(guān)參數(shù)組成。1 1、幅度參數(shù)、幅度參數(shù) 輪廓算術(shù)平均偏差（輪廓算術(shù)平均偏差（RaRa

9、） 輪廓的最大高度（輪廓的最大高度（RzRz ）2 2、間距參數(shù)、間距參數(shù)( (不講不講) ) 輪廓單元的平均寬度輪廓單元的平均寬度( (RsmRsm) )3 3、形狀特征參數(shù)、形狀特征參數(shù)( (不講不講) ) 輪廓支承長(zhǎng)度率（輪廓支承長(zhǎng)度率（Rmr(c)Rmr(c)）第四章第四章 表面粗糙度表面粗糙度RaRa-內(nèi)，被測(cè)實(shí)際輪廓上內(nèi)，被測(cè)實(shí)際輪廓上Ra = Zin1 i=1 n近似表示：近似表示：第四章第四章 表面粗糙度表面粗糙度 輪廓最大峰高輪廓最大峰高lrZxZiXsi 輪廓最大谷深輪廓最大谷深-max-max 輪廓最大高度輪廓最大高度-長(zhǎng)度長(zhǎng)度內(nèi)，輪廓的峰頂線和谷底線之間內(nèi)，輪廓的峰頂線

10、和谷底線之間 的距離。的距離。第四章第四章 表面粗糙度表面粗糙度三、表面粗糙度三、表面粗糙度評(píng)定參數(shù)評(píng)定參數(shù)的數(shù)值的數(shù)值0.0120.0250.050.1501000.81.60.20.43.26.312.525 RaRa的數(shù)值的數(shù)值 (um)(um)0.0250.050.10.20.40.81.63.26.312.525501002004008001600 RzRz的數(shù)值的數(shù)值 (um)(um)0.0060.01250.0250.050.10.20.40.81.63.26.312.51015202530405060708090Rmr(c)的數(shù)值的數(shù)值第四章第四章 表面粗糙度表面粗糙度第四章第

11、四章 表面粗糙度表面粗糙度Ra數(shù)值（常用）數(shù)值（常用）Ra（系列）（m）0.012 0.025 0.05 0.1 0.2 0.012 0.025 0.05 0.1 0.2 0.4 0.8 1.6 3.2 6.3 0.4 0.8 1.6 3.2 6.3 12.5 25 50 100 12.5 25 50 100Ra(m)光潔度等級(jí)表面特征主要加工方法應(yīng) 用 舉 例501明顯可見(jiàn)刀痕252可見(jiàn)刀痕 粗車、粗銑、粗刨、鉆、粗紋銼刀和粗砂輪加工 為光潔度最低的加工面，一般很少使用12.53微見(jiàn)刀痕 粗車、 刨、 立銑、平銑、鉆 不接觸表面，不重要的接觸面，如螺釘孔、倒角、機(jī)座底面等6.34可見(jiàn)加工痕跡

12、3.25微見(jiàn)加工痕跡1.66看不見(jiàn)加工痕跡 精車、精銑、精刨、鉸、鏜、粗磨等 沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件接觸面，如箱、蓋、套筒要求緊貼的表面、鍵和鍵槽工作表面；相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度不高的接觸面，如支架孔、襯套、帶輪軸孔的工作表面0.807可辨加工痕跡方向0.408微辨加工痕跡方向0.209不可辨加工痕跡方向 精車、精拉、精鉸、精鏜、精磨等 要求很好密合的接觸面，如與滾動(dòng)軸承配合的表面、錐銷孔；相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較高的接觸面，如滑動(dòng)軸承的配合表面、齒輪輪齒的工作表面等0.1010暗光澤面0.0511亮光澤面0.02512鏡狀光澤面0.01213霧狀鏡面0.00614鏡面 研磨、拋光、超級(jí)精細(xì)研磨等 精密量具的表面、極

13、重要零件的摩擦面，如汽缸的內(nèi)表面、精密機(jī)床的主軸頸、坐標(biāo)鏜床的主軸頸等第四章第四章 表面粗糙度表面粗糙度第三節(jié)第三節(jié) 表面粗糙度在圖樣中的標(biāo)注表面粗糙度在圖樣中的標(biāo)注 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T131-2006GB/T131-2006對(duì)表面粗糙度對(duì)表面粗糙度的的符號(hào)符號(hào)、代號(hào)代號(hào)及其及其標(biāo)注標(biāo)注做了規(guī)定。做了規(guī)定。第四章第四章 表面粗糙度表面粗糙度基本符號(hào)基本符號(hào):6060一、表面粗糙度符號(hào)一、表面粗糙度符號(hào)H1 1.4hh 字高字高數(shù)字與字母高度數(shù)字與字母高度符號(hào)的線寬符號(hào)的線寬高度高度H1高度高度H22.50.253.57.570.710211011430（最小值）（最小值）第四章第四章 表

14、面粗糙度表面粗糙度表面粗糙度符號(hào)和代號(hào)及其注法表面粗糙度符號(hào)和代號(hào)及其注法 表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)及其數(shù)值確定后，還應(yīng)按表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)及其數(shù)值確定后，還應(yīng)按GB/T 131-1993 機(jī)械制圖機(jī)械制圖 表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)及其注法表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)及其注法的的規(guī)定把表面粗糙度要求正確地標(biāo)注在零件圖上。規(guī)定把表面粗糙度要求正確地標(biāo)注在零件圖上。表面粗糙度符號(hào)表面粗糙度符號(hào) 在零件圖上表示表面粗糙度的符號(hào)如下圖所示：在零件圖上表示表面粗糙度的符號(hào)如下圖所示： 第四章第四章 表面粗糙度表面粗糙度二、表面粗糙度的代號(hào)二、表面粗糙度的代號(hào)acbeda 處標(biāo)注處標(biāo)注，包括，包括等；等；位置位置a a

15、和和b b處注寫(xiě)處注寫(xiě)兩個(gè)和多個(gè)表面結(jié)構(gòu)要求兩個(gè)和多個(gè)表面結(jié)構(gòu)要求；c 處標(biāo)注處標(biāo)注；d 處標(biāo)注加工處標(biāo)注加工符號(hào)符號(hào)如圖所示如圖所示；e 處標(biāo)注加工處標(biāo)注加工（mmmm）。）。Rzmax 0.4Ra 25Ra 6.3銑銑Ra 3.2Rz 0.4第四章第四章 表面粗糙度表面粗糙度三、表面粗糙度標(biāo)注示例三、表面粗糙度標(biāo)注示例 用去除材料的方法獲得的表面用去除材料的方法獲得的表面, Ra的的上限上限值為值為3.2 m，加，加工方法為工方法為銑削銑削。銑銑Ra 3.2Rz 0.4Rzmax 0.4Ra 25Ra 6.3采用不去除材料的方法獲得的表面采用不去除材料的方法獲得的表面, Rz的的上限上限值

16、為值為0.4 m。 用去除材料的方法獲得的表面用去除材料的方法獲得的表面, Rz的的最大最大值為值為0.4 m。 用去除材料的方法獲得的表面用去除材料的方法獲得的表面, Ra的的上限上限值為值為25 m， Ra的的下限下限值為值為6.3 m。第四章第四章 表面粗糙度表面粗糙度零件圖上所標(biāo)注的表面粗糙度代（符）號(hào)是指該表面完工后零件圖上所標(biāo)注的表面粗糙度代（符）號(hào)是指該表面完工后的要求的要求。 C 451.63.20.43.212.51.6 表面粗糙度符號(hào)、表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)一般注在可見(jiàn)輪代號(hào)一般注在可見(jiàn)輪廓線、尺寸界線、引廓線、尺寸界線、引出線或它們的延長(zhǎng)線出線或它們的延長(zhǎng)線上。符號(hào)的尖端必

17、須上。符號(hào)的尖端必須從材料外指向表面從材料外指向表面 四、表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注四、表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注第四章第四章 表面粗糙度表面粗糙度注在輪廓注在輪廓線的延長(zhǎng)線的延長(zhǎng)線上線上注在尺寸界線上注在尺寸界線上注在可見(jiàn)注在可見(jiàn)輪廓線上輪廓線上注在尺寸界線的注在尺寸界線的延長(zhǎng)線上延長(zhǎng)線上第四章第四章 表面粗糙度表面粗糙度 表面粗糙表面粗糙度代號(hào)中數(shù)字度代號(hào)中數(shù)字及符號(hào)的方向及符號(hào)的方向必須按左圖的必須按左圖的規(guī)定標(biāo)注。規(guī)定標(biāo)注。 3.2303.212.53.212.512.53.23012.53.23.212.512.5第四章第四章 表面粗糙度表面粗糙度一、比較法一、比較法 將將被測(cè)表面被測(cè)表面與與粗糙度標(biāo)準(zhǔn)樣板粗糙度標(biāo)準(zhǔn)樣板相比較，