表面粗糙度陈课件

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1、第四章表面微观轮廓精度第四章表面微观轮廓精度一、表面粗糙度的基本概念一、表面粗糙度的基本概念二、表面粗糙度的评定二、表面粗糙度的评定三、粗糙度参数及数值的选择三、粗糙度参数及数值的选择四、表面粗糙度在图样上的标注四、表面粗糙度在图样上的标注一、表面粗糙度的基本概念一、表面粗糙度的基本概念 GB/T3505-GB/T3505-20092009产品几何技术规范产品几何技术规范 表面结表面结构构 轮廓法轮廓法 术语、定义及表面结构参数术语、定义及表面结构参数 GB/T10610- GB/T10610-20092009产品几何技术规范产品几何技术规范 表面表面结构结构 轮廓法轮廓法 评定表面结构的规则

2、和方法评定表面结构的规则和方法 GB/T131-2006GB/T131-2006产品几何技术规范产品几何技术规范 技术技术产品文件中表面结构的表示法产品文件中表面结构的表示法 GB/T15757-2002 GB/T15757-2002产品几何技术规范表面缺产品几何技术规范表面缺陷陷 术语、定义及参数术语、定义及参数等等。一、表面粗糙度的基本概念一、表面粗糙度的基本概念1.1.定义：定义： 加工表面上加工表面上具有的间距很小具有的间距很小的微小峰谷所形的微小峰谷所形成的微观几何形成的微观几何形状特征。状特征。一、表面粗糙度的基本概念一、表面粗糙度的基本概念 表面粗糙度、表面波纹度和形状误差，表面

3、粗糙度、表面波纹度和形状误差，三者通常按波距（间距）来划分：三者通常按波距（间距）来划分： 波距小于波距小于 1mm 1mm 的属于表面的属于表面粗糙度粗糙度； 波距在波距在 1 110mm 10mm 的属于表面的属于表面波纹度波纹度； 波距大于波距大于 10mm 10mm 的属于的属于形状误差形状误差。 一、表面粗糙度的基本概念一、表面粗糙度的基本概念 表面粗糙度、表面波纹度和形状误差，表面粗糙度、表面波纹度和形状误差，也可按波距和幅度的比值来划分：也可按波距和幅度的比值来划分： 比值小于比值小于 50 50 的属于表面的属于表面粗糙度粗糙度； 比值在比值在50501000 1000 的属于

4、表面的属于表面波纹度波纹度； 比值大于比值大于1000 1000 的属于的属于形状误差形状误差。 二、表面二、表面（粗糙度）（粗糙度）结构的评定结构的评定 零件表面的粗糙度是否满足设计要求，零件表面的粗糙度是否满足设计要求，需要进行测量和评定。需要进行测量和评定。 为了使测量和评定结果统一，根据国家为了使测量和评定结果统一，根据国家标准的要求，应规定标准的要求，应规定取样长度取样长度、评定长度评定长度、基准线基准线和和评定参数评定参数，且测量方向应垂直于表，且测量方向应垂直于表面的加工纹理方向。面的加工纹理方向。 1.1.取样长度取样长度 是指测量或评定表面粗糙度时所规定的是指测量或评定表面粗

5、糙度时所规定的一段基准长度，用符号一段基准长度，用符号 lr 表示。表示。 目的是限制、减弱波纹度、形状误差对目的是限制、减弱波纹度、形状误差对测量结果的影响。测量结果的影响。二、表面二、表面（粗糙度）（粗糙度）结构的评定结构的评定 1.1.取样长度取样长度 测量或评定表面粗糙度时所规定的一段基准测量或评定表面粗糙度时所规定的一段基准长度，用符号长度，用符号 lr 表示。表示。从以下的系列中选取：从以下的系列中选取： 0.080.08，0.250.25，0.80.8，2.52.5，8.0 8.0 （mmmm）l rl rl rl rl r基 准 线ln二、表面二、表面（粗糙度）（粗糙度）结构的

6、评定结构的评定 2.2.评定长度评定长度 为了合理且较全面地反映整个表面的粗为了合理且较全面地反映整个表面的粗糙度特征，而在测量和评定表面粗糙度时所糙度特征，而在测量和评定表面粗糙度时所必需的一段最小长度，用符号必需的一段最小长度，用符号 ln 表示。表示。 一般取一般取5 5个取样长度。个取样长度。 l rl rl rl rl r基准线ln二、表面二、表面（粗糙度）（粗糙度）结构的评定结构的评定 3.3.基准线基准线 通过测量手段获得表面轮廓曲线以后，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。准

7、线，作为计算各种参数的基础。 轮廓算术平均中线轮廓算术平均中线 轮廓最小二乘中线轮廓最小二乘中线二、表面二、表面（粗糙度）（粗糙度）结构的评定结构的评定 3.3.基准线基准线 轮廓算术平均中线轮廓算术平均中线: : 具有理想的直线形状并在取样长度具有理想的直线形状并在取样长度lr 内与轮内与轮廓走向一致的基准线，该基准线将实际轮廓分成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上、下两个部分，且使上部分面积之和等于下部分面积之和。分面积之和。 F F 1 1 + + F F 3 3 + = + = F F 2 2 + + F F 4 4 + +算术平均中

8、线l rZxF2F4F1F3F2n-1F2nF2n-2二、表面二、表面（粗糙度）（粗糙度）结构的评定结构的评定 3.3.基准线基准线 轮廓最小二乘中线轮廓最小二乘中线: : 具有理想的直线形状并划分被测轮廓的具有理想的直线形状并划分被测轮廓的基准线，基准线，在取样长度在取样长度 lr 内使轮廓上的各点内使轮廓上的各点到该基准线的距离的平方和为最小。到该基准线的距离的平方和为最小。 min)(ldxxZ02minniiZ12二、表面二、表面（粗糙度）（粗糙度）结构的评定结构的评定Zxz2z1z3znzil r最 小 二 乘 中 线 4.4.评定参数评定参数定量评定表面粗糙度轮廓，用参数及数值来定

9、量评定表面粗糙度轮廓，用参数及数值来表示表面粗糙度轮廓的特征。包括：表示表面粗糙度轮廓的特征。包括： 微小峰、谷的幅度；微小峰、谷的幅度； 间距的大小；间距的大小； 通常采用下列幅度参数和间距参数。通常采用下列幅度参数和间距参数。二、表面二、表面（粗糙度）（粗糙度）结构的评定结构的评定ldxxZlRa01|)(|niiZnRa1|1 1.高度特征参数高度特征参数轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差Ra 在取样长度在取样长度 lr 内，被测轮廓上各点到内，被测轮廓上各点到基准线的距离基准线的距离 Zi 的绝对值的算术平均值。的绝对值的算术平均值。 二、表面二、表面（粗糙度）（粗糙度）结构的评定结构的

10、评定Raziznz3z1z2xZ基 准 线l r 轮廓最大高度轮廓最大高度Rz 在取样长度在取样长度 lr 内，最大轮廓峰高内，最大轮廓峰高Zp与与最大轮廓谷深最大轮廓谷深Zv之和的高度。之和的高度。Rz=Zp+ Zv Rzl rZv4Zv3Zv2Zv1ZP4ZP3ZP2ZP1二、表面二、表面（粗糙度）（粗糙度）结构的评定结构的评定2.间距特征参数间距特征参数 轮廓单元的平均宽度轮廓单元的平均宽度RSm 一个轮廓峰与相邻的轮廓谷的组合叫做轮廓一个轮廓峰与相邻的轮廓谷的组合叫做轮廓单元。单元。 在取样长度在取样长度 lr 范围内，中线与各个轮廓单元范围内，中线与各个轮廓单元相交线段的长度叫做轮廓

11、单元的宽度，用符号相交线段的长度叫做轮廓单元的宽度，用符号Xsi表示。表示。 轮廓单元的平均宽度是指在一个取样长度轮廓单元的平均宽度是指在一个取样长度 lr范围内所有轮廓单元的宽度范围内所有轮廓单元的宽度Xsi的平均值。的平均值。 misiXmRSm11二、表面二、表面（粗糙度）（粗糙度）结构的评定结构的评定 轮廓单元的平均宽度轮廓单元的平均宽度RSmX s1X smX sil rmisiXmRSm11二、表面二、表面（粗糙度）（粗糙度）结构的评定结构的评定 3.形状特征参数形状特征参数 轮廓支承长度率轮廓支承长度率Rmr(c) 在评定长度在评定长度ln内，一条平行于中线的直内，一条平行于中线

12、的直线从峰顶线向下移动到某一水平位置（移动线从峰顶线向下移动到某一水平位置（移动距离距离c）时，轮廓的实体材料长度）时，轮廓的实体材料长度Ml(c)与评与评定长度定长度ln之比（用百分率表示）。之比（用百分率表示）。 ln)c(Ml)c(Rmr二、表面二、表面（粗糙度）（粗糙度）结构的评定结构的评定轮廓支承长度率轮廓支承长度率Rmr(c) c基 准 线Rzlnln)c(Ml)c(Rmr二、表面二、表面（粗糙度）（粗糙度）结构的评定结构的评定 参数的选择：参数的选择： 与高度特性有关的评定参数是基本评与高度特性有关的评定参数是基本评定参数，通常只给出定参数，通常只给出 Ra 或或 Rz 及允许值

13、。及允许值。 与间距和形状特性有关的参数是附与间距和形状特性有关的参数是附加评定参数，在有特殊要求时才选用。加评定参数，在有特殊要求时才选用。三、粗糙度参数及数值的选择三、粗糙度参数及数值的选择德国产的轮廓仪德国产的轮廓仪表面粗糙度检查记录仪表面粗糙度检查记录仪双管显微镜双管显微镜光栅干涉光栅干涉显微镜显微镜粗糙度参数及数值的新旧标准对比粗糙度参数及数值的新旧标准对比 Ra m Rz m100 600 1 50 300 225 150 312.5 75 46.3 40 5Ra m Rz m3.2 20 6 1.60 10 70.80 5 80.40 2.5 90.20 1.5 10粗糙度参数及

14、数值的新旧标准对比粗糙度参数及数值的新旧标准对比 Ra m Rz m0.100 0.7 11 0. 050 0.35 120. 025 130. 012 14粗糙度参数及数值的新旧标准对比粗糙度参数及数值的新旧标准对比 三、表面粗糙度在图样上的标注三、表面粗糙度在图样上的标注 面粗糙度轮廓符号和代号的形式，正面粗糙度轮廓符号和代号的形式，正确地标注在零件图上。确地标注在零件图上。GB/T 131-2006 规定了零件规定了零件表面结构表面结构（粗粗糙度糙度）符号、代号及其在图样上的标注方）符号、代号及其在图样上的标注方法。法。2.2.表面粗糙度高度参数值的注写及涵义表面粗糙度高度参数值的注写及

15、涵义 给定上限值：给定上限值：同一评定长度范围内，幅度同一评定长度范围内，幅度参数所有实测值中，大于上限值的个数少于总数参数所有实测值中，大于上限值的个数少于总数的的16%，则认为合格。，则认为合格。 给定上限值和下限值：给定上限值和下限值：同一评定长度范围内，同一评定长度范围内，幅度参数所有实测值中，大于上限值的个数少于总幅度参数所有实测值中，大于上限值的个数少于总数的数的16%，且小于下限值的个数少于总数的，且小于下限值的个数少于总数的16%，则认为合格。则认为合格。 Ra 6.3 Rz 12.5U Ra 6.3U Rz 12.5Ra 6.3Ra 3.2U Ra 6.3L Ra 3.22.

16、2.表面粗糙度高度参数值的注写及涵义表面粗糙度高度参数值的注写及涵义 给定最大值：给定最大值：整个被测表面上幅度参数所整个被测表面上幅度参数所有的实测值皆不大于允许值，则认为合格。有的实测值皆不大于允许值，则认为合格。 给定最大值和最小值：给定最大值和最小值：整个被测表面上幅整个被测表面上幅度参数所有的实测值皆在最大与最小允许值范围度参数所有的实测值皆在最大与最小允许值范围内，才认为合格。内，才认为合格。Ra max 3.2Ra max 3.2Ra min 1.62.2.表面粗糙度高度参数值的注写及涵义表面粗糙度高度参数值的注写及涵义1.6 用任何方法获得的表面粗糙用任何方法获得的表面粗糙度度

17、Ra的上限值为的上限值为1.6m Ra 1.6U Ra 1.6U“X” 0.08-0.8 /Ra3 max 1.61.5磨磨= 加工加工工艺类型工艺类型加工加工余量余量 表面表面结构纹理结构纹理加工加工工艺工艺传输带传输带上、下限上、下限 符号符号轮廓轮廓特征特征评定长度评定长度极限判断极限判断 规则规则极限值极限值滤波器滤波器 类型类型U“X” 0.08-0.8 /Ra3 max 1.61.5磨磨= 加工加工工艺类型工艺类型加工加工余量余量 表面表面结构纹理结构纹理加工加工工艺工艺传输带传输带上、下限上、下限 符号符号轮廓轮廓特征特征评定长度评定长度极限判断极限判断 规则规则极限值极限值滤波

18、器滤波器 类型类型U“X” 0.08-0.8 /Ra3 max 1.61.5磨磨= 加工加工工艺类型工艺类型加工加工余量余量 表面表面结构纹理结构纹理加工加工工艺工艺传输带传输带上、下限上、下限 符号符号轮廓轮廓特征特征评定长度评定长度极限判断极限判断 规则规则极限值极限值滤波器滤波器 类型类型U“X” 0.08-0.8 /Ra3 max 1.61.5磨磨= 加工加工工艺类型工艺类型加工加工余量余量 表面表面结构纹理结构纹理加工加工工艺工艺传输带传输带上、下限上、下限 符号符号轮廓轮廓特征特征评定长度评定长度极限判断极限判断 规则规则极限值极限值滤波器滤波器 类型类型U“X” 0.08-0.8

19、 /Ra3 max 1.61.5磨磨= 加工加工工艺类型工艺类型加工加工余量余量 表面表面结构纹理结构纹理加工加工工艺工艺传输带传输带上、下限上、下限 符号符号轮廓轮廓特征特征评定长度评定长度极限判断极限判断 规则规则极限值极限值滤波器滤波器 类型类型U“X” 0.08-0.8 /Ra3 max 1.61.5磨磨= 加工加工工艺类型工艺类型加工加工余量余量 表面表面结构纹理结构纹理加工加工工艺工艺传输带传输带上、下限上、下限 符号符号轮廓轮廓特征特征评定长度评定长度极限判断极限判断 规则规则极限值极限值滤波器滤波器 类型类型U“X” 0.08-0.8 /Ra3 max 1.61.5磨磨= 加工

20、加工工艺类型工艺类型加工加工余量余量 表面表面结构纹理结构纹理加工加工工艺工艺传输带传输带上、下限上、下限 符号符号轮廓轮廓特征特征评定长度评定长度极限判断极限判断 规则规则极限值极限值滤波器滤波器 类型类型U“X” 0.08-0.8 /Ra3 max 1.61.5磨磨= 加工加工工艺类型工艺类型加工加工余量余量 表面表面结构纹理结构纹理加工加工工艺工艺传输带传输带上、下限上、下限 符号符号轮廓轮廓特征特征评定长度评定长度极限判断极限判断 规则规则极限值极限值滤波器滤波器 类型类型U“X” 0.08-0.8 /Ra3 max 1.61.5磨磨= 加工加工工艺类型工艺类型加工加工余量余量 表面表

21、面结构纹理结构纹理加工加工工艺工艺传输带传输带上、下限上、下限 符号符号轮廓轮廓特征特征评定长度评定长度极限判断极限判断 规则规则极限值极限值滤波器滤波器 类型类型U“X” 0.08-0.8 /Ra3 max 1.61.5磨磨= 加工加工工艺类型工艺类型加工加工余量余量 表面表面结构纹理结构纹理加工加工工艺工艺传输带传输带上、下限上、下限 符号符号轮廓轮廓特征特征评定长度评定长度极限判断极限判断 规则规则极限值极限值滤波器滤波器 类型类型U“X” 0.08-0.8 /Ra3 max 1.61.5磨磨= 加工加工工艺类型工艺类型加工加工余量余量 表面表面结构纹理结构纹理加工加工工艺工艺传输带传输

22、带上、下限上、下限 符号符号轮廓轮廓特征特征评定长度评定长度极限判断极限判断 规则规则极限值极限值滤波器滤波器 类型类型U“X” 0.08-0.8 /Ra3 max 1.61.5磨磨= 加工加工工艺类型工艺类型加工加工余量余量 表面表面结构纹理结构纹理加工加工工艺工艺传输带传输带上、下限上、下限 符号符号轮廓轮廓特征特征评定长度评定长度极限判断极限判断 规则规则极限值极限值滤波器滤波器 类型类型U“X” 0.08-0.8 /Ra3 max 1.61.5磨磨= 加工加工工艺类型工艺类型加工加工余量余量 表面表面结构纹理结构纹理加工加工工艺工艺传输带传输带上、下限上、下限 符号符号轮廓轮廓特征特征

23、评定长度评定长度极限判断极限判断 规则规则极限值极限值滤波器滤波器 类型类型3.3.表面粗糙度在图样上的标注表面粗糙度在图样上的标注 标注表面粗糙度代号时，代号的尖端指标注表面粗糙度代号时，代号的尖端指向可见轮廓线、尺寸线、尺寸界线或它们的向可见轮廓线、尺寸线、尺寸界线或它们的延长线上，必须从材料外指向零件表面。延长线上，必须从材料外指向零件表面。 旧标准中的标注旧标准中的标注3.3.表面粗糙度在图样上的标注表面粗糙度在图样上的标注 标注表面粗糙度代号时，代号的尖端指标注表面粗糙度代号时，代号的尖端指向可见轮廓线、尺寸线、尺寸界线或它们的向可见轮廓线、尺寸线、尺寸界线或它们的延长线上，必须从材

24、料外指向零件表面。延长线上，必须从材料外指向零件表面。 Ra 0.8 Rz 12.53.3.表面粗糙度在图样上的标注表面粗糙度在图样上的标注 标注表面粗糙度代号时，代号的尖端指标注表面粗糙度代号时，代号的尖端指向可见轮廓线、尺寸线、尺寸界线或它们的向可见轮廓线、尺寸线、尺寸界线或它们的延长线上，必须从材料外指向零件表面。延长线上，必须从材料外指向零件表面。 Ra 6.3 Rz 3.2 用细实线相用细实线相连的不连续的同连的不连续的同一表面只标注一一表面只标注一次。当零件所有次。当零件所有表面具有相同表面具有相同的的粗糙度时，其代粗糙度时，其代号可在图样的号可在图样的标标题栏附近题栏附近统一标统一标注。注。 Ra 6.3（ ）减速器的输出轴减速器的输出轴