表面粗糙度概述

英國某公司圖紙
術語解釋
•中線制(M制): 中線制是以中線為基準線評定輪廓的計算 制;一般使用兩種中線:
輪廓的最小二乘中線:具有幾何輪廓形狀並劃 分輪廓的基準線,在取樣長度內使輪廓線上各點 至線距離的平方和為最小.輪廓曲線確定後,輪 廓的最小二乘中線是唯一的; 輪廓的算術平均中線:具有幾何輪廓形狀在取 樣長度內與輪廓走向一致的基準線,在取樣長度 內由該線劃分輪廓使上下兩邊的面積相等.是不 唯一的.
對應力集中而導致疲勞破壞較敏感的表面可在選取Ra+新Rz,以控制
輪廓的最大高度不超過規定的允許值,即Ra和Rz可同時選用;
Rz亦可和舊Rz同時選用,以控制多功能的要求;
Ra和舊Rz因其功能基本相似,不同時選用.
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參數取值
三.表面粗糙度符號
(1)基本代号：
2H
H
用不去除表层金属方法获得 用去除表层金属方法获得 一般不单独使用 (车、铣、钻、磨、抛光、腐蚀) (铸、锻、冲压、热轧、冷轧)
>=0.025~0.10 0.08 >0.1~0.50 0.25 >0.50~10.0 0.8 >10.0~50.0 2.5 >50~320 8.0
一.表面粗糙度概述 2.各國標準制訂-GB
• 國家標準GB3505_2000《產品幾何技術規範 表面 結構 輪廓法 表面結構的術語、定義及參數》。 等效於ISO4287_1997
• GB1031_1995《表面粗糙度 參數及其數值》 等效於ISO468
• GB131《機械制圖 表面粗糙度符號、代號及其注 法》 等效於ISO1032
表面粗糙度
一.表面粗糙度概述
Concept of surface texture
SURFACE TEXTURE
二.评定参数 三.表面粗糙度符号
四.表面粗糙度的标注 五.表面粗糙度的选用 六.粗糙度标注练习题 情報中心
Parameter of surface texture Symbol of surface texture
(2) 加工方法与粗糙度的关系
加工方法
粗加工 粗车.铣.刨、钻孔
参数值
50 25 12.5
表面特征
明显见刀痕
半精加工 精车.铣.刨、铰孔 6.3 3.2 1.6 精加工 精磨、镗孔 0.8 0.4 0.2 光加工 研磨、抛光 0.1 0.05 0.025
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微见刀痕 尚可辨纹路 光如镜面
铣字应注在横线上
1.6
1.6
粗糙度符号的长边画错
分界线应为细实线
粗糙度符号的尖端应从材料外指向表面
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SURFACE TEXTURE 表面粗糙度
表面粗糙度—常見的表面加工紋理符號
表面加工紋理
是零件表面微觀結構的主 要方向,一般由所采用的加 工方法或其他因素形成.
SURFACE TEXTURE 表面粗糙度
六. 練習題
找出下圖中粗糙度代號標注方法上的錯誤并改正之。 缺少其余“字样”，位置应放到图的右上方
25
The end
其余
25
粗糙度符号的尖端应与表面接触上 Ra应省略 数字应头向左
12.5
6.3 6.3
Ra 3.2
铣 (milled) 铣 (milled)
12.5
同一表面重复标 注，且字头向下了
0.8
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四.表面粗糙度的標注
1．同一表面只注一次，注在可见轮廓线或尺寸线的延长线上； 2．符号的尖端应从材料外指向表面，并与表面轮廓接触上； 3．无论符号的方向如何变化其形状不变且字头保持向上或向左； 4．当有多个表面的粗糙度相同时应统一注在图纸的右上角,并加 注“其余”字样,若全部表面的粗糙度相同则不加“其余”字样。 5．同一表面有不同粗糙度要求时用细实线画其分界线，再标注.
一.表面粗糙度概述 表面粗糙度概念
表面粗糙度：
指零件表面的微观几何形状。
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二.評定表面粗糙度的參數
(1)轮廓算术平均偏差(Ra):
在取样长度 L 内，被测轮廓上各点至中心线距离的 绝对值的算术平均值。
Ra
Z
1 L 0

L
Z(x)dx
1 n
Z
i 1
n
i
Zi
Ra
0
Caution:使用中的一些表面粗糙度測量儀器大多是測量以前的Rz參數,在
文件和圖面參照和使用中需小心慎重.公司檢測目前采用德國馬爾德S3P探針 式測量儀,主要測量Ra值;其Rz值系指不平度十點高度;Rmax指最大高度.
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二.評定表面粗糙度的參數
(3) 其他國家的參數差異 日本標準中,Rz定義為第3個最大輪廓峰高與第3個最大輪 廓谷深之和,即Rz=Zp3+Zv3 Din標準中,Rz定義為5個連續的取樣長度中的輪廓最大高 度Rz的平均值,即Rz=1/5(Rz1+Rz2+Rz3+Rz4+Rz5)
1600
輪廓最大 高度 取樣長度
Rz(um)
L(mm) Ra um
25 L Ln(Ln=5L) mm mm 0.4 1.25 4.0 12.5 40.0
測量R時 推荐之取 樣長度與 評定長度
>=0.008~0.02 0.08 >0.02~0.1 0.25 >0.1~2.0 0.8 >2.0~10.0 2.5 >10.0~80.0 8.0
60°
60°
(2)
基本代号上字母的含义：
a:Ra的最大允许值,若写为a1/a2则为最大允许值/最小允许值； 若是Rz,Ry时应在数值前加写Rz,Ry;Ra字母可省,单位:m； b:加工方法代号(如：车、铣、镀涂或其它表面处理等)； c:取样长度或波紋度(单位：m)； b d:加工纹路方向(如： M 等)； a c(f) e:加工余量(单位：mm)； d f:粗糙度间距参数值(单位：mm)或轮廓支承长度率。 e
0.8
1.6
6.3 6.3
其余
12.5
Rz3.2
若全部表面的粗糙 度相同，则可直接 在图的右上角注明。
0.8
国外图例
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五.表面粗糙度的選用
(1) 选用原则
(1) (2) (3) (4)
在满足功能要求的前提下尽可能选用较大参数值； 凡非工作表面均应比工作表面参数值大些； 凡非配合表面均应比配合表面参数值大些； 凡非运动表面均应比运动表面参数值大些。
一.表面粗糙度概述 2.各國標準制訂
•美國 ANSI/ASME B46.1-2002—《表面結構表面粗 糙度、表面波紋度和加工紋理》& ANSI Y14.36 •日本 JIS B0601-1988—《表面粗糙度的定義和數 值》 •英國 BS1134.1-1998—《表面結構的評定》 •法國 NF E05-051— •前蘇聯 GOCT2789-1973—《表面粗糙度參數和特徵》 •聯邦德•以上各國的國家標準中都採用了中線制作為表面粗 糙度參數的計算制，具體參數千差萬別，但其定義 的主要參數依然是Ra(或Rq)，這也是國際間交流使 用最廣泛的一個參數。
X
L
Zn
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二.評定表面粗糙度的參數
(2) 輪廓的最大高度(Rz)(又稱Rt,Rmax,舊亦稱Ry)
在取样长度 L 内，取最大峰值和最大谷值之和。 Z Rz = Z 峰 max + Z 谷 max
New Rz
Rz
0
L
X
原GB3505-1983中,輪廓的最大高度用Ry表示,而Rz用於指示微觀不平度的十 點高度,系指在取樣長度L內,5個最大峰值的平均值和5個最大谷深的平均值 之和.英標BS亦同.
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二.評定表面粗糙度的參數
(4) 參數選用
Ra-輪廓算術平均偏差-表征零件的耐磨性,便於采用測量精度較高且測 量簡便的觸針式儀器度量,目前世界上約有25個國家(ISO/美/英/日/德 等)評定參數標準均采用Ra;一般情況下推薦選用Ra; 舊Rz-微觀不平度十點高度-主要用於測量儀器限制,或粗糙度要求特別 高或特別低(Ra>6.3um, Ra<0.025um)適於用光學儀器測量時;其反映的 信息比較局限,GB3505-2000已不采用; 新Rz-輪廓最大高度-從功能要求考慮,如對疲勞強度要求,耐磨性要求, 表面很小或為曲面,或規定很粗的表面粗糙度時可選用,對某些表面不允 許出現微觀的較深的加工痕跡和小零件表面有實用意義,目前逐漸為各 國列入標準中;
一.表面粗糙度概述 表面粗糙度概念 •表面特征: 表面粗糙度,表面波紋度,表 面缺陷,表面幾何形狀的總稱. •表面粗糙度,原稱表面光潔度,是指加工 表面上具有較小間距和峰谷所組成的微觀 幾何形狀特性.主要是由所采用的加工方 法形成的; •表面波紋度:粗糙度疊加在上面的那個表 面特征部分; •表面幾何形狀:表面的總體形狀.
Label of surface texture Selection of surface texture Exercise
王榮芝
一.表面粗糙度概述 1.標準化發展情況
• 表面粗糙度標準的提出和發展與工業生產技術的發展密切 相關，它經歷了由定性評定到定量評定兩個階段。 • 表面粗糙度對機器零件表面性能的影響從1918年開始首先 受到注意，在飛機和飛機發動機設計中，由於要求用最少 材料達到最大的強度，人們開始對加工表面的刀痕和刮痕 對疲勞強度的影響加以研究。但由於測量困難，當時沒有 定量數值上的評定要求，只是根據目測感覺來確定。 • 在20世紀20～30年代，世界上很多工業國家廣泛採用三角 符號(▽)的組合來表示不同精度的加工表面。但粗糙度評 定參數及其數值的使用，真正成爲一個被廣泛接受的標準 還是從40年代各國相應的國家標準發佈以後開始的。
參數數值_GB1031-95
輪廓算術 平均偏差
Ra(um) 0.012 0.025 0.05 0.1 0.025 0.05 0.1 0.2 0.08 0.4 0.8 1.6 3.2 0.25 L mm 0.2 0.4 0.8 1.6 6.3 12.5 25 50 0.8 Ln(Ln=5L) mm 0.4 1.25 4.0 12.5 40.0 2.5 Rz um 3.2 6.3 12.5 25 100 200 400 800 8 50 100