E-表面粗糙度課件

1、2022-4-181第四章第四章 表面粗糙度表面粗糙度roughness of surface 2022-4-182章節(jié)提綱章節(jié)提綱q 概述概述q 表面粗糙度的表面粗糙度的評定評定 q 表面粗糙度的表面粗糙度的標注標注q 表面粗糙度的表面粗糙度的選用選用q 表面粗糙度的表面粗糙度的測量測量2022-4-1834.14.1、概述概述q 一、什么是表面粗糙度？一、什么是表面粗糙度？造成零件表面的凹凸不平，形成微觀幾何形狀誤差造成零件表面的凹凸不平，形成微觀幾何形狀誤差的較小間距的峰谷（通常波距小于的較小間距的峰谷（通常波距小于1mm）波距波距10mm2022-4-184二、二、表面粗糙度對機械零件

2、使用性能的影響表面粗糙度對機械零件使用性能的影響 零件越粗糙，摩擦系數(shù)就越大，零件磨損越快零件越粗糙，摩擦系數(shù)就越大，零件磨損越快 間隙配合，相對運動的表面因粗糙不平而迅速磨損，間隙增大間隙配合，相對運動的表面因粗糙不平而迅速磨損，間隙增大過盈配合，輪廓峰頂在裝配時易被擠平，實際有效過盈減小過盈配合，輪廓峰頂在裝配時易被擠平，實際有效過盈減小2022-4-185表面粗糙度的國家標準表面粗糙度的國家標準GB/T35052000 GB/T35052000 （GB350583GB350583） 表面粗表面粗糙度糙度術語、表面及其參數(shù)術語、表面及其參數(shù)GB/T10311995GB/T10311995

3、表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值GB/T1311993GB/T1311993 機械制圖表面粗糙度符號、機械制圖表面粗糙度符號、代號及其注法代號及其注法2022-4-1864.24.2、表面粗糙度的評定表面粗糙度的評定q 一、基本術語一、基本術語t輪廓濾波器輪廓濾波器：將輪廓分為長波和短波成分的濾波器：將輪廓分為長波和短波成分的濾波器t 濾波器濾波器：確定粗糙度和波紋度成分之間相交界限：確定粗糙度和波紋度成分之間相交界限t取樣長度取樣長度lr：測量或評定表面粗糙度時所規(guī)定的一段測量或評定表面粗糙度時所規(guī)定的一段基準線長度，至少包含基準線長度，至少包含5個以上輪廓峰和谷個以上輪廓峰和谷

4、t表面越粗糙，取樣長度越大，因為表面越粗糙，波表面越粗糙，取樣長度越大，因為表面越粗糙，波距也越大，較大的取樣長度才能反映一定數(shù)量的微距也越大，較大的取樣長度才能反映一定數(shù)量的微量高低不平的痕跡量高低不平的痕跡 c2022-4-1874.24.2、表面粗糙度的評定表面粗糙度的評定q 一、基本術語一、基本術語t評定長度評定長度ln：評定表面輪廓所必需的一段長度評定表面輪廓所必需的一段長度ln=5 lr 標準長度標準長度如果評定長度等于標準長度（如果評定長度等于標準長度（5lr）,則無需再表面粗糙度代號中表明；則無需再表面粗糙度代號中表明；如被測表面均勻性比較好，可選如被測表面均勻性比較好，可選l

5、nlr 2022-4-1884.24.2、表面粗糙度的評定表面粗糙度的評定q 一、基本術語一、基本術語t輪廓中線：輪廓中線：具有幾何輪廓形狀并劃分輪廓的基準線具有幾何輪廓形狀并劃分輪廓的基準線t輪廓最小二乘中線輪廓最小二乘中線：在取樣長度內，使輪廓線上各在取樣長度內，使輪廓線上各點輪廓偏距點輪廓偏距Z Zi i的平方和為最小的線的平方和為最小的線t輪廓算術平均中線輪廓算術平均中線：在取樣長度內，劃分實際輪廓：在取樣長度內，劃分實際輪廓為上、下兩部分，且使上下兩部分面積相等的線為上、下兩部分，且使上下兩部分面積相等的線輪廓偏距的測量方向輪廓偏距的測量方向lridxZ02在輪廓圖形上確定最小二乘中

6、線比較困難，可用輪廓算術平均線代替，通常用目測估計確在輪廓圖形上確定最小二乘中線比較困難，可用輪廓算術平均線代替，通常用目測估計確定定2022-4-189二、評定參數(shù)（幅度、間距、形狀）二、評定參數(shù)（幅度、間距、形狀）u評定輪廓的算術平均偏差評定輪廓的算術平均偏差R Ra a基本參數(shù)基本參數(shù)(幅度參數(shù)幅度參數(shù))u 輪廓的最大高度輪廓的最大高度R Rz z在一個取樣長度內在一個取樣長度內, ,縱坐標縱坐標Z Z( (x x) )絕絕對值的算術平均值對值的算術平均值dxxZlrRalr0)(1niiZnRa11在一個取樣長度內在一個取樣長度內, ,最大輪廓峰高最大輪廓峰高ZpZp和最大輪廓谷深和最

7、大輪廓谷深ZvZv之和的高度之和的高度ZvZpRz2022-4-1810二、評定參數(shù)二、評定參數(shù)RzRa幅度參數(shù)幅度參數(shù)(Ra,Rz)是標準規(guī)定必須標注的參數(shù)（二者只需取其一），是標準規(guī)定必須標注的參數(shù)（二者只需取其一），所以稱為基本參數(shù)所以稱為基本參數(shù)2022-4-1811L=取樣長度取樣長度 輪廓算術平均偏差輪廓算術平均偏差RaRaRa= y(x) dx1L0LRa= yi1Li=1n 近似為近似為:YX表面輪廓表面輪廓Ra2022-4-18122. 2. 輪廓最大高度輪廓最大高度RzL L= =取樣長度取樣長度RpRzRmYXRp-最大輪廓峰高最大輪廓峰高Rm-最大輪廓谷深最大輪廓谷深R

8、z = Rp + Rm2022-4-1813miiXsmRSm11輪廓單元的平均寬度輪廓單元的平均寬度RSmRSm：在一個取樣在一個取樣長度內長度內, ,輪廓單元寬度輪廓單元寬度XsXs的平均值的平均值二、評定參數(shù)二、評定參數(shù)u間距參數(shù)間距參數(shù)u混合參數(shù)混合參數(shù)( (形狀參數(shù)形狀參數(shù)) )附加參數(shù)附加參數(shù)輪廓的支承長度率輪廓的支承長度率RmrRmr( (c c) ) ：在給：在給定水平位置定水平位置C C上輪廓的實體材料長上輪廓的實體材料長度度Ml( (c c) )與評定長度的比率與評定長度的比率lncMlcRmr)()(C2022-4-1814三、評定參數(shù)的數(shù)值規(guī)定三、評定參數(shù)的數(shù)值規(guī)定q表

9、面粗糙度的參數(shù)值已經(jīng)標準化，設計時表面粗糙度的參數(shù)值已經(jīng)標準化，設計時應按國家標準應按國家標準GB/T 1030-1995GB/T 1030-1995表面粗糙表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值規(guī)定的參數(shù)值系列選取度參數(shù)及其數(shù)值規(guī)定的參數(shù)值系列選取 q表表4.14.1，4.24.2給出了幅度參數(shù)值，表給出了幅度參數(shù)值，表4.34.3給出給出了間距參數(shù)值，表了間距參數(shù)值，表4.44.4給出了混合參數(shù)值給出了混合參數(shù)值（p111p111） q在一般情況下測量在一般情況下測量RaRa和和RzRz時，推薦按表時，推薦按表4.54.5選用對應的取樣長度及評定長度值選用對應的取樣長度及評定長度值 2022-4-1815

10、4.34.3、表面粗糙度表面粗糙度的的標注標注 q 基本符號，表示表面可用任何方法獲得基本符號，表示表面可用任何方法獲得基本符號加一短線，表示基本符號加一短線，表示表面是用去除表面是用去除材料的方法獲得材料的方法獲得。如車、銑、鉆、磨等。如車、銑、鉆、磨等基本符號加一小圓，表示基本符號加一小圓，表示表面是用不去表面是用不去除材料的方法獲得除材料的方法獲得。如鑄、鍛、沖壓變。如鑄、鍛、沖壓變形、熱軋等形、熱軋等或用于保持原供應狀況的表面或用于保持原供應狀況的表面2022-4-18164.34.3、表面粗糙度表面粗糙度的的標注標注 q 長邊上可加一橫線，用于長邊上可加一橫線，用于標注有關參數(shù)和說明

11、標注有關參數(shù)和說明在上述三個符號上均可加在上述三個符號上均可加一小圓，表示所有表面具一小圓，表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求有相同的表面粗糙度要求2022-4-1817二、表面粗糙度的代號及其注法二、表面粗糙度的代號及其注法 見課本見課本P132 a b cdeRzmax 3.2用任何方法獲得的表面粗糙用任何方法獲得的表面粗糙度，度，Rz的的最大值最大值為為3.2m所有實測值不得超過所有實測值不得超過3.2m用去除材料方法獲得的表面粗用去除材料方法獲得的表面粗糙度，糙度，Ra的的上限值上限值為為3.2m允許所有實測值中超過允許所有實測值中超過3.2m的的個數(shù)少于總數(shù)的個數(shù)少于總數(shù)的16%R

12、a 3.22022-4-1818二、表面粗糙度的代號及其注法二、表面粗糙度的代號及其注法 U Rz 3.2L Rz 1.6Ramax 3.2Ramin 1.6Ra 3.2Rz 12.52022-4-1819二、表面粗糙度的代號及其注法二、表面粗糙度的代號及其注法 Rmr(c)70%min,c50%RSm0.05間距參數(shù)（間距參數(shù)（Rsm）上限值為）上限值為0.05RSm0.05maxRsm最大值為最大值為0.05水平截距水平截距c在在Rz的的50%位置上，位置上，Rmr(c)的最小值為的最小值為70%2022-4-1820二、表面粗糙度的代號及其注法二、表面粗糙度的代號及其注法Ra 3.2銑銑

13、Ra 3.2(7)加工總余量為加工總余量為7mm加工紋理方向沿垂直方向加工紋理方向沿垂直方向2022-4-1821加工紋理方向的符號加工紋理方向的符號 P1342022-4-1822表面粗糙度圖樣上的標注方法表面粗糙度圖樣上的標注方法n一般注在可見輪廓線、尺寸線、尺寸界線、引出一般注在可見輪廓線、尺寸線、尺寸界線、引出線或它們的延長線上線或它們的延長線上n尖端必須尖端必須從材料外指向表面從材料外指向表面n每一表面只標注一次每一表面只標注一次，并盡可能靠近有關的尺寸，并盡可能靠近有關的尺寸線線n當零件所有表面具有相同的表面粗糙度時，可在當零件所有表面具有相同的表面粗糙度時，可在圖樣的右上角圖樣的

14、右上角統(tǒng)一標注統(tǒng)一標注，其符號、代號和文字說，其符號、代號和文字說明的高度是其他表面所注代號和文字的明的高度是其他表面所注代號和文字的1.4倍倍2022-4-1823表面粗糙度圖樣上的標注方法表面粗糙度圖樣上的標注方法2022-4-1824注在輪廓注在輪廓線的延長線的延長線上線上注在尺寸界線上注在尺寸界線上注在可見注在可見輪廓線上輪廓線上注在尺寸界線的注在尺寸界線的延長線上上延長線上上 表面粗糙度在圖樣上的標注方法表面粗糙度在圖樣上的標注方法2022-4-18253.23.23.23.23.23.23.23.23.23.2303.23.230 在不同方向的表面上標注時，代號中的數(shù)在不同方向的表

15、面上標注時，代號中的數(shù) 字及符號的方向必須下圖的規(guī)定標注。字及符號的方向必須下圖的規(guī)定標注。2022-4-1826符號的尖端必須符號的尖端必須從從材料外指向表面材料外指向表面。3.26.31.63.26.36.33.23.23.22452022-4-1827 齒輪、花鍵表面粗糙度的標注齒輪、花鍵表面粗糙度的標注2022-4-18284.44.4、表面粗糙度表面粗糙度的的選用選用 A 評定參數(shù)的選擇評定參數(shù)的選擇A 參數(shù)值的選擇參數(shù)值的選擇2022-4-1829一、評定參數(shù)的選用一、評定參數(shù)的選用 q 一般情況下可以從幅度參數(shù)一般情況下可以從幅度參數(shù)RaRa和和RzRz中任選一個中任選一個q 但

16、在常用值范圍內（但在常用值范圍內（RaRa為為0.0250.0256.36.3mm），），優(yōu)優(yōu)先選用先選用RaRaq 粗糙度要求特別高或特別低（粗糙度要求特別高或特別低（RaRa0.025m6.3m6.3m）時，選用時，選用RzRzq RzRz用于測量部位小、峰谷小或有疲勞強度要求用于測量部位小、峰谷小或有疲勞強度要求的零件表面的評定的零件表面的評定2022-4-1830一、評定參數(shù)的選用一、評定參數(shù)的選用 q 只有當幅度參數(shù)不能滿足表面的功能要求時，只有當幅度參數(shù)不能滿足表面的功能要求時，才選取附加參數(shù)作為附加項目才選取附加參數(shù)作為附加項目q RSmRSm主要在對涂漆性能沖壓成形時抗裂紋、主

17、要在對涂漆性能沖壓成形時抗裂紋、抗震、抗腐蝕、減小流體流動摩擦阻力等有要抗震、抗腐蝕、減小流體流動摩擦阻力等有要求時選用求時選用q RmrRmr（c c）主要在耐磨性、接觸剛度要求較高等主要在耐磨性、接觸剛度要求較高等場合附加選用場合附加選用 2022-4-1831二、參數(shù)值的選用二、參數(shù)值的選用 q 選用原則選用原則v 滿足功能要求滿足功能要求v 其次考慮經(jīng)濟性及工藝的可能性其次考慮經(jīng)濟性及工藝的可能性q 在滿足功能要求的前提下，參數(shù)的允許值應盡在滿足功能要求的前提下，參數(shù)的允許值應盡可能可能大大些（除些（除RmrRmr（c c）外）外）q 具體設計時，多采用經(jīng)驗統(tǒng)計資料，用具體設計時，多采

18、用經(jīng)驗統(tǒng)計資料，用類比法類比法來選用（來選用（p165p165）2022-4-1832類比法選擇參數(shù)值時應注意類比法選擇參數(shù)值時應注意 n同一零件上，同一零件上，工作表面粗糙度工作表面粗糙度值小于非工作表面值小于非工作表面 n摩擦表面粗糙度摩擦表面粗糙度值小于非摩擦表面值小于非摩擦表面 n運動速度高、單位面積壓力大，以及受交變應力作用的運動速度高、單位面積壓力大，以及受交變應力作用的鋼質零件圓角、溝槽處、應有鋼質零件圓角、溝槽處、應有較小較小的粗糙度的粗糙度 n配合性質要求高配合性質要求高的配合表面，如小間隙的配合表面，受的配合表面，如小間隙的配合表面，受重載荷作用的過盈配合表面，都應有重載荷

19、作用的過盈配合表面，都應有較小較小的表面粗糙度的表面粗糙度 n尺寸精度要求高尺寸精度要求高時，參數(shù)值應相應地取得時，參數(shù)值應相應地取得小小 n要求要求防腐蝕防腐蝕、密封性能好或外表美觀的表面粗糙度要求、密封性能好或外表美觀的表面粗糙度要求比較高比較高 n凡凡有關標準有關標準已對表面粗糙度要求作出規(guī)定，則按該標準已對表面粗糙度要求作出規(guī)定，則按該標準確定表面粗糙度參數(shù)值確定表面粗糙度參數(shù)值 2022-4-1833類比法選擇參數(shù)值時應注意類比法選擇參數(shù)值時應注意 q尺寸公差、表面形狀公差小時，表面粗糙度值尺寸公差、表面形狀公差小時，表面粗糙度值也小，它們之間有一定的對應關系也小，它們之間有一定的對

20、應關系qT T：形狀公差值；形狀公差值；ITIT：尺寸公差值尺寸公差值uT T0.6IT,0.6IT,則則RaRa0.05IT;0.05IT;RzRz0.2IT0.2ITuT T0.4IT,0.4IT,則則RaRa0.025IT;0.025IT;RzRz0.1IT0.1ITuT T0.25IT,0.25IT,則則RaRa0.012IT;0.012IT;RzRz0.05IT0.05ITuT T0.25IT,0.25IT,則則RaRa0.0150.015T T; ;RzRz0.60.6T T2022-4-1834表面粗糙度的表面特征、經(jīng)濟加工方法及應用舉例表面粗糙度的表面特征、經(jīng)濟加工方法及應用舉

21、例2022-4-1835表面粗糙度的表面特征、經(jīng)濟加工方法及應用舉例表面粗糙度的表面特征、經(jīng)濟加工方法及應用舉例2022-4-1836軸和孔的表面粗糙度參數(shù)推薦值軸和孔的表面粗糙度參數(shù)推薦值2022-4-1837軸和孔的表面粗糙度參數(shù)推薦值軸和孔的表面粗糙度參數(shù)推薦值2022-4-18384.54.5、表面粗糙度的測量表面粗糙度的測量n比較法比較法n光切法光切法n針描法針描法n干涉法干涉法n激光反射法激光反射法n三維幾何表面測量三維幾何表面測量2022-4-18391 1、比較法比較法q 被測表面被測表面與與已知其評定參數(shù)值的已知其評定參數(shù)值的粗糙度粗糙度樣板相比較樣板相比較q 借助于放大鏡、比較顯微鏡進行比較，借助于放大鏡、比較顯微鏡進行比較，提高檢測精度提高檢測精度q 比較樣板的選擇應使其材料、形狀和加比較樣板的選擇應使其材料、形狀和加工方法與被測工件盡量相同工方法與被測工件盡量相同簡單實用，適合于車間條件下判斷較粗糙的表面簡單實用，適合于車間條件下判斷較粗糙的表面2022-4-18402 2、光切法光切法q 利用利用“光切原理光切原理”測量表面粗糙度的方測量表面粗糙度的方法法光切顯微鏡（雙管顯微鏡），測量范圍光切顯微鏡（雙管顯微鏡），測量范圍RzRz為為0.8800.880mm2022-4-18413 3、針描法針描法q 利用儀器的觸針在被測表面上輕