中南大學(xué)互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)表面粗糙學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1中南大學(xué)互換性與測量中南大學(xué)互換性與測量(cling)技術(shù)基技術(shù)基礎(chǔ)表面粗糙礎(chǔ)表面粗糙第一頁，共32頁。主要內(nèi)容： 1、表面粗糙度的概念(ginin)； 2、表面粗糙度的評定參數(shù)； 3、表面粗糙度的代號； 4、表面粗糙度的選擇及標(biāo)注；第1頁/共32頁第二頁，共32頁。表面粗糙度的相關(guān)(xinggun)標(biāo)準(zhǔn) GB/T 35052000產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范 表面結(jié)構(gòu) 輪廓法 表面結(jié)構(gòu)的術(shù)語、定義及參數(shù)；GB/T 186182002產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）表面結(jié)構(gòu)輪廓法圖形參數(shù)；GBT10311995表面粗極度參數(shù)及其數(shù)值；GBT 1311993機(jī)械制圖表面粗糙度符號、代號及其注法。GB/T

2、106101998產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范表面結(jié)構(gòu)輪廓法評定表面結(jié)構(gòu)的規(guī)則和方法。 第2頁/共32頁第三頁，共32頁。完工零件實(shí)際表面輪廓圖4-1 表面(biomin)輪廓 表面輪廓：平面與表面相交所得的輪廓線，稱為表面輪廓。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。通常，波距小于1 mm的屬于表面粗糙度；波距在110 mm 的屬于表面波紋度；波距大于 10 mm的屬于形狀誤差。 第3頁/共32頁第四頁，共32頁。表面粗糙度輪廓(lnku):波長和波高之比一般小于 50波紋(bwn)度輪廓:波長和波高之比等于501000宏觀(hnggun)形

3、狀輪廓:波長和波高之比大于1000實(shí)際表面輪廓圖4-2 零件表面幾何形狀誤差及其組成成份第4頁/共32頁第五頁，共32頁。影響零件的耐磨性。影響零件的疲勞強(qiáng)度 零件表面越粗糙，表面上的凹痕和裂紋越明顯，對應(yīng)力集中越敏感 。影響零件的抗腐蝕(fsh)性：零件表面越粗糙，則積聚在零件表面上的腐蝕(fsh)性氣體、液體也越多，且通過微觀凹谷向零件內(nèi)層滲透，使腐蝕(fsh)加劇 。影響零件的密封性。影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性。對零件的外觀、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。 第5頁/共32頁第六頁，共32頁。第6頁/共32頁第七頁，共32頁。1取樣長度lr 取樣長度：在輪

4、廓的X 軸方向上量取的用于測量或評定表面粗糙度特征所規(guī)定的一段基準(zhǔn)線長度，至少(zhsho)包含5個(gè)微峰和5個(gè)微谷。 中線lnlrlrlrlrlr 圖4-3 取樣(qyng)長度和評定長度 第7頁/共32頁第八頁，共32頁。 2評定長度ln為了較全面地反映某一表面粗糙度的特征，規(guī)定在評定時(shí)所必須的一段表面長度，可含有一個(gè)或幾個(gè)(j )取樣長度的長度，取標(biāo)準(zhǔn)評定長度ln5lr。若被測表面比較均勻，可選ln5lr；若均勻性差，可選ln5lr。第8頁/共32頁第九頁，共32頁。lryi最小二乘中線圖4-4 表面粗造度輪廓(lnku)的最小二乘中線 表面粗糙度輪廓中線是為了(wi le)定量地評定表面

5、粗糙度輪廓而確定的一條基準(zhǔn)線。3輪廓(lnku)最小二乘中線20minly dx 在取樣長度范圍內(nèi)，實(shí)際被測輪廓線上的各點(diǎn)至該線的距離平方和為最小，如圖所示。第9頁/共32頁第十頁，共32頁。算術(shù)平均中線 lrF1F2FiF1F2Fi4輪廓(lnku)算術(shù)平均中線11nniiiiFF圖4-5表面(biomin)粗造度輪的算術(shù)平均中線輪廓的算術(shù)平均中線(zhngxin)是在取樣長度范圍內(nèi)，將實(shí)際輪廓劃分上下兩部分，且使上下面積相等的直線，如圖 第10頁/共32頁第十一頁，共32頁。1)輪廓(lnku)的算術(shù)平均偏差 圖4-6 輪廓(lnku)算術(shù)平均偏差Ra的確定Raxynyiy1y2dxylR

6、al01niiynRa11 近似為1幅度(fd)參數(shù)在一個(gè)取樣長度內(nèi)，輪廓上各點(diǎn)到中線縱坐標(biāo)絕對值的算術(shù)平均值，記為 aR第11頁/共32頁第十二頁，共32頁。 在一個(gè)取樣長度范圍內(nèi)，最大輪廓峰高Rp與最大輪廓谷深Rv之和稱之為輪廓最大高度，用符號(fho)Rz表示，即Rz = Rp + Rv 圖4-7 表面(biomin)粗糙度輪廓的最大高度Rz的確定Zp2lrZv6Zv5Zp6Zp5Zp4Zp3Zv4Zv3Zp1Rz中線Zv1Zv22)輪廓(lnku)的最大高度第12頁/共32頁第十三頁，共32頁。一個(gè)輪廓峰與相鄰的輪廓谷的組合叫做輪廓單元。在一個(gè)取樣長度lr范圍內(nèi)，中線與各個(gè)輪廓單元相交

7、線段的長度叫做輪廓單元的寬度，用符號Xsi表示(biosh)。 輪廓單元的平均寬度：是指在一個(gè)取樣長度lr范圍內(nèi)所有輪廓單元的寬度Xsi的平均值，用符號RSm表示(biosh)，即 Xs6Xs5Xs4Xs3Xs2Xs1lr中線圖4-8 輪廓單元(dnyun)的寬度與輪廓單元(dnyun)的平均寬度miiXsmRSm112間距(jin j)特征參數(shù)第13頁/共32頁第十四頁，共32頁。( )mrRc在給定水平位置 c 上輪廓的實(shí)體材料長度ml(c)與評定長度ln的比率(bl)，用符號 表示。( )mrRc( )( )mrnMl cRcl圖4 -9 不同形狀輪廓的支承(zh chn)長度 輪廓的支

8、承長度率 是反映零件表面耐磨性能的指標(biāo) ,零件(b)的 數(shù)值比零件(a)大，其表面耐磨性能好。( )mrRc( )mrRc第14頁/共32頁第十五頁，共32頁。表面粗糙度新舊標(biāo)準(zhǔn)基本(jbn)術(shù)語與參數(shù)符號比較表三、GB/T 35052000 與GB 35051983 兩標(biāo)準(zhǔn)中基本術(shù)語與參數(shù)(cnsh)符號的比較基 本 術(shù) 語參 數(shù)基 本 術(shù) 語2000版1983 版參 數(shù)2000版1983 版取樣長度輪廓的最大高度評定長度輪廓的算術(shù)平均偏差縱坐標(biāo)值輪廓單元的平均寬度輪廓峰高輪廓的支承長度率輪廓谷深微觀不平度十點(diǎn)高度rlnl( )Z xpZvZlnlypyvyzRyRaRaRmSRmS( )r

9、mRcptzR第15頁/共32頁第十六頁，共32頁。第16頁/共32頁第十七頁，共32頁。1.表面(biomin)粗糙度的符號第17頁/共32頁第十八頁，共32頁。a1，a2 粗糙度幅度參數(shù)代號(diho)及其數(shù)值（mm）；b 加工要求、鍍覆、涂覆、表面處理或其他說明等；c 取樣長度（mm）或波紋度（mm）；d 加工紋理方向符號； e 加工余量（mm）； f 粗糙度間距參數(shù)值（mm） (e)bc/fa1a2d 圖4-9 表面(biomin)粗糙度輪廓代號 2表面(biomin)粗糙度的代號第18頁/共32頁第十九頁，共32頁。1表面粗糙度輪廓幅度(fd)參數(shù)的標(biāo)注 第19頁/共32頁第二十頁，

10、共32頁。注：表中參數(shù)的上限值或下限值，是允許表面粗糙度參數(shù)的實(shí)測值可以超過規(guī)定值，但所有實(shí)測值中超過規(guī)定值的個(gè)數(shù)應(yīng)少于總數(shù)的16%；而所謂(suwi)參數(shù)的最大值或最小值，則是要求表面粗糙度參數(shù)的所有實(shí)測值都不得超過規(guī)定值。第20頁/共32頁第二十一頁，共32頁。 按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定選用(xunyng)對應(yīng)的取樣長度時(shí)，則在圖樣上省略標(biāo)注，否則應(yīng)按如圖5-10a所示方法標(biāo)注取樣長度，圖中取樣長度取值為0.8 mm。如果某表面的粗糙度要求按指定的加上方法(如銑削)獲得時(shí)、可用文字標(biāo)注見圖4-10b。 如果需要標(biāo)注加工余量(設(shè)加工總余量為5mm)，應(yīng)將其標(biāo)注見圖4-10c。 如果需要控制表面加工紋理方向

11、時(shí)，加注加工紋理方向符號，見圖4-10d。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了加工紋理方向符號，如表4-10所示。2表面粗糙度輪廓技術(shù)(jsh)要求其它項(xiàng)目的標(biāo)注第21頁/共32頁第二十二頁，共32頁。b)c)d)a)0.86.3銑3.23.2(5)3.2圖4-10表面粗糙度其它項(xiàng)目的標(biāo)注303012.512.53.23.23.2f其余2512.50.460M45c1.63.23.2ff圖4-11表面粗糙度代號標(biāo)注示例第22頁/共32頁第二十三頁，共32頁。第23頁/共32頁第二十四頁，共32頁。加工(ji gng)紋理方向第24頁/共32頁第二十五頁，共32頁。第25頁/共32頁第二十六頁，共32頁。1.表面粗糙(c

12、co)度高度參數(shù)的選擇 在常用值范圍內(nèi)(Ra為0.0256.3mm，Rz為0.125mm)，普遍采用Ra作為評定參數(shù)。采用Rz作為評定參數(shù)的原因是：一方面，由于觸針式輪廓儀功能的限制，不適應(yīng)于極光滑表面和粗糙(cco)表面；另一方面，對測量部位小、峰谷少或有疲勞強(qiáng)度要求的零件表面，選用Rz作為評定參數(shù)，方便、可靠。2. 輪廓單元的平均寬度參數(shù) Rsm 的選用 只有重要表面，有特殊使用要求時(shí)，才附加選擇輪廓單元的平均寬度參數(shù)等附加參數(shù)。如沖壓鋼板時(shí)，為了使鋼板和沖模之間有良好的潤滑，避免沖壓時(shí)引起裂紋，除了控制Ra 外，還要控制輪廓單元的平均寬度參數(shù) 。3. 輪廓的支承長度率Rmr(c)的選用

13、Rmr(c)能直觀反映實(shí)際接觸面積的大小，它綜合反映了峰高和間距的影響，而摩擦、磨損、接觸變形都與實(shí)際接觸面積有關(guān)，故此時(shí)適宜選用參數(shù)Rmr(c) 。但其測量儀器較復(fù)雜和昂貴。 第26頁/共32頁第二十七頁，共32頁。表面粗糙度參數(shù)值的總的選擇原則是：在滿足零件表面功能要求的前提(qint)下，盡量選取較大的參數(shù)值。 一般原則是： 同一零件上，工作表面比非工作表面的表面粗糙度參數(shù)值要小些。摩擦表面比非摩擦表面的表面粗糙度參數(shù)值要小些；滾動摩擦表面比滑動摩擦表面的表面粗糙度參數(shù)值要小些；運(yùn)動速度高、單位壓力大的摩擦表面，應(yīng)比運(yùn)動速度低、單位壓力小的摩擦表面的表面粗糙度參數(shù)值要小些。第27頁/共32頁第二十八頁，共32頁。第28頁/共32頁第二十九頁，共32頁。第29頁/共32頁第三十頁，共32頁。（1）表面粗糙度輪廓的概念 （2）國家標(biāo)準(zhǔn)(u ji bio zhn)在評定表面粗糙度輪廓的參數(shù)時(shí)，規(guī)定了取樣長度lr、評定長度ln和中線。（3）表面粗糙度輪廓的評定參數(shù) 有幅度參數(shù)（包括輪廓的算術(shù)平均偏差Ra輪廓的最大高度Rz）和間距特征參數(shù)（輪廓單元的平均寬度R