第五章表面粗糙度

1、第五章 表面粗糙度及檢測第5章表面特征的控制與評定第五章 表面粗糙度及檢測 1. 表面粗糙度的國家標準 2. 零件表面粗糙度參數(shù)值的選擇 3. 表面粗糙度的測量一、表面粗糙度的概念一、表面粗糙度的概念 1 1、表面粗糙度：指機械加工（或鑄造、鍛、表面粗糙度：指機械加工（或鑄造、鍛打）的零件表面上，總會存在著具有的較打）的零件表面上，總會存在著具有的較小間距和峰谷的小間距和峰谷的微觀幾何形狀誤差微觀幾何形狀誤差。也稱。也稱為微觀不平度。為微觀不平度。 2 2、表面粗糙度與形狀誤差和表面波度的區(qū)表面粗糙度與形狀誤差和表面波度的區(qū)別：別： 1 1）波距小于）波距小于1mm1mm的屬于表面粗糙度的屬于

2、表面粗糙度 2 2）波距在）波距在1 110mm10mm的屬于表面波度的屬于表面波度 3 3）波距大于）波距大于10mm10mm的屬于形狀誤差的屬于形狀誤差一、表面粗糙度的概念一、表面粗糙度的概念二、表面粗糙度對零件使用性能的影響二、表面粗糙度對零件使用性能的影響二、表面粗糙度對零件使用性能的影響二、表面粗糙度對零件使用性能的影響 1、對零件耐磨性的影響：表面粗糙度大; 磨損大;壽命低 2、對配合性質(zhì)的影響：表面粗糙度影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性 3、對疲勞強度的影響：表面越粗糙，疲勞強度越低 4、對耐腐蝕性能的影響：粗糙的表面易造成表面銹蝕 5、對接觸剛度、密封性、產(chǎn)品外觀等的影響第二節(jié)第二節(jié) 表面

3、粗糙度的評定表面粗糙度的評定 一、取樣長度與評定長度一、取樣長度與評定長度 1 1、取樣長度、取樣長度lr ：測量和評定表面粗糙度時：測量和評定表面粗糙度時所規(guī)定的一段基準線長度。所規(guī)定的一段基準線長度。 5 5個以上完整輪廓的峰和谷個以上完整輪廓的峰和谷。 2 2、評定長度、評定長度ln ：一個零件的表面粗糙度未：一個零件的表面粗糙度未必均勻，一個必均勻，一個lr內(nèi)不能完全合理反映某一表內(nèi)不能完全合理反映某一表面粗糙度特征，因此，在測量和評定時，面粗糙度特征，因此，在測量和評定時，需規(guī)定一段最小長度作為評定長度。需規(guī)定一段最小長度作為評定長度。 一 般 ln =5 lr目的：為了限制和削弱表

4、面波度對表面粗糙度測量結(jié)果的影響二、基準線二、基準線niiniiniiFFy1112min輪廓最小二乘中線輪廓最小二乘中線niiniiniiFFy1112minniiniiniiFFy1112min輪廓算術(shù)平均中線輪廓算術(shù)平均中線niiniiniiFFy1112min三、評定參數(shù)三、評定參數(shù) 1 1、高度特征參數(shù)、高度特征參數(shù)-主參數(shù)主參數(shù) （1 1） 輪廓算術(shù)平均偏差輪廓算術(shù)平均偏差R Ra a: : 在一個取樣長度在一個取樣長度內(nèi)，被測實際輪廓上各點偏離最小二乘中線的內(nèi)，被測實際輪廓上各點偏離最小二乘中線的距離的絕對值的算術(shù)平均值。距離的絕對值的算術(shù)平均值。 特點；特點；RaRa能全面客觀

5、地反映表面微觀幾何形狀能全面客觀地反映表面微觀幾何形狀的特征。的特征。 niilxyndylRa101|)/1 (輪廓算術(shù)平均偏差輪廓算術(shù)平均偏差RaRa: :1 1、高度特征參數(shù)、高度特征參數(shù)-主參數(shù)主參數(shù) （2 2）微觀不平度十點高度微觀不平度十點高度 R Rz z：在一個取樣長：在一個取樣長度內(nèi)，實際輪廓上五個最大輪廓峰高平均值與度內(nèi)，實際輪廓上五個最大輪廓峰高平均值與五個最大輪廓谷深的平均值之和五個最大輪廓谷深的平均值之和。 Rz = + 特點：反映表面微觀幾何形狀特征方面不特點：反映表面微觀幾何形狀特征方面不如如a a全面，但測量方便，應(yīng)用較多。全面，但測量方便，應(yīng)用較多。5151i

6、piy5151iviy微觀不平度十點高度微觀不平度十點高度 R Rz z微觀不平度十點高度微觀不平度十點高度 R Rz z1 1、高度特征參數(shù)、高度特征參數(shù)-主參數(shù)主參數(shù) （3 3） 輪廓最大高度輪廓最大高度R Ry y：在一個取樣長度內(nèi)，：在一個取樣長度內(nèi)，實際輪廓的最高峰頂線至最低谷低線之間實際輪廓的最高峰頂線至最低谷低線之間的距離。的距離。 特點：所反映表面微觀幾何形狀特征更不特點：所反映表面微觀幾何形狀特征更不全面，但測量十分簡便，全面，但測量十分簡便， 可與可與a a、z z聯(lián)聯(lián)用。用。三、評定參數(shù)三、評定參數(shù) 2 2、間距特征參數(shù)、間距特征參數(shù) （1 1）輪廓的單峰平均間距輪廓的單

7、峰平均間距S S：取樣長度：取樣長度lr內(nèi)輪內(nèi)輪廓的單峰間距廓的單峰間距SiSi的平均值的平均值 單峰間距單峰間距S Si i：兩相鄰輪廓單峰最高點在基：兩相鄰輪廓單峰最高點在基準線上的投影長度準線上的投影長度SinS)/1 (間距特征參數(shù)間距特征參數(shù)間距特征參數(shù)間距特征參數(shù) （2 2）輪廓微觀不平度的平均間距輪廓微觀不平度的平均間距S Sm m：取樣長度：取樣長度l l內(nèi)輪廓微觀不平度的間距內(nèi)輪廓微觀不平度的間距 S Smimi的平均值的平均值 微觀不平度的間距微觀不平度的間距S Smimi ：含有一個輪廓峰和相鄰：含有一個輪廓峰和相鄰輪廓谷的一段基準線長度。輪廓谷的一段基準線長度。間距特征

8、參數(shù)間距特征參數(shù)說明：間距特征參數(shù)反映零件表面加工痕跡說明：間距特征參數(shù)反映零件表面加工痕跡的細密程度，有密封功能要求的表面要使的細密程度，有密封功能要求的表面要使用這兩個參數(shù)。用這兩個參數(shù)。間距特征參數(shù)間距特征參數(shù) 3 3、形狀特征參數(shù)、形狀特征參數(shù) 輪廓支承長度率輪廓支承長度率t tp p ：支撐長度（取樣長度內(nèi)：支撐長度（取樣長度內(nèi)b bi i之之和）與取樣長度的比值。和）與取樣長度的比值。 b bi i：一平行于基準線的線與輪廓相截得到的截線：一平行于基準線的線與輪廓相截得到的截線長度。長度。形狀特征參數(shù)形狀特征參數(shù) 說明：說明：反映零件表面耐磨性的指標。反映零件表面耐磨性的指標。 t

9、 tp p越大，表面凸起的實體部分大，承載面大，越大，表面凸起的實體部分大，承載面大，因此接觸剛度高，表面越耐磨。因此接觸剛度高，表面越耐磨。 間距特征參數(shù)間距特征參數(shù)間距參數(shù)、綜合參數(shù)均為附加的評定參數(shù)。一般情況下應(yīng)從三個基本評定參數(shù)中選取，只有少數(shù)零件的重要表面有特殊使用要求時才選用附加的評定參數(shù)表面粗糙度參數(shù)表面粗糙度參數(shù)表面粗糙度參數(shù)表面粗糙度參數(shù)第二節(jié)第二節(jié) 表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值的選擇表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值的選擇 一、表面粗糙度參數(shù)選擇一、表面粗糙度參數(shù)選擇 最常采用的是高度特征參數(shù)最常采用的是高度特征參數(shù)。 當只給出高度特征參數(shù)不能滿足零件的功當只給出高度特征參數(shù)不能滿足零件的功

10、能要求時，才附加給出間距特征參數(shù)和形能要求時，才附加給出間距特征參數(shù)和形狀特征參數(shù)。狀特征參數(shù)。 第二節(jié)第二節(jié) 表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值的選擇表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值的選擇 注意事項：注意事項： 1)1)光滑表面和半光滑表面，一般用光滑表面和半光滑表面，一般用R Ra a; ; 2)2)極光滑和極粗糙表面，宜采用極光滑和極粗糙表面，宜采用R Rz z； 3)3)不允許出現(xiàn)較大加工痕跡和受交變應(yīng)力不允許出現(xiàn)較大加工痕跡和受交變應(yīng)力作用的表面，用作用的表面，用R Ry y; ; 4)4)密封性要求高的表面，使用密封性要求高的表面，使用S Sm m和和S S； 5)5)耐磨性要求高的表面，可規(guī)定耐磨性要

11、求高的表面，可規(guī)定t tp p. .表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值的選擇表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值的選擇高度參數(shù)的選用 一般情況下可從Ra和Rz中任選一個 在常用值范圍內(nèi)（Ra為0.0256.3m），優(yōu)先選用Ra 粗糙度要求特別高或低時，選用Rz，用于測量部位小或有疲勞強度要求的零件表面的評定表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值的選擇表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值的選擇 少數(shù)零件的重要表面，有特殊要求時才附加選用間距參數(shù)的選用間距參數(shù)的選用 S Sm m主要在對涂漆性能，沖壓成形時抗裂紋、主要在對涂漆性能，沖壓成形時抗裂紋、抗振、抗腐蝕、減小流體流動摩擦阻力等抗振、抗腐蝕、減小流體流動摩擦阻力等有要求時選用有要求時選用形狀參數(shù)

12、的選用形狀參數(shù)的選用主要在耐磨性、接觸剛度要求較高等場合主要在耐磨性、接觸剛度要求較高等場合附加選用附加選用二、表面粗糙度參數(shù)值的選擇二、表面粗糙度參數(shù)值的選擇 國標國標GB/T1031-1995GB/T1031-1995表面粗糙度參數(shù)及其表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值數(shù)值 選用原則：選用原則： 1)1) 同一零件上，工作表面的粗糙度值應(yīng)比同一零件上，工作表面的粗糙度值應(yīng)比非工作表面小。非工作表面小。 2)2) 運動速度高，單位面積壓力大的表面數(shù)運動速度高，單位面積壓力大的表面數(shù)值要小。值要小。 3 3）承載交變應(yīng)力的零件，易產(chǎn)生應(yīng)力集中）承載交變應(yīng)力的零件，易產(chǎn)生應(yīng)力集中處（圓角、溝槽），數(shù)值小處（

13、圓角、溝槽），數(shù)值小 表面粗糙度參數(shù)值的選擇表面粗糙度參數(shù)值的選擇 4)4) 配合性質(zhì)要求越穩(wěn)定，小間隙配合和受配合性質(zhì)要求越穩(wěn)定，小間隙配合和受重載的過盈配合，配合表面的數(shù)值??；重載的過盈配合，配合表面的數(shù)值??； 5) 5) 防腐性、密封性要求高、外表美觀的表防腐性、密封性要求高、外表美觀的表面，粗糙度值應(yīng)小。面，粗糙度值應(yīng)小。 6)6) 表面粗糙度數(shù)值與形位公差的協(xié)調(diào)關(guān)系表面粗糙度數(shù)值與形位公差的協(xié)調(diào)關(guān)系 7 7）已有專門標準對表面粗糙度作出要求的，）已有專門標準對表面粗糙度作出要求的，按標準確定（齒輪齒面）按標準確定（齒輪齒面） 軸和孔的表面粗糙度參數(shù)推薦值表面粗糙度的符號二、表面粗糙度的代號二、表面粗糙度的代號表面粗糙度基本參數(shù)的標注表面粗糙度附加參數(shù)的標注加工紋理方向的符號表面粗糙度圖樣上的標注方法表