5表面粗糙度
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(2)表面波纹度：零件表面峰谷的波长和波高之比等于50～ 1000的不平程度称为波纹度。它会引起零件运转时的振动、 噪声，特别是对旋转零件（如轴承）的影响相当大。属于 中间几何形状误差。
(3)形状误差 ：零件表面中峰谷的波长和波高之比大于1000 的不平程度属于宏观几何形状误差。
零件表面的形貌
表面粗糙度对零件性能的影响
表面粗糙度的符号
n 在图样上表示表面粗糙度的符号有三种：
n a：基本符号，表示表面可以用任何方法获得； n b：表示表面是用去除材料的方法获得； n c：表示表面是用不去除材料的方法获得。
a
b
c
表面粗糙度的代号与标注
n a数1、的a允2 许处值为（粗μm糙）度；高度参 n b处标注加工方法、镀涂或
度。规定取样长度是为了限制和减弱表面波纹度对表 面粗糙度测量结果的影响。应与表面粗糙度的大小相 适应，一般在一个取样长度内应包含５个以上的波峰 和波谷。
n 评定长度 ln：为了全面、充分地反映被测表面的特性，
在评定或测量表面轮廓时所必需的一段长度。评定长
度宜可选包用L括较一长个 的或评多定L 个长取度样。长L度。表面不L 均匀的表L面，
n 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。
n 扫描隧道显微镜
n 接触测量法（触针法）
n 电动轮廓仪 n 三维表面粗糙度自动测量分析系统
粗糙度样块：
பைடு நூலகம்
光切显微镜：
干涉显微镜：
2205型表面粗糙度测量仪：
谢谢欣赏
THANK YOU FOR WATCHING
第五章 表面粗糙度
n 基本内容：掌握表面粗糙度的基本概念， 表面粗糙度的评定、选用、标注及测量。
n 重点内容：表面粗糙度的评定、选用及 标注。
n 难点内容：表面粗糙度的评定、选用。 n 操作技能：表面粗糙度的测量。
基本概念
n 零件表面的形貌可分为三种情况：
(1)表面粗糙度：零件表面所具有的微小峰谷的不平程度，其 波长和波高之比一般小于 50。属于微观几何形状误差。
n 当表面过于粗糙（Ra＞6.3μm）或过于光滑 （ 围适Ra于＜测0量.02R5z的μ仪m 器）的时检，测可范选围用。Rz，因为此范
n 当 用零 触件 针材 测料 量较。软时，可选用Rz，因为Ra一般采
n
当测量面积很小时，如顶尖、刀具的刃部、仪 表的小元件的表面，可选用Ry值。
n 当表面有特殊功能要求时，可同时选用几个参 数综合控制表面质量。
评定长度一般按5个取样长度n 来确定。
表面粗糙度的基本术语（二）
n 评定表面粗糙度的基准线：评定表面粗糙度的 一段参考线。有以下两种：
n 轮廓的最小二乘中线m：在取样长度内，使轮
廓上各点至F1该线的F2 距离平方和为最小。即：
n
yi2 min
y=f(x)
Fn
i 1
n 轮 轮0廓廓划算分术上平下均两中部线分m，：且在使取上样下长面度积内相，等将的实x直际 线 。即G：1 F1+FG32+…+F2n-1= F2+F4+…G+m F2n
n 影响零件的耐磨性。 n 影响配合性质的稳定性。 n 影响零件的疲劳强度。 n 影响零件的抗腐蚀性。 n 影响零件的密封性。 n 对零件的外观、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。
表面粗糙度的基本术语（一）
n 取样长度 l：评定表面粗基糙准度线 所规定的一段基准线长
1 l
l 0
y(x)dx
或
Ra
1 n
n i1
yi
（2）微观不平度十点高度Ｒz
n 在取样长度内５个最大的轮廓峰高ypi平均值与 5个最大轮廓谷深yvi平均值之和。
5
5
ypi yvi
Rz i1
i1
5
（3）轮廓最大高度Ｒy n 在取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线
之间的距离。峰顶线和谷底线平行于中 线且分别通过轮廓最高点和最低点。
表面粗糙度（参数值）的选择
n 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。
n 一般原则： 同一零件上，工作表面比非工作表面粗糙度
值小；摩擦表面比非摩擦表面要小；受交变载荷 的表面要小；配合要求高、联接要求可靠、受重 载的表面粗糙度值都应小；同一精度，小尺寸比 大尺寸、轴比孔的表面粗糙度值要小；应与其尺 寸公差相协调。
Ry =ypmax+yvmax
（4）轮廓单峰平均间距S
轮廓单峰间距
——两相邻轮廓单峰的最高点在中线上的投影长度 。
轮廓单峰平均间距S
——在取样长度内，轮廓单峰间距的平均值。
（5） 轮廓微观不平度的平均间距Sm
轮廓微观不平度间距
——含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一段中线长度 。
轮廓微观不平度的平均间距Sm
——在取样长度内轮廓微观不平度间距的平均值，即 ：
（6）轮廓支承长度率tp
轮廓支承长度p
——平行于中线且与轮廓峰顶线相距为C的一条直线与轮廓 相截，所得的各段截线 之和 。
轮廓的支承长度率tp——轮廓的支承长度与取样长度之比。
表面粗糙度（评定参数）的选择
n 评定参数的选择：如无特殊要求，一般仅选用 高 反度 映参 零数 件。 表面推轮荐廓优的先特选征用。Ra以值下，情因况为例Ra外能：充分
参数值的选用方法
n 可用类比法来确定。一般尺寸公差、表面形状 公差小时，表面粗糙度参数值也小，但也不存 在确定的函数关系。如机床的手轮或手柄。
n 一般情况下，它们之间有一定的对应关系，设 形状公差为T，尺寸公差为IT，它们之间的关 系可参照以下对应关系：
若T≈0.6 IT，则Ra≤0.05 IT； Rz≤ 0.2 IT T≈0.4 IT，则Ra≤0.025 IT； Rz≤ 0.1 IT T≈0.25 IT，则Ra≤0.012 IT； Rz≤ 0.05 IT T＜0.25 IT，则Ra≤0.15 T； Rz≤ 0.6 T
L
表面粗糙度的评定参数
n 国家标准GB3505-83和GB/T1031-95中规定了6个评定 参数，其中有关高度特性的参数3个，间距特性的参数 有2个，形状特性参数有1个，其中高度参数是主要的。
（1）轮廓算术平均偏差Ｒa
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
Ra
其它表面处理； n c处标出取样长度（mm）； n d标出加工纹理方向符号； n e处标出加工余量（mm）； n f处标出间距参数值（mm）
或轮廓支承长度率。
标注举例
表面粗糙度的测量
n 比较法：将被测表面和表面粗糙度样块直接进行比较，
多用于车间，评定表面粗糙度值较大的工件。
n 非接触测量法
n 光切法：利用光切原理，用双管显微镜测量。 常用 于测量Rz为0.5～60μm可测量Rz、Ry和S值
(3)形状误差 ：零件表面中峰谷的波长和波高之比大于1000 的不平程度属于宏观几何形状误差。
零件表面的形貌
表面粗糙度对零件性能的影响
表面粗糙度的符号
n 在图样上表示表面粗糙度的符号有三种：
n a：基本符号，表示表面可以用任何方法获得； n b：表示表面是用去除材料的方法获得； n c：表示表面是用不去除材料的方法获得。
a
b
c
表面粗糙度的代号与标注
n a数1、的a允2 许处值为（粗μm糙）度；高度参 n b处标注加工方法、镀涂或
度。规定取样长度是为了限制和减弱表面波纹度对表 面粗糙度测量结果的影响。应与表面粗糙度的大小相 适应，一般在一个取样长度内应包含５个以上的波峰 和波谷。
n 评定长度 ln：为了全面、充分地反映被测表面的特性，
在评定或测量表面轮廓时所必需的一段长度。评定长
度宜可选包用L括较一长个 的或评多定L 个长取度样。长L度。表面不L 均匀的表L面，
n 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。
n 扫描隧道显微镜
n 接触测量法（触针法）
n 电动轮廓仪 n 三维表面粗糙度自动测量分析系统
粗糙度样块：
பைடு நூலகம்
光切显微镜：
干涉显微镜：
2205型表面粗糙度测量仪：
谢谢欣赏
THANK YOU FOR WATCHING
第五章 表面粗糙度
n 基本内容：掌握表面粗糙度的基本概念， 表面粗糙度的评定、选用、标注及测量。
n 重点内容：表面粗糙度的评定、选用及 标注。
n 难点内容：表面粗糙度的评定、选用。 n 操作技能：表面粗糙度的测量。
基本概念
n 零件表面的形貌可分为三种情况：
(1)表面粗糙度：零件表面所具有的微小峰谷的不平程度，其 波长和波高之比一般小于 50。属于微观几何形状误差。
n 当表面过于粗糙（Ra＞6.3μm）或过于光滑 （ 围适Ra于＜测0量.02R5z的μ仪m 器）的时检，测可范选围用。Rz，因为此范
n 当 用零 触件 针材 测料 量较。软时，可选用Rz，因为Ra一般采
n
当测量面积很小时，如顶尖、刀具的刃部、仪 表的小元件的表面，可选用Ry值。
n 当表面有特殊功能要求时，可同时选用几个参 数综合控制表面质量。
评定长度一般按5个取样长度n 来确定。
表面粗糙度的基本术语（二）
n 评定表面粗糙度的基准线：评定表面粗糙度的 一段参考线。有以下两种：
n 轮廓的最小二乘中线m：在取样长度内，使轮
廓上各点至F1该线的F2 距离平方和为最小。即：
n
yi2 min
y=f(x)
Fn
i 1
n 轮 轮0廓廓划算分术上平下均两中部线分m，：且在使取上样下长面度积内相，等将的实x直际 线 。即G：1 F1+FG32+…+F2n-1= F2+F4+…G+m F2n
n 影响零件的耐磨性。 n 影响配合性质的稳定性。 n 影响零件的疲劳强度。 n 影响零件的抗腐蚀性。 n 影响零件的密封性。 n 对零件的外观、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。
表面粗糙度的基本术语（一）
n 取样长度 l：评定表面粗基糙准度线 所规定的一段基准线长
1 l
l 0
y(x)dx
或
Ra
1 n
n i1
yi
（2）微观不平度十点高度Ｒz
n 在取样长度内５个最大的轮廓峰高ypi平均值与 5个最大轮廓谷深yvi平均值之和。
5
5
ypi yvi
Rz i1
i1
5
（3）轮廓最大高度Ｒy n 在取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线
之间的距离。峰顶线和谷底线平行于中 线且分别通过轮廓最高点和最低点。
表面粗糙度（参数值）的选择
n 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。
n 一般原则： 同一零件上，工作表面比非工作表面粗糙度
值小；摩擦表面比非摩擦表面要小；受交变载荷 的表面要小；配合要求高、联接要求可靠、受重 载的表面粗糙度值都应小；同一精度，小尺寸比 大尺寸、轴比孔的表面粗糙度值要小；应与其尺 寸公差相协调。
Ry =ypmax+yvmax
（4）轮廓单峰平均间距S
轮廓单峰间距
——两相邻轮廓单峰的最高点在中线上的投影长度 。
轮廓单峰平均间距S
——在取样长度内，轮廓单峰间距的平均值。
（5） 轮廓微观不平度的平均间距Sm
轮廓微观不平度间距
——含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一段中线长度 。
轮廓微观不平度的平均间距Sm
——在取样长度内轮廓微观不平度间距的平均值，即 ：
（6）轮廓支承长度率tp
轮廓支承长度p
——平行于中线且与轮廓峰顶线相距为C的一条直线与轮廓 相截，所得的各段截线 之和 。
轮廓的支承长度率tp——轮廓的支承长度与取样长度之比。
表面粗糙度（评定参数）的选择
n 评定参数的选择：如无特殊要求，一般仅选用 高 反度 映参 零数 件。 表面推轮荐廓优的先特选征用。Ra以值下，情因况为例Ra外能：充分
参数值的选用方法
n 可用类比法来确定。一般尺寸公差、表面形状 公差小时，表面粗糙度参数值也小，但也不存 在确定的函数关系。如机床的手轮或手柄。
n 一般情况下，它们之间有一定的对应关系，设 形状公差为T，尺寸公差为IT，它们之间的关 系可参照以下对应关系：
若T≈0.6 IT，则Ra≤0.05 IT； Rz≤ 0.2 IT T≈0.4 IT，则Ra≤0.025 IT； Rz≤ 0.1 IT T≈0.25 IT，则Ra≤0.012 IT； Rz≤ 0.05 IT T＜0.25 IT，则Ra≤0.15 T； Rz≤ 0.6 T
L
表面粗糙度的评定参数
n 国家标准GB3505-83和GB/T1031-95中规定了6个评定 参数，其中有关高度特性的参数3个，间距特性的参数 有2个，形状特性参数有1个，其中高度参数是主要的。
（1）轮廓算术平均偏差Ｒa
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
Ra
其它表面处理； n c处标出取样长度（mm）； n d标出加工纹理方向符号； n e处标出加工余量（mm）； n f处标出间距参数值（mm）
或轮廓支承长度率。
标注举例
表面粗糙度的测量
n 比较法：将被测表面和表面粗糙度样块直接进行比较，
多用于车间，评定表面粗糙度值较大的工件。
n 非接触测量法
n 光切法：利用光切原理，用双管显微镜测量。 常用 于测量Rz为0.5～60μm可测量Rz、Ry和S值