互换性第5章表面粗糙度(新标准讲稿)

■ 基本图形符号
去除材料
不去除材料
H2 H1
60° 60°
H1 ≈1.4h h —— 字高
数字与字母高度
2.5
3.5
5
7
10
符号的线宽
0.25 0.35 0.5
0.7
1
高度H1
3.5
5
7
10 14
高度H2（最小值）
7.5 10.5
15
21 30
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■ 完整图形符号
第5章 表面粗糙度及检测
疱疤
飞边
夹杂物 凸缺陷
氧化皮
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第5章 表面粗糙度及检测
环形坑
划痕 混合表面缺陷
切削残余
腐蚀
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裂纹 区域和外观缺陷
斑点
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第5章 表面粗糙度及检测
5.1.3 表面轮廓(surface profile)
一个指定平面与实际表面相交所得到的轮廓。
λ>10mm ——形状误差 λ=1～10mm ——表面波纹度 λ<1mm ——表面粗糙度
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第5章 表面粗糙度及检测
5.1.2 表面缺陷(surface imperfection)
在加工、使用或储存期间，非故意或偶然生成的实际表 面的单元体、成组的单元体或不规则体。
毛孔
裂缝
擦痕
砂眼
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窝陷 凹缺陷
破裂
5
第5章 表面粗糙度及检测
树瘤
缝脊
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取样长度 lr 和评定长度 ln
第5章 表面粗糙度及检测
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第5章 表面粗糙度及检测
5.2.4 中线(mean line)
具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。
中线穿过粗糙度轮廓，是用来确定粗糙度参数的基准线。它是用λc 轮廓滤波器抑制长波成分后形成的轮廓的中线——最小二乘中线。
本章所参照的主要国家标准
新 GB/T 3505-2009 产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法 术语、定 标 义及表面结构参数 准
GB/T 1031-2009 产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法 表面粗糙 度参数及其数值 GB/T 131-2006 产品几何技术规范(GPS) 技术产品文件中表面结构的 表示法
在一个取样长度内纵坐标值Z(x)绝对值的算术平均值。
x
Z(x)
粗 粗 粗 粗 lr
lr
Ra 1 Z(x) dx lr
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0
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第5章 表面粗糙度及检测
Ra x
粗 粗 粗 粗 lr
Ra实际上是对粗糙度轮廓信号进行整流、滤波后得到的 结果，反映的是轮廓峰高、谷深的平均值。
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旧 GB/T 1031-1995 表面粗糙度 参数及其数值 标 GB/T 131-1993 机械制图 表面粗糙度符号、代号及注法 准 GB/T 3505-2000产品几何技术规范 表面结构 轮廓法 表面结构的术语、
定义及参数
GB/T 7220-2004 产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法 表面粗糙 度 术语 参数 测量
Rmr(c) 10 15 20 25 30 40 50 60 70 80 90
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第5章 表面粗糙度及检测
5.4 表面粗糙度的表示法 Indication of Surface Roughness
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第5章 表面粗糙度及检测
■ 扩展图形符号 5.4.1 标注表面粗糙度的图形符号
c (%)
粗粗
c
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粗 粗 粗 粗 ln
Rm(c)rM(cl)10% 0 ln
0 20 40 60 80 100
Rmr(c)%
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第5章 表面粗糙度及检测
Rmr(c)反映表面的耐磨性。在相同的水平截面高度 c 上， Rmr(c)越大，耐磨性越好。试比较：
c
c
0
100
Rmr(c) %
■ 取样长度(sampling length)lr 在X轴方向判别被评定轮廓不规则特征的长度。
X 粗粗
lr
说明：
◆ 规定取样长度的目的是为了限制或削弱测量、评定表面粗糙度时波 纹度以及形状误差的影响。 ◆ 评定表面粗糙度时的取样长度在数值上等于λc轮廓滤波器的截止波长。 取样长度的数值应从国家标准规定的系列值选取。
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第5章 表面粗糙度及检测
■ 评定长度(evaluation length)ln 用于评定被评定轮廓的X轴方向上的(总)长度。
粗粗
说明：
lr
lr
lr
ln
lr
lr
◆ 评定长度是连续的几个取样长度。规定评定长度的目的是为了限制 或削弱评定表面粗糙度时粗糙度轮廓特性不均匀性影响。 ◆ 评定长度的数值应从国家标准规定的系列值选取。测量Ra或Rz时， 一般情况下取ln = 5×lr；当被测表面均匀性较好时可取ln < 5×lr；均匀 性较差时可取ln > 5×lr。
● 影响零件的密封性
● 其他影响：对零件的外观、测量精度、表面光学性能、导电导热
性能和胶合强度等也有着不同程度的影响。
表零面粗件越糙对表粗的于面糙表间越，面隙粗越结配糙容合合，易时，凹将，相腐两痕对蚀表就运物面越动存只深的于在，表谷局当面中部零因，点件其造上承粗成接受糙对触交不工，变平件中荷而表间载迅面有时速的缝，磨腐隙对损蚀，应，。力 集影中致响很使密敏间封感隙性。增。使大因疲；此劳对，强于提度过高降盈表低配面，合粗导，糙致表度零面，件轮可表廓提面峰高产顶其生在密裂装封纹配性而时。损容坏易。被挤
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第5章 表面粗糙度及检测
5.1 概述 General Description
5.1.1 表面结构
表面结构是由实际表面的 重复或偶然的偏差所形成的 表面三维形貌，包括表面粗 糙度、表面波纹度、形状误 差、纹理方向和表面缺陷。
表面结构
表面缺陷 表面轮廓(形状误差、波纹度、表面粗糙度)
■ 原始轮廓(primary profile)——P轮廓
经过λs 轮廓滤波器后的总轮廓。
在原始轮廓上计算得到 的参数称为P参数。
■ 粗糙度轮廓(roughness profile)——R轮廓
对原始轮廓采用λc 轮廓滤波器抑制长波成分以后形成的轮廓。 在粗糙度轮廓上计算得 到的参数称为R参数。
■ 波纹度轮廓(waviness profile)——W轮廓
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第5章 表面粗糙度及检测
当零件表面有抗疲劳破坏要求时，可对其 Rz 提出适当要求。
注：旧原标准中的“轮廓最大高度”用 Ry 表示，Rz 表示的 是“微观不平度十点高度”(新标准无此参数)。
一般情况下，表面粗糙度参数可从轮廓的算术平均偏 差 Ra、轮廓的最大高度 Rz 之间选取其一。
在幅度参数(峰和谷)常用的参数值范围内(Ra 为0.025～ 6.3µm, Rz 为0.1～25µm)，推荐优先选用 Ra。
0.8 1.6
12.5 25
200 400
0.2
3.2
50
800
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第5章 表面粗糙度及检测
轮廓的单元平均间距Rsm的数值 (mm)
0.006
0.1
1.6
Rsm
0.012 5 0.025
0.2 0.4
3.2 6.3
0.05
0.8
12.5
轮廓的支承长度率Rmr(c)的数值 (%)
平，使实际有效过盈量减小，致使联接强度降低。
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第5章 表面粗糙度及检测
5.2 术语和定义 Terminologies and Definitions
术语 和 定义
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一般术语和 几何参数术语
表面轮廓参数 定义16个
一般术语16个 几何参数术语14个
幅度参数9个 间距参数1个 混合参数1个 曲线和相关参数5个
新国家标准中规定的关于表面粗糙度的常用参数有4个。
● 幅度参数
◆ 轮廓的算术平均偏差——Ra ◆ 轮廓的最大高度——Rz
● 间距参数
◆ 轮廓单元的平均宽度——Rsm
● 曲线和相关参数
◆ 轮廓的支承长度率——Rmr(c)
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第5章 表面粗糙度及检测
5.3.1 轮廓的算术平均偏差Ra (arithmetical mean deviation of the profile)
c
c
0
100
Rmr(c) %
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第5章 表面粗糙度及检测
轮廓的算术平均偏差Ra的数值 (µm)
0.012
0.2
3.2
50
Ra
0.025 0.05
0.4 0.8
6.3 12.5
100
0.1
1.6
25
轮廓的最大高度Rz的数值 (µm)
0.025
0.4
6.3
100
1600
Rz
0.05 0.1
Xs1 Xs2
Xs3
Xsm
x
粗 粗 粗 粗 lr
1 m
Rsm mi1
Xsi
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第5章 表面粗糙度及检测
5.3.4 轮廓支承长度率Rmr(c)
(material ratio of the profile)