【精品课件】表面粗糙度与检测

二、表面粗糙度对零件使用性能的影响
1、对零件耐磨性的影响：表面粗糙度大 磨损大 寿命低 2、 对配合性质的影响：表面粗糙度影响配合性质的稳定性 3、 对疲劳强度的影响：表面越粗糙，疲劳强度越低 4、 对耐腐蚀性能的影响：粗糙的表面易造成表面锈蚀 5、 对接触刚度、密封性、产品外观等的影响
第二节 表面粗糙度的评定
第一节 表面粗糙度的概念及其对零件 使用性能的影响
一、表面粗糙度的概念
1、表面粗糙度：指机械加工（或铸造、锻打） 的零件表面上，总会存在着具有的较小间距和峰 谷的微观几何形状误差。也称为微观不平度。 2、表面粗糙度与形状误差和表面波度的区别： 1）波距小于1mm的属于表面粗糙度 2）波距在1～10mm的属于表面波度 3）波距大于10mm的属于形状误差
5) 防腐性、密封性要求高、外表美观的表面，粗糙度值应小。
6) 表面粗糙度数值与形位公差的协调关系（表5－4） 7）已有专门标准对表面粗糙度作出要求的，按标准确定（齿轮齿面）
8）实际工作经验不足，参表表5－5和表5－6。
表面粗糙度的代号标准方法
一、 表面粗糙度的符号
二、表面粗糙度的代号
三、表面粗糙度的代号标准示例
yi
特点；Ra能全面客观地反映表面微观几何形状的特征。
（2）微观不平度十点高度 Rz（新标准没）：在一个取样长度内，实际轮廓 上五个最大轮廓峰高平均值与五个最大轮廓谷深的平均值之和。
1 5
Rz =
5
i 1
y pi
+
1 5
5 i1
y vi
基准线
图图35-－4 4表微面观微不平观度轮十廓点的高高度度Rz
特点：反映表面微观几何形状特征方面不如Ｒa全面，但测量方便，应用 较多。
（3） 轮廓最大高度Ry：在一个取样长度内，实际轮廓的最高峰顶线至 最低谷低线之间的距离。
特点：所反映表面微观几何形状特征更不全面，但测量十分简便， 可与Ｒa、Ｒz联用。
基准线
表 面轮微廓观最轮大廓高的度高Ry度 轮廓峰顶线 2-轮廓峰底线
说明：间距特征参数反映零件表面加工痕 迹的细密程度，有密封功能要求的表面 要使用这两个参数。
3、形状特征参数
轮廓支承长度率tp ：支撑长度（取样长度内bi之和）与取样长度
的比值
tp p /l
bi：一平行于中线的线（与峰顶线相距c）与轮廓相截得到的截线
长度，
说明：反映零件表面耐磨性的指标。tp越大，表面凸起的实体部分大， 承载面大，因此接触刚度高，表面越耐磨。
（1）轮廓最小二乘中线 （2）轮廓算术平均中线
n
y
2 i
min
i1
n
n
F i F i '
i1
i1
三、评定参数
1、高度特征参数----主参数
（1） 轮廓算术平均偏差Ra: 在一个取样长度内，被测实际轮廓上各点偏离 最小二乘中线的距离 的绝对值的算术平均值。
l
R a(1/l) | 0
y|dx1 ni n1
表面粗糙度参数及其数值的选择
一、表面粗糙度参数选择
最常采用的是高度特征参数。当只给出高度特征参数不能满足零 件的功能要求时，才附加给出间距特征参数和形状特征参数。 注意事项： 1)光滑表面和半光滑表面，一般用Ra。 Ra为0.025-6.3μm范围时， 优先选用Ra; 2)极光滑和极粗糙表面，宜采用Rz； 3)不允许出现较大加工痕迹和受交变应力作用的表面，用Ry; 4)密封性要求高的表面，使用Sm和S； 5)耐磨性要求高的表面，可规定tp.
二、表面粗糙度参数值的选择
国标GB/T1031-1995《表面粗糙度参数及其数值》
表5－2和表5－3列出了高度参数的数值系列，第一系列优选。 选用原则：
1) 同一零件上，工作表面的粗糙度值应比非工作表面小。
2) 运动速度高，单位面积压力大的表面数值要小。
3）承载交变应力的零件，易产生应力集中处（圆角、沟槽），数值小 4) 配合性质要求越稳定，小间隙配合和受重载的过盈配合，配合表面的 数值小；
四、表面粗糙度在零件图中的标准注意事项
1）标注位置：可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线， 符号的尖端必须从材料外指向材料内。
2）数字书写的方向必须按机械制图中尺寸标准的规定，注意尺寸 标准的“30°”禁区内应使用引线引出后标注。
3）复要素的表面（齿轮齿面、花键键槽表面），代号只标准一次。 4）“其余”代号标注在图样的右上角。
2、间距特征参数
（1） 轮廓的单峰平均间距S （新标准没） ：取样长度l内轮廓的单峰间
距Si的平均值
S(1/n)Si
单峰间距Si：两相邻轮廓单峰最高点在中线上的投影长度
（2） 轮廓微观不平度的平均间距Sm：取样长度l内轮廓微观不平度的间
距 Smi的平均值
Sm (1/n)Smi
微观不平度的间距Smi：含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一段中线 长度
无
Φ0.05 Φ0.05
Φ19.95 时 ,Φ0.05
Φ20.13时， Φ0.18
φ0.05
第4章 表面粗糙度与检测
第一节 表面粗糙度的概念及其对零件使用性能的影响 第二节 表面粗糙度的评定 第三节 表面粗糙度参数及其数值的选择 第四节 表面粗糙度的代号标注方法 第五节 表面粗糙度的检测
例题：
2000.021
2000.021 E
40
0.1 0
Φ0.1 M A
— φ0.008
a
b
Baidu Nhomakorabea
A
2000.03
c
图例
a b c
采用公差原则
独立原则 包容要求 最大实体要求
边界及边界尺寸mm
给定的形 位公差mm
无 最大实体边界 20
0.008 0
最大实体实效边界 39.9
0.1
可能允许的最大形 位误差值mm
一、取样长度与评定长度
1、取样长度l：测量和评定表面粗糙度时所规定 的一段基准线长度。5个以上完整轮廓的峰和 谷。
2、评定长度ln：一个零件的表面粗糙度未必均匀， 一个l内不能完全合理反映某一表面粗糙度特 征，因此，在测量和评定时，需规定一段最小 长度作为评定长度。一 般ln=5l
二、基准线
指评定表面粗糙度参数的给定线，包括：
0.008 0.021
0.2
题3-5
3-6题
第9题
第10题
图例 采用公差 边界及边界 给定的垂直 可能允许的最大垂
原则
尺寸mm
度公差mm
直度误差值mm
a 最大实体要 最大实体边
求
界 φ20
0
Φ20时， φ0
Φ20.13时， φ0.13
b 最大实体要 最大实体
求
实效边界
Φ19.95
c 独立原则