表面粗糙讲义.pptx

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1、2 2、表面粗糙度、表面波纹度、形状误差的划、表面粗糙度、表面波纹度、形状误差的划分分(1)波距小于1mm，属于微观几何形状误差表面粗糙度。(2)波距10mm以上的且不呈明显周期性变化的宏观的几何形状误差。(3)波距介于110mm的并呈周期性变化的表面波纹度第1页/共35页3 3、表面粗糙度对零件性能的影响、表面粗糙度对零件性能的影响影响零件的耐磨性影响零件配合性质影响零件的疲劳强度影响零件的接触刚度影响零件的抗腐蚀性零件的外观、测量精度、表面光学性能、导电导热性能和胶合强度等第2页/共35页3.2 3.2 表面粗糙度表面粗糙度GBGB介绍介绍一、主要术语及定义1.1.取样长度取样长度l定义：

2、评定表面粗糙度所规定的一段基准线长度，它在轮廓总的走向评定表面粗糙度所规定的一段基准线长度，它在轮廓总的走向上量取。上量取。作用：为了限制和减弱为了限制和减弱表面波纹度对表面粗糙测量结果的影响表面波纹度对表面粗糙测量结果的影响取法：一般在一个取样长度内应包含个以上的波峰和波谷。一般在一个取样长度内应包含个以上的波峰和波谷。第3页/共35页2 2、评定长度、评定长度ln定义：在评定或测量表面轮廓时所必需的一段长度。在评定或测量表面轮廓时所必需的一段长度。作用：反映加工表面的不均匀性。反映加工表面的不均匀性。取法：最小的评定长度等于取样长度；最小的评定长度等于取样长度；由由5 5个连续取样长度个连

3、续取样长度构成的评构成的评定长度为标准的评定长度。定长度为标准的评定长度。一、主要术语及定义（一、主要术语及定义（2 2）第4页/共35页一、主要术语及定义（4）4 4、表面加工纹理、表面加工纹理第5页/共35页二、评定参数及定义二、评定参数及定义GB规定：三个与轮廓幅度有关的参数三个与轮廓幅度有关的参数(基本评定参数基本评定参数)：轮廓算术平均偏差Ra微观不平度十点高度Rz轮廓最大高度Ry二个与轮廓间距有关的参数：二个与轮廓间距有关的参数：轮廓微观不平度平均间距Sm轮廓单峰平均间距S一个与微观形状有关参数一个与微观形状有关参数:轮廓支承长度率tp第6页/共35页1 1、微观不平度十点高度、微

4、观不平度十点高度z z特点优点：简单、直观缺点：不反映形状RzRz第7页/共35页2 2、轮廓算术平均偏差、轮廓算术平均偏差RaRa定义：在取样长度内，被测实际轮廓上各点至轮廓中线距离绝对在取样长度内，被测实际轮廓上各点至轮廓中线距离绝对值的算术平均值，即值的算术平均值，即或第8页/共35页3 3、轮廓最大高度、轮廓最大高度y y定义：在取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。在取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。Ry=ypmax+yvmaxRy第9页/共35页4 4、轮廓微观不平度平均间距、轮廓微观不平度平均间距S Sm m定义：在取样长度内，轮廓微观不平度的间距的在取样长度内，

5、轮廓微观不平度的间距的S Smimi平均值。平均值。所谓所谓S Smimi是指一个轮廓峰和相邻的是指一个轮廓峰和相邻的 轮廓谷在中线上的一段长度。轮廓谷在中线上的一段长度。第10页/共35页5 5、轮廓单峰平均间距、轮廓单峰平均间距S S定义：在取样长度内，轮廓单峰在取样长度内，轮廓单峰S Si i间距的平均值。间距的平均值。所谓所谓S Si i是指两相邻单峰的最高点之间沿中线方向上的距是指两相邻单峰的最高点之间沿中线方向上的距离。离。第11页/共35页6 6、轮廓支承长度率、轮廓支承长度率t tP P定义：p在取样长度内，一平行于中线且与峰顶线相距为在取样长度内，一平行于中线且与峰顶线相距为

6、C C的线与的线与轮廓峰相截所得到的各段截线之和与取样长度之比。轮廓峰相截所得到的各段截线之和与取样长度之比。p计算式如下：p:p:轮廓支承长度轮廓支承长度第12页/共35页t tp p轮廓的形状特性参数轮廓的形状特性参数Ra,Sm等是相同的,但对零件功能的影响?第13页/共35页总结：总结：高度方向的评定参数：高度方向的评定参数：轮廓算术平均偏差Ra微观不平度十点高度Rz轮廓最大高度Ry间距参数：轮廓微观不平度平均间距Sm轮廓单峰平均间距S形状特性参数：轮廓支承长度率tp第14页/共35页三、评定参数的数值规定及图样标三、评定参数的数值规定及图样标注注1 1、评定参数的数值规定、评定参数的数

7、值规定 Ra0.0120.0250.050.10.20.40.81.63.26.312.52550100GB规定的表面粗糙度评定参数允许值为见表3-1表3-4：RzRy0.0250.050.10.20.40.81.63.26.312.525501002004008001600Rz、Ry的补的补充系充系列列0.0320.0400.0630.0800.1250.1600.250.320.500.631.001.252.02.54.05.08.010.0160203240638012516025032050063010001250Ra的的补补充充系系列列0.0080.0100.0160.0200.0

8、320.0400.0630.0800.1250.1600.250.320.500.631.001.252.02.54.05.08.010162032406380表3-1表3-2第15页/共35页1 1、评定参数的数值规定（续）、评定参数的数值规定（续）tp%1015202530405060708090Ra mRz、Ry ml mmlnmm0.0080.020.020.10.12.02.010.010.080.00.0250.100.100.500.5010.010.050.050.03200.08 0.25 0.8 2.5 8.0 0.4 1.25 4.0 12.5 40.0表3-4选用tp时

9、，必须同时给出轮廓水平截距C的数值。C值多用Ry百分数表示。表3-5 取样长度、评定长度与评定参数的对应关系若取样长度若取样长度l按表按表3-53-5选定时，在图样上省略不标，否则应在图选定时，在图样上省略不标，否则应在图样上标注出取样长度。样上标注出取样长度。第16页/共35页2 2、表面粗糙度代号及标注、表面粗糙度代号及标注基本符号，表示表面可用任何方法获得。仅适用于简化代号标注。基本符号，表示表面可用任何方法获得。仅适用于简化代号标注。表示表面是用去除材料的方法获得。如车、铣、钻、磨、电火化加工等表示表面是用去除材料的方法获得。如车、铣、钻、磨、电火化加工等表示表面是用不去除材料的方法获

10、得。如铸、锻、冲压、冷轨等表示表面是用不去除材料的方法获得。如铸、锻、冲压、冷轨等表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求(1)、表面粗糙度的符号（2）、Ra的标注当选用Ra时，可省略代号Ra，只注出Ra值。第17页/共35页2 2、表面粗糙度代号及标注（、表面粗糙度代号及标注（2 2）用任何方法获得的表面粗糙度，用任何方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为的上限值为3.2m。用任何方法获得的表面粗糙度，用任何方法获得的表面粗糙度，Ra的最大值为的最大值为3.2m。用去除材料方法获得的表面粗用去除材料方法获得的表面粗糙度，糙度，Ra的上限值为的上限值为3.2m。用

11、去除材料方法获得的表面用去除材料方法获得的表面粗糙度，粗糙度，Ra的最大值为的最大值为3.2m。用不去除材料方法获得的表面用不去除材料方法获得的表面粗糙度，粗糙度，Ra的上限值为的上限值为3.2m。用不去除材料方法获得的表用不去除材料方法获得的表面粗糙度，面粗糙度，Ra的最大值为的最大值为3.2m。用去除材料方法获得的表面粗用去除材料方法获得的表面粗糙度，糙度，Ra的上限值为的上限值为3.2m，下限值为下限值为1.6m。用去除材料方法获得的表面用去除材料方法获得的表面粗糙度，粗糙度，Ra的最大值为的最大值为3.2m，最小值为，最小值为1.6m。3.23.23.21.63.23.2max3.2m

12、ax3.2max3.2max1.6min表面粗糙度Ra的标注示例：第18页/共35页2 2、表面粗糙度代号及标注（、表面粗糙度代号及标注（3 3）（3）Ry、Rz的标注当选用Ry、Rz时，需在允许值前加注Ry、Rz。用任何方法获得的表面，用任何方法获得的表面，Ry的的上限值为上限值为3.2m。用任何方法获得的表面，用任何方法获得的表面，Ry的的最大值为最大值为3.2m。用去除材料方法获得的表面，用去除材料方法获得的表面，Rz的上限值为的上限值为6.3m。用去除材料方法获得的表面，用去除材料方法获得的表面，Rz的最大值为的最大值为3.2m。用去除材料方法获得的表面，用去除材料方法获得的表面，Ra

13、的上限值为的上限值为3.2m，Ry的上的上限值为限值为12.5m。用去除材料方法获得的表面，用去除材料方法获得的表面，Ra的最大值为的最大值为3.2m，Ry的最的最大值为大值为12.5m用去除材料方法获得的表面，用去除材料方法获得的表面，Ra的上限值为的上限值为3.2m，下限值为，下限值为1.6m。用去除材料方法获得的表面用去除材料方法获得的表面粗糙度，粗糙度，Rz的最大值为的最大值为3.2m，最小值为，最小值为1.6m。Ry3.2Rz6.3Rz3.2Rz1.6 3.2Ry12.5Ry3.2maxRz6.3max 3.2maxRy12.5maxRz3.2maxRz1.6min第19页/共35页

14、2 2、表面粗糙度代号及标注（、表面粗糙度代号及标注（4 4）（4）表面粗糙度的其它规定根据零件表面的功能需要和表面粗糙度高度参数值的测量要求等，根据零件表面的功能需要和表面粗糙度高度参数值的测量要求等，还可以对表面粗糙度的标注作出其它一些规定，还可以对表面粗糙度的标注作出其它一些规定，包括包括l、S、Sm、tp、指定加工方法、加工纹理方向的控制和加工余量等。、指定加工方法、加工纹理方向的控制和加工余量等。1、2表示粗糙度高度参数代号及数值m。b表示加工要求，镀涂或其它表面处理。c表示取样长度（mm）或表面波纹度。d表示加工纹理方向符号e表示加工余量(mm).f表示粗糙度间距参数值(mm)或轮

15、廓支承长度率。第20页/共35页2 2、表面粗糙度代号及标注、表面粗糙度代号及标注（5 5）oGB 131新修订版单一表面结构要求的位置：表面结构参数符号，数字极限值和传输带/取样长度。加工方法加工余量加工纹理和方向两个或多个表面结构要求。例1：例2：例3：图形法标注时：第21页/共35页2 2、表面粗糙度代号及标注（、表面粗糙度代号及标注（6 6）GB 131-1983与GB/T 131-1993标注的比较3.23.2max3.2GB 131-83：Ra 3.2m为最大允许值GB 131-93：Ra 3.2m为上限值GB 131-93：Ra 3.2m为最大允许值GB 131-93规定：当允许

16、在表面粗糙度参数的所有实测值中，当允许在表面粗糙度参数的所有实测值中，超过规定值的个数超过规定值的个数少于总数的少于总数的16%16%时，时，应在图中标注表面粗糙度参数的应在图中标注表面粗糙度参数的上限值或下上限值或下限值；限值；当要求在表面粗糙度参数当要求在表面粗糙度参数所有实测值不允许超过规定值时所有实测值不允许超过规定值时，应，应在图样上标注表面粗糙度在图样上标注表面粗糙度参数的最大值或最小值参数的最大值或最小值。第22页/共35页2 2、表面粗糙度代号及标注（、表面粗糙度代号及标注（7 7）表面粗糙度标注方法示例在同一图样上，每一表面一般只标注一次符号、代号。表面粗糙度符号、代号一般注

17、在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上。符号的尖端必须从材料外指向表面当零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求时，统一注在图样的右上角，并加“其余”二字第23页/共35页3.33.3表面粗糙度的选择与应用表面粗糙度的选择与应用一、评定参数的选择一、评定参数的选择二、参数允许值的确定二、参数允许值的确定三、正确的图样标注三、正确的图样标注第24页/共35页一、一、评定参数的选择评定参数的选择首先应考虑零件使用功能要求的侧重及各评定参数的特征，其次应考虑仪器设备条件等因素。推荐优先选用Ra值，通常采用电动轮廓仪用针描法进行测量，其测量范围是0.025-6.3m。Rz也是一个常用的基本评定

18、参数，因为该参数直观易测，一般光学仪器：双管显微镜、干涉显微镜等即可测量。对于某些不允许出现较大的加工痕迹的零件表面，以及对疲劳强度要求较高的表面，可以在选择大Ra或Rz的时，加选Ry。对于仪表、轴承行业中的小零件，难以取得规定的取样长度，选用Ry。当某些关键零件的主要表面有更多的功能要求时,就需要选用Sm、S来控制微观不平度横向间距的细密度。在数值相同的情况下，对表面耐磨性有一定的要求时，需加选tp来进一步控制和保证加工表面的质量。第25页/共35页二、参数允许值的确定二、参数允许值的确定表面粗糙度参数值的选择原则是：在满足零件表面功能要求的前提下，尽量选取较大的参数值（tp值反之）。具体选

19、用时，采用类比法确定表面粗糙度参数值，再对比具体的工作条件做适当的调整，调整过程中应注意以下几点：同一零件上，工作表面比非工作表面粗糙度值小；摩擦表面粗糙度要求高于非摩擦表面，滚动摩擦表面高于滑动摩擦表面，运动速度高、单位面积承受压力大的表面粗糙度要求高些；承受交变载荷的表面及容易引起应力集中的部分，粗糙度要求高些；对配合性质有稳定可靠性要求的表面，粗糙度要求应高些；配合性质相同时，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度要求要高些；对特殊用途的零件，表面粗糙度参数值的选择应按照特殊要求考虑。第26页/共35页二、参数值的确定方法（）二、参数值的确定方法（）应考虑尺寸公差、形状公差、表面粗糙度三者之

20、间的关系一般尺寸公差、形状公差小时，表面粗糙度参数值也小，一般尺寸公差、形状公差小时，表面粗糙度参数值也小，但三者之间并不存在确定的函数关系。如机床的手轮或手但三者之间并不存在确定的函数关系。如机床的手轮或手柄。柄。在正常的工艺条件下，三者之间有一定的对应关系，在正常的工艺条件下，三者之间有一定的对应关系，设形设形状公差为状公差为T T，尺寸公差为，尺寸公差为ITIT，它们之间的关系可参照以下对，它们之间的关系可参照以下对应关系应关系：若T0.6 IT，则Ra0.05 IT；Rz 0.2 IT若T0.IT，则Ra0.0IT；Rz 0.1 IT若T0.4 IT，则Ra0.025 IT；Rz 0.

21、1 IT若T0.25 IT，则Ra0.012 IT；Rz 0.05 IT若T0.25 IT，则Ra0.15 T；Rz 0.6 T第27页/共35页二、参数值的确定方法（二、参数值的确定方法（3）例：某齿轮减速器的轴与滚动轴承配合的轴颈，其基本尺寸的公差带代号为65k6，试确定其表面粗糙度参数Ra的允许值。解：根据上述关系式，轴颈表面属于重要表面，T0.IT，则Ra0.0IT根据表1-6：IT6=19mRa0.0IT=0.0419=0.76m查表3-1知：Ra取0.8m如果根据零件功能要求，不允许采用0.8m，则可用补充系列值0.63m第28页/共35页3.4 3.4 表面粗糙度的测量表面粗糙度

22、的测量常用的表面粗糙度的测量方法有：比较法比较法 光切法光切法 干涉法干涉法 针描法针描法第29页/共35页比较法比较法-用表面粗糙度样板测量用表面粗糙度样板测量比较法：将被测表面对照粗糙度样板，用肉眼或借助于放大镜，比较显微镜直接进行比较，也可以用手触摸，划动感觉来判断被测表面的粗糙度。多用于车间，一般只用于评定表面粗糙度值较大的工件。第30页/共35页光切法光切法-用双管显微镜测量用双管显微镜测量双管显微镜是应用光切原理测量表面粗糙度的。双管显微镜常用于测量Ra或Rz值，由于受到分辨率的限制，一般测量范围为Rz 180m.双管显微镜不但适用于测量车、铣、刨及其他类似加工方法的金属表面，还可

23、以用于测量木板、纸张、塑料、电镀层等表面的微观不平度。第31页/共35页干涉法干涉法-用干涉显微镜测量用干涉显微镜测量利用光波干涉原理结合显微系统来测量表面粗糙度的一种方法。常用来测量Rz的值，测量范围一般为Rz 0.0250.8m。干涉显微镜不仅适用于测量高反射率的金属加工表面，也能测量低反射率的玻璃表面，但是主要是用于要求表面粗糙度参数值小的表面。第32页/共35页针描法针描法-用电动轮廓仪测量用电动轮廓仪测量针描法也称触针法，是利用金刚石触针在被测表面上轻轻划过，从而测出表面粗糙度Ra值的一种方法。电动轮廓仪就是利用针描测量原理设计的。电动轮廓仪的测量范围一般为Ra 0.0256.3m，仪器配有各种附件，以适应平面、内外圆柱面、锥面、球面、沟槽等形状表面测量。第33页/共35页表面粗糙度的测量：总结表面粗糙度的测量：总结比较法：将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较，多用于车间，评定表面粗糙度值较大的工件。光切法：利用光切原理，用双管显微镜测量。常用于测量Rz为0.560m。干涉法：利用光波干涉原理，用干涉显微镜测量。可测量Rz和Ry值。针描法：是利用金刚石触针在被测表面上轻轻划过，从而测出表面粗糙度Ra值的一种方法第34页/共35页感谢您的观看。第35页/共35页