产品几何技术规范基础4ppt

在取样长度 lr 内，被测轮廓上各点到基准线的 距离 Zi 的算术平均值。
Ra
1 n
n
| Zi
i 1
|
Z
z1 z2
1 l
Ra | Z ( x) | dx l0
zi
zn
Ra
x
z3 基 准 线
lr
粗糙度
(2)轮廓最大高度Rz
在取样长度 lr 内，最大轮廓峰高Zp与最大轮廓 谷深Zv之和的高度。Rz=Zpmax+ Zv max
产品几何技术规范基础
表面粗糙度
粗糙度
要点： 一、表面粗糙度概述 二、表面粗糙度的评定 三、粗糙度数值的选择 四、表面粗糙度的标注
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粗糙度
一、 概 述
粗糙度
粗糙度
粗糙度 5.1 概 述
放大镜看表面结构
表面形貌
实际表面
表面轮廓
表面结构
粗糙度
表面轮廓---平面与实际表面相交所得的轮廓。
（分为横向轮廓和纵向轮廓）
粗糙度
(4)抗腐蚀性 表面越粗糙，越容易腐蚀严重
表面越粗糙，越易在波谷处凝聚腐 蚀物质，凹谷深度越大，底部角度 越小，腐蚀作用越厉害。
粗糙度
(5) 密封性
表面越粗糙密封性越差。静态密封引起渗漏；动态 密封表面不能太光滑。
(6)表面接触刚度 表面粗糙降低接触刚度， 影响机件的工作精度和抗振性。
粗糙度
粗糙度
评定
2.评定长度ln
评定表面粗糙度时所必需的一段最小长度，用符号 ln 表示。 评定长度可以包含一个或几个取样长度。一般取5个
取样长度(ln =5lr)。
粗糙度
评定
3.基准线（中线）m 通过测量手段获得表面轮廓曲线以
后，需要提供一条定量评定表面粗糙度 量值的基准线，作为计算各种参数的基 础。
表面粗糙度的选用方法
1.在满足功能要求的前提下，尽量选用较大的粗糙度参 数值。
2.同一零件的工作面比非工作面粗糙度值小。 3.摩擦表面比非摩擦表面粗糙度值小。 4.配合性质要求稳定的表面，粗糙度值应取小些。 5.尺寸精度与几何精度要求高的表面，粗糙度值应取小些。 6.凡有关标准已对表面粗糙度要求做出规定的，按标准规定
3.基准线
(2)轮廓最小二乘中线
具有理想的直线形状并划分被测轮廓的基准线，在取样 长度 lr 内使轮廓上的各点到该基准线的距离 Zi 的平方和为最 小。
l
0
Z
2 ( x)dx
min
n
Zi 2 min
i 1
粗糙度
粗糙度
评定
4.评定参数
为了定量评定表面粗糙度轮廓，必须用参数及其 数值来表示表面粗糙度轮廓的特征。 包括：
要求，应规定取样长度、评定长度、基准线和
评定参数，且测量方向应垂直于表面的加工纹
理方向。
粗糙度
评定
1.取样长度lr 指判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度，
用符号 lr 表示。
一般情况下，取样长度至少包含5个微峰和5个 微谷。
长波滤波器上截止波长值就是取样长度lr
粗糙度
Baidu Nhomakorabea
取样长度
取样长度系列：
0.08，0.25，0.8，2.5，8.0 （mm）
粗糙度 5.1 概 述
微观--表面粗糙度 λ/h<50 宏观--形状误差 λ/h>1000 之间--波度误差λ/h =50～1000
λ——波距 h——波高
粗糙度
对零件使用性能的影响
(1) 耐磨性 -------
表面不是越光越好
表面越粗糙，摩擦阻力越大，磨损越快，耐磨性越差，但太光 滑，反而增加摩擦磨损。零件应规定合理的表面粗糙度。
轮廓算术平均中线 轮廓最小二乘中线
粗糙度
3.基准线
(1)轮廓算术平均中线
指具有理想的直线形状并在取样长度lr 内与轮廓走向一 致的基准线，该基准线将实际轮廓分成上、下两个部分，且 使上部分面积之和等于下部分面积之和。
F 1+ F 3 + …+F2n-1= F 2 + F 4 +…+F2n
粗糙度
粗糙度
最大高度Rz
粗糙度
评定
(3)轮廓单元的平均宽度RSm
RSm反映密封性
轮廓单元------一个轮廓峰与相邻的轮廓谷的组合
轮廓单元宽度Xsi -----中线与各个轮廓单元相交线段的长度
轮廓单元的平均宽度----在一个取样长度 lr范围内所有轮廓单 元的宽度Xsi的平均值。
Xs 1
Xs i
Xs m
RSm
选取（例如与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的表面粗糙度） 7.相互配合的孔、轴，轴表面的粗糙度值应比孔表面的要小
些。
粗糙度
粗糙度
不同加工方法 所得表面粗糙度 Ra 值 与 相 应 加 工 时间的关系
1 m
m i 1
X si
lr
粗糙度
评定
(4)轮廓支承长度率Rmr(c)
Rmr(c) 反映零件耐磨性： Rmr(c) 越大，支承面积越大，耐磨性能越好。
m
li (c)
Rmr(c) i1 ln
粗糙度
三、粗糙度数值的选择
一）原则
满足零件功能要求，考虑工艺可行性和经济性
二）基本方法
一般用类比法
粗糙度
☆ 微小峰、谷的幅度； ☆ 间距的大小； ☆混合特征
粗糙度
粗糙度评定参数:
(1)轮廓算术平均偏差Ra；(客观反映粗糙度，主要) (2)轮廓最大高度Rz；(易测量，主要) (3)轮廓单元的平均宽度RSm；(反映密封性，附加) (4)轮廓支承长度率Rmr(c)。(反映耐磨性，附加)
粗糙度
评定参数
(1)轮廓算术平均偏差Ra
粗糙度
(2)配合性能 表面越粗糙，配合性能越不稳定。 间隙配合，易磨损间隙增大，影响定位精度 过盈配合，装配后过盈减小，降低联结强度；
粗糙度
(3)耐疲劳性 零件表面越粗糙，其疲劳强度越低。
表面越粗糙，波谷越深且底部圆弧半径越小，越容易产生应力 集中，对承受交变载荷的零件波谷的位置易出现疲劳裂纹。
图5-1 表面轮廓
零件实际 表面轮廓
粗糙度
横向轮廓 : 垂直于表面加工纹理的平面 与表面相交所得的轮廓线.
粗糙度
各种加工方法表面轮廓
粗糙度
表面粗糙度概念 加工表面上具有的间距 很小(小于1mm)的微小 峰谷所形成的微观几何 形状特征。
微小峰谷?
粗糙度 ➢表面粗糙度----波距小于1mm ； ➢形状误差----波距大于10mm 。 ➢表面波纹度----波距在1～10mm ；
表面粗糙度对零件使用性能的影响
耐磨性：表面粗糙度大—磨损大—寿命低。 耐疲劳性：表面越粗糙，疲劳强度越低。 抗耐腐蚀性：粗糙的表面易造成表面锈蚀。 接触刚度：表面越粗糙，接触刚度越低。 配合性质：表面粗糙度影响配合性质的稳定性。 密封性：表面粗糙，密封性差。
粗糙度
评定
二、表面粗糙度评定
为了使测量和评定结果统一，根据国家标准的