几何精度控制技术-第三章表面粗糙度

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1、几何精度控制技术主 讲 赵志刚13919960511兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院第1章 绪论 第2章尺寸精度第3章表面粗糙度第4章 形状和位置公差第6章测量技术基础第7章 几种常用标准件的互换性 第5章 渐开线圆柱齿轮传动的互换性 几何精度控制技术几何精度控制技术兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院第一节 概述 5.3 表面特征代号及标注 5.4 表面粗糙度数值的选择 第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 第二节 表面粗糙度的评定参数 5.5 表面粗糙度的测量 兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程

2、学院第一节 概述 二、表面粗糙度的概念三、表面粗糙度的形成 四、表面粗糙度零件使用性能的影响第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 一、表面质量的概念 兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 第一节 概述表面质量表面质量表面质量表面质量表面形貌表面形貌表层加工硬化的程度和深度表层加工硬化的程度和深度一、概念表面残余应力的性质和大小表面残余应力的性质和大小是指零件已加工表面的质量是指零件已加工表面的质量( (也称表面完整性也称表面完整性) )。兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院 表面形貌，按其特征可以分离为以下成分：表

3、面形貌，按其特征可以分离为以下成分： 表层加工硬化是指在切削过程中，由于刀具前刀表层加工硬化是指在切削过程中，由于刀具前刀面的推挤以及后刀面的挤压与摩擦、工件已加工表面面的推挤以及后刀面的挤压与摩擦、工件已加工表面层的晶粒发生很大的变形，致使其硬度比原来工件材层的晶粒发生很大的变形，致使其硬度比原来工件材料的硬度有显著提高的现象。料的硬度有显著提高的现象。 表层残余应力是指已加工零件在不受外力作用表层残余应力是指已加工零件在不受外力作用下，残留在零件一定深度表层里的应力，它会影响下，残留在零件一定深度表层里的应力，它会影响零件表面质量和使用性能。零件表面质量和使用性能。表面粗糙度（表面粗糙度（

4、roughnessroughness）误差）误差微观几何形状误差微观几何形状误差表面形状误差表面形状误差基本轮廓（基本轮廓（primary profileprimary profile）误差）误差表面波纹度（表面波纹度（wavenesswaveness）误差以及表面缺陷）误差以及表面缺陷中间几何形状误差中间几何形状误差兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院 实际零件表面轮廓对理想零件表面轮廓的偏离程实际零件表面轮廓对理想零件表面轮廓的偏离程度称为零件表面形貌误差。度称为零件表面形貌误差。 零件的表面形貌主要可以分为：表面粗糙度、表面波零件的表面形貌主要可以分为：表面粗糙度、表面波纹度

5、和有效区域内的形状误差。除此三者之外还有我们所纹度和有效区域内的形状误差。除此三者之外还有我们所说的伤痕、刀纹等。说的伤痕、刀纹等。二、表面形貌误差本课程重点讨论本课程重点讨论表面粗糙度表面粗糙度兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院表面粗糙度是零件表面加工后形成的有较小间距和峰谷表面粗糙度是零件表面加工后形成的有较小间距和峰谷组成的微量高低不平的痕迹。组成的微量高低不平的痕迹。 表面精度要求可以用表面缺陷、表面粗糙度和表面波表面精度要求可以用表面缺陷、表面粗糙度和表面波纹度三种精度规范来表示。纹度三种精度规范来表示。 目前，还没有划分表面粗糙度、波度和形状误差的国目前，还没有划分表

6、面粗糙度、波度和形状误差的国家标准，也有按波距的大小来考虑。波距小于家标准，也有按波距的大小来考虑。波距小于1mm，大大体呈周期变化的属于表面粗糙度范畴；波距在体呈周期变化的属于表面粗糙度范畴；波距在110mm之间，并呈周期性变化的属于表面波度范畴；波距在之间，并呈周期性变化的属于表面波度范畴；波距在10mm以上而无明显周期性变化的属于表面形状误差的范以上而无明显周期性变化的属于表面形状误差的范畴。畴。兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院1. 表面粗糙度表面粗糙度 零件表面加工后形成的有较小间距和峰谷组成的微量零件表面加工后形成的有较小间距和峰谷组成的微量高低不平的痕迹。高低不平的

7、痕迹。一般指零件表面中峰谷的波长与波高一般指零件表面中峰谷的波长与波高之比值小于之比值小于40或波距小于或波距小于1mm大体呈周期性变化的不平大体呈周期性变化的不平程度。程度。兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院2. 表面波纹度表面波纹度 指零件表面中峰谷的波长与波高之比值等于指零件表面中峰谷的波长与波高之比值等于401000或波距等于或波距等于110mm之间呈周期性变化的不平程度。之间呈周期性变化的不平程度。兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院3. 形状误差形状误差 指零件表面中峰谷的波长与波高之比值大于指零件表面中峰谷的波长与波高之比值大于1000或波或波距在距在1

8、0mm10mm以上且无明显周期变化以上且无明显周期变化的不平程度。的不平程度。兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院4. 纹理方向纹理方向 纹理方向是指表面刀纹的方向，它取决于表面形成纹理方向是指表面刀纹的方向，它取决于表面形成过程中所采用的加工方法过程中所采用的加工方法。兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院5. 伤痕伤痕 伤痕是在零件表面上一些个别位置出现的缺陷，如伤痕是在零件表面上一些个别位置出现的缺陷，如砂眼、气孔、划痕等。砂眼、气孔、划痕等。兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 二、 表面粗糙度的概念 在放

9、大镜下，可以观察出零件表面具有高低不平的峰谷，在放大镜下，可以观察出零件表面具有高低不平的峰谷，这种由这种由较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性，称为表面，称为表面粗糙度。粗糙度。第一节 概述兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 三、 表面粗糙度的形成 1、加工时，刀具与工件已加工表面间的摩擦（挤压）、加工时，刀具与工件已加工表面间的摩擦（挤压） 2、工件表层金属的塑性变形、工件表层金属的塑性变形 3、工艺系统中的高频振动、工艺系统中的高频振动 4、机床的精度、加工方法有关。、机床的精度、加工方法

10、有关。第一节 概述兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 四、 表面粗糙度对零件使用性能的影响1摩擦和磨损方面摩擦和磨损方面 零件表面越粗糙，摩擦系数越大，因摩擦而消耗的能量也越零件表面越粗糙，摩擦系数越大，因摩擦而消耗的能量也越大；且两配合表面间的实际有效接触面积越小，单位面积压力越大；且两配合表面间的实际有效接触面积越小，单位面积压力越大，故更易磨损。但是，表面过于光滑，不利于润滑油的贮存，大，故更易磨损。但是，表面过于光滑，不利于润滑油的贮存，易使工作面间形成半干摩擦甚至干摩擦，反而使磨损加剧。易使工作面间形成半干摩擦甚至干摩擦，反

11、而使磨损加剧。2. 2. 对配合性质稳定性的影响对配合性质稳定性的影响 表面粗糙不平，会降低机器零件运动的灵敏性，还会影响机器表面粗糙不平，会降低机器零件运动的灵敏性，还会影响机器或仪器工作精度的保持。对于间隙配合，表面越粗糙，就越易磨损，或仪器工作精度的保持。对于间隙配合，表面越粗糙，就越易磨损，使工作过程中的间隙迅速增大，过早地失去配合精度；对于过盈配使工作过程中的间隙迅速增大，过早地失去配合精度；对于过盈配合，由于在压入装配时，把粗糙表面的凸峰挤平，减小了实际过盈合，由于在压入装配时，把粗糙表面的凸峰挤平，减小了实际过盈量，从而降低了联结的可靠性，同样不能保证正常的工作。量，从而降低了联

12、结的可靠性，同样不能保证正常的工作。兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院4. 4. 对抗腐蚀性的影响对抗腐蚀性的影响 表面越粗糙，则积聚在零件表面上的腐蚀性气体或液体也越表面越粗糙，则积聚在零件表面上的腐蚀性气体或液体也越多，且通过表面的微观凹谷渗入到金属内层，造成表面锈蚀。多，且通过表面的微观凹谷渗入到金属内层，造成表面锈蚀。5. 5. 对结合面密封性的影响对结合面密封性的影响 粗糙的表面结合时，两表面只在局部点上接触，中间有缝隙，粗糙的表面结合时，两表面只在局部点上接触，中间有缝隙，影响密封性。影响密封性。3. 3. 对耐疲劳性的影响对耐疲劳性的影响 粗糙的钢质零件表面，在交变

13、载荷作用下，对应力集中很敏粗糙的钢质零件表面，在交变载荷作用下，对应力集中很敏感，因而影响零件的疲劳强度。感，因而影响零件的疲劳强度。第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 一、 GB/T3505-2000中的术语及定义第二节 表面粗糙度的评定参数 二、 GB/T3505-1983中的术语及定义 ISO 4287ISO 4287：19971997是当前使用的一个主要国际标准，它综合了表面特是当前使用的一个主要国际标准，它综合了表面特征的基本术语和评定参数。征的基本术语和评定参数。 为了正确地

14、测量和评定零件表面粗糙度轮廓以及在零件图上正确地为了正确地测量和评定零件表面粗糙度轮廓以及在零件图上正确地标注表面粗糙度轮廓的技术要求，以保证零件的互换性，我国发布了以标注表面粗糙度轮廓的技术要求，以保证零件的互换性，我国发布了以下国家标准：下国家标准： GB/T 3505-2000产品几何技术规范产品几何技术规范 表面结构表面结构 轮廓法表面结构的术轮廓法表面结构的术语、定义及参数语、定义及参数 GB/T 10610-1998 产品几何技术规范产品几何技术规范 表面结构表面结构 轮廓法评定表面结轮廓法评定表面结构的规则和方法构的规则和方法 GB/T 1031-1995 表面粗糙度表面粗糙度

15、参数及其数值参数及其数值 GB/T 131 1993 机械制图机械制图 表面粗糙度符号、代号及其标注表面粗糙度符号、代号及其标注兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院第二节 表面粗糙度的评定参数一、 GB/T3505-2000中的术语及定义第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 （一）、一般术语及定义（一）、一般术语及定义 1、轮廓滤波器、轮廓滤波器 2、 滤波器滤波器 3、 滤波器滤波器 4、 滤波器滤波器scf兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院5、实际表面、实际表面6、实际表面轮廓、实际表面轮廓7、原始轮廓、原始轮廓8、粗糙度轮廓、粗糙度轮廓9、中线、中线

16、第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 表面粗糙度与形状误差的区别表面粗糙度与形状误差的区别 形状误差：宏观几何形状误差形状误差：宏观几何形状误差 表面粗糙度：微观几何形状误差表面粗糙度：微观几何形状误差兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院10、取样长度、取样长度lr限制、减弱几何形状误差及表面波纹度对测量结果的影响。限制、减弱几何形状误差及表面波纹度对测量结果的影响。11、评定长度、评定长度ln 评定表面粗糙度时所必须的一段长度，评定表面粗糙度时所必须的一段长度， 一一 般般Ln=5Lr第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机

17、电工程学院1、轮廓峰、轮廓峰2、轮廓谷、轮廓谷3、轮廓单元、轮廓单元4、轮廓峰高、轮廓峰高5、轮廓谷深、轮廓谷深6、轮廓单元高度、轮廓单元高度7、轮廓单元宽度、轮廓单元宽度第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 （二）、几何参数术语及定义（二）、几何参数术语及定义ZpZvsXtZ兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院1、最大轮廓峰高、最大轮廓峰高第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 （三）、表面粗糙度轮廓参数术语及定义（三）、表面粗糙度轮廓参数术语及定义pRmaxippRZ兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量

18、 2、最大轮廓谷深、最大轮廓谷深vRmaxivvRZ兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院3轮廓的最大高度轮廓的最大高度第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 maxmaxiizpvpvRRRZZzR兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 4、轮廓的总高度、轮廓的总高度5、评定轮廓的算术平均偏差、评定轮廓的算术平均偏差6、评定轮廓的均方根偏差、评定轮廓的均方根偏差 01lrarRZ x dxlaRqR 201lrqRzx dxlrtRtzRR兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院第三章第三章 表面粗糙度及测量表

19、面粗糙度及测量 7、评定轮廓的偏斜度、评定轮廓的偏斜度8、评定轮廓的陡度、评定轮廓的陡度9、评定轮廓的平均宽度、评定轮廓的平均宽度RkuRsm11msiiRsmXmRsk 33011lrqRskzx dxRlr 44011lrqRkuzx dxRlr兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 10、轮廓的支承长度率、轮廓的支承长度率Rmr(c) 轮廓的实体材料长度轮廓的实体材料长度Ml(c)与评定长度与评定长度ln的比率的比率.轮廓的实体材料长度轮廓的实体材料长度11、轮廓的支承长度率曲线、轮廓的支承长度率曲线 轮廓的支承长度率随轮廓的支承长

20、度率随水平位置变化的关系曲线水平位置变化的关系曲线兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院二、 GB/T3505-1983中的术语及定义第二节 表面粗糙度的评定参数第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 （一）、术语及定义（一）、术语及定义1、取样长度、取样长度lr 在轮廓总的走向上量取的用于判别具有表面粗糙度特征的在轮廓总的走向上量取的用于判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度。一段基准线长度。 限制、减弱几何形状误差及表面波纹度对测量结果的影响。限制、减弱几何形状误差及表面波纹度对测量结果的影响。兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院2、评定长度、评定长度ln 评

21、定表面粗糙度时所必须的一段长度评定表面粗糙度时所必须的一段长度评定长度包括一个或评定长度包括一个或几个取样长度。一般取几个取样长度。一般取ln=5lr。是由于加工表面有着不同程度的不。是由于加工表面有着不同程度的不均匀性，为了充分合理地反映表面粗糙度特性而设立的。均匀性，为了充分合理地反映表面粗糙度特性而设立的。 第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院 轮廓中线是评定表面粗糙度参数值大小的一条参考线。中线轮廓中线是评定表面粗糙度参数值大小的一条参考线。中线包括最小二乘中线和轮廓的算术平均中线。包括最小二乘中线和轮廓的算术平均中线。（1

22、1） 轮廓最小二乘中线轮廓最小二乘中线 在取样长度在取样长度lr内，使被测轮廓上各点至一条假想线的偏距的内，使被测轮廓上各点至一条假想线的偏距的平方和为最小。即：平方和为最小。即：min12niiy实际上很难确切地找到它，故很少应用。实际上很难确切地找到它，故很少应用。3. 3. 轮廓中线轮廓中线第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 （2 2）轮廓算术平均中线）轮廓算术平均中线 在取样长度在取样长度lr内，由一条假想线将实际轮廓分成上内，由一条假想线将实际轮廓分成上下两个部分，且使上部分面

23、积之和等于下部分面积之和。下两个部分，且使上部分面积之和等于下部分面积之和。即：即：niiniiFF11 算术平均中线是为了用图解法近似地确定最小二乘中算术平均中线是为了用图解法近似地确定最小二乘中线，故其与最小二乘中线相差很小，实用中常用它来代替线，故其与最小二乘中线相差很小，实用中常用它来代替最小二乘中线。通常用目测估计的办法来确定。最小二乘中线。通常用目测估计的办法来确定。兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院（二）、评定参数（二）、评定参数 第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 表面粗糙度评定参数分别从表面粗糙度评定参数分别从轮廓高度轮廓高度、间距间距和和形状形状等

24、三个方面的特性来适当表征实际轮廓。等三个方面的特性来适当表征实际轮廓。1、高度特性参数、高度特性参数-主参数主参数 （1） 轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差Ra: 在一个取样长度内，被测实在一个取样长度内，被测实际轮廓上各点至基准线的距离际轮廓上各点至基准线的距离 的绝对值的算术平均值。的绝对值的算术平均值。 特点：客观反映实际表面。特点：客观反映实际表面。dxylRla01niiaynR11测得的测得的Ra值越大，则表面越粗糙。值越大，则表面越粗糙。兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 （2 2）微观不平度十点平均高度）微观不平度十点

25、平均高度RzRz 在取样长度在取样长度lr内，被测轮廓上内，被测轮廓上5个最大轮廓峰高个最大轮廓峰高(ypi)的平均值与的平均值与5个最大的轮廓谷深个最大的轮廓谷深(yvi)的平均值之和。的平均值之和。515151iivipizyyR 测得的测得的R Rz z值越大，则表面越粗糙。值越大，则表面越粗糙。R Rz z只能反映被测表只能反映被测表面轮廓凸峰的高度，不能反映轮廓的几何特性（峰顶的尖面轮廓凸峰的高度，不能反映轮廓的几何特性（峰顶的尖锐或平钝）。锐或平钝）。兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院特点：特点：第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 （3 3）轮廓最大高度）

26、轮廓最大高度R Ry y 在取样长度在取样长度lr内，轮廓的最高峰顶线和最低谷底内，轮廓的最高峰顶线和最低谷底线之间的垂直距离。线之间的垂直距离。 Ry只是对被测轮廓峰与谷的最大高度的单一评定，只是对被测轮廓峰与谷的最大高度的单一评定，测量非常方便测量非常方便,所反映表面微观几何形状特征更不全面。所反映表面微观几何形状特征更不全面。 兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院三个评定主参数对照三个评定主参数对照: a：能客观地反映表面微观几何形状的特征。能客观地反映表面微观几何形状的特征。 z：反映表面微观几何形状特征方面不如反映表面微观几何形状特征方面不如a全面，但测量方便。全面，但测

27、量方便。 y：所反映表面微观几何形状特征更不全面，所反映表面微观几何形状特征更不全面，但测量十分简便，弥补了但测量十分简便，弥补了a、z不能测量不能测量极小面积的不足。极小面积的不足。第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院2. 2. 与间距特性有关的评定参数与间距特性有关的评定参数（1）轮廓微观不平度的平均间距）轮廓微观不平度的平均间距Sm 在取样长度在取样长度l lr r内，轮廓微观不平度的间距内，轮廓微观不平度的间距S Smimi的平均的平均值。值。 轮廓微观不平度的间距轮廓微观不平度的间距S Smimi，是指含有一个轮廓峰是指含有

28、一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一段中线长度。和相邻轮廓谷的一段中线长度。nimimSnS11兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院（2）轮廓单峰平均间距）轮廓单峰平均间距S 在取样长度在取样长度l lr r内，轮廓的单峰间距内，轮廓的单峰间距S Si i的平均值。的平均值。niimSnS11 轮廓单峰间距轮廓单峰间距S Si i是指两相邻单峰的最高点之间的距离是指两相邻单峰的最高点之间的距离投影在中线上的长度。投影在中线上的长度。 与间距有关的评定参数与间距有关的评定参数Sm和和S，反映了轮廓表面的横反映了轮廓表面的横向特性，可对表面加工纹理的细密度作出评价，向特性，可对表面加工纹理的细密

29、度作出评价，Sm反映反映了轮廓对于中线的交叉密度，了轮廓对于中线的交叉密度，S则表征了峰的密度。则表征了峰的密度。兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院3. 与形状特性有关的评定参数与形状特性有关的评定参数轮廓支承长度率轮廓支承长度率tp 在取样长度在取样长度l lr r范围内，取一条平行于中线的直线，该范围内，取一条平行于中线的直线，该线与轮廓相截，在轮廓上各段截线长度线与轮廓相截，在轮廓上各段截线长度b bi i之和称为轮廓之和称为轮廓支承长度支承长度 p p。 p p与取样长度与取样长度l lr r之比称之为轮廓支承长度率之比称之为轮廓支承长度率t tp p。r1rlbltni

30、ipp 从峰顶向下所取的水平截距从峰顶向下所取的水平截距c不同，其支承长度率不同，其支承长度率tp也不同。因此，也不同。因此，tp值应对应于水平截距值应对应于水平截距c给出。给出。 轮廓支承长度率轮廓支承长度率tp用百分率表示，水平截距用百分率表示，水平截距c用用m或或轮廓最大高度轮廓最大高度Ry的百分数表示。的百分数表示。 水平截距水平截距c相同时，支承长度越长，表面接触刚度越相同时，支承长度越长，表面接触刚度越大，耐磨性也越好。大，耐磨性也越好。说明说明：表面粗糙度一般只给出主要参数即可，主要参数不表面粗糙度一般只给出主要参数即可，主要参数不能满足表面功能时，可选用附加参数。能满足表面功能

31、时，可选用附加参数。兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 第三节 表面粗糙度参数的选用与标注 二、表面粗糙度的符号、代号三、表面粗糙度的图样标注一、表面粗糙度参数的选用 兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院第三节 表面粗糙度参数的选用与标注 第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 一、一、 表面粗糙度参数的选用表面粗糙度参数的选用评定参数的选用评定参数的选用推荐在常用值范围内（推荐在常用值范围内（Ra为为0.0256.3m，Rz为为0.125m），），优先选用优先选用Ra；（；（不宜用于太粗或太光的不宜用于太粗或太光

32、的表面）表面） 当表面过于粗糙（当表面过于粗糙（Ra6.3m）或过于光滑（）或过于光滑（Rz0.025m）时，可选用）时，可选用Rz；当零件较软时，可采用；当零件较软时，可采用Rz。（采用（采用Rz作为评定参数的原因是：一方面，由于触针式轮作为评定参数的原因是：一方面，由于触针式轮廓仪功能的限制，不适廓仪功能的限制，不适 应于极光滑表面和粗糙表面；另一应于极光滑表面和粗糙表面；另一方面，对测量部位小、峰谷方面，对测量部位小、峰谷 少或有疲劳强度要求的零件表少或有疲劳强度要求的零件表面，选用面，选用Rz作为评定参数，方便、可靠。）作为评定参数，方便、可靠。） 超精加工表面用超精加工表面用RzRz

33、； 微小面积用微小面积用RyRy；如顶尖、刀具的刃部、仪表的小元件的表如顶尖、刀具的刃部、仪表的小元件的表 表面表面 RyRy也可与也可与RaRa 、RzRz联用，控制表面微观裂纹。联用，控制表面微观裂纹。 国家标准规定，确定表面粗糙度时，高度特征参数是国家标准规定，确定表面粗糙度时，高度特征参数是基本的评定参数，其他的为附加评定参数。基本的评定参数，其他的为附加评定参数。兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院* * 评定参数值的选用评定参数值的选用 原则：在满足功能要求的前提下，原则：在满足功能要求的前提下，尽量选用大的参数值。尽量选用大的参数值。 方法：采用类比法选择方法：采用类

34、比法选择 类比法选择表面粗糙度参数值时类比法选择表面粗糙度参数值时, ,可先根据经验统计资料初可先根据经验统计资料初 步选定步选定表面粗糙度参数值表面粗糙度参数值, ,然后再对比工然后再对比工作条件作适当调整。作条件作适当调整。兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院第三节 表面粗糙度参数的选用与标注 第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 * * 调整时应考虑的调整时应考虑的 因素：因素： 同一零件上，工作表面的粗糙度值应比非工作表面小。同一零件上，工作表面的粗糙度值应比非工作表面小。 摩擦表面的粗糙度值应比非摩擦面小。摩擦表面的粗糙度值应比非摩擦面小。 运动速度高，单位面积

35、压力大的表面数值要小。运动速度高，单位面积压力大的表面数值要小。 交变载荷的工作面的粗糙度数值应小一些。交变载荷的工作面的粗糙度数值应小一些。 配合性质要求越稳定，数值应小。同一公差等级轴的表面粗糙度配合性质要求越稳定，数值应小。同一公差等级轴的表面粗糙度值应比孔的数值小。值应比孔的数值小。 表面粗糙度数值与尺寸、形位公差协调。表面粗糙度数值与尺寸、形位公差协调。尺寸精度和形状精度要尺寸精度和形状精度要求高的表面，粗糙度数值应小一些。求高的表面，粗糙度数值应小一些。 防腐性、密封性要求高、外表美观的表面，粗糙度值应小。防腐性、密封性要求高、外表美观的表面，粗糙度值应小。要求要求耐腐蚀的零件表面

36、，粗糙度数值应小一些。耐腐蚀的零件表面，粗糙度数值应小一些。凡有关标准已对表面粗糙度要求作出了规定凡有关标准已对表面粗糙度要求作出了规定(如与滚动轴承配合的如与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的表面等轴颈和外壳孔的表面等)的，则应按该标准确定表面粗糙度参数值。的，则应按该标准确定表面粗糙度参数值。兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院 表面粗糙度的基本符号 第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 第三节 表面粗糙度参数的选用与标注 二、二、 表面粗糙度的符号、代号表面粗糙度的符号、代号1、 符号： : 用不限定方法获得表面：用去除材料方法获得表面：用不去除材料方法获得表面 表面粗糙

37、度轮廓的符号和代号表面粗糙度轮廓的符号和代号由由GB/T131-93机械机械制图表面粗糙度符号、代号及其注法制图表面粗糙度符号、代号及其注法规定。规定。兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 第三节 表面粗糙度参数的选用与标注 2 2、 代号：代号： a a、主参数允许值；主参数允许值； b b、加工方法；加工方法； c c、取样长度；取样长度； d d、加工纹理方向；加工纹理方向； e e、加工余量；加工余量； f f、间距参数。间距参数。 若仅需要加工，但对表面粗糙若仅需要加工，但对表面粗糙度的其他规定没有要求时，允许只度的其他规定没

38、有要求时，允许只注表面粗糙度符号。注表面粗糙度符号。兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 第三节 表面粗糙度参数的选用与标注 兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 第三节 表面粗糙度参数的选用与标注 三、三、 表面粗糙度图样标注表面粗糙度图样标注 位置：标在可见轮廓线、尺寸界线上，及其延长线上 方向：符号尖端从材料外指向材料里，代号数字及符号的注写方向必须与尺寸数字方向一致。兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院 当零件的大部分表面的粗糙度值要求相同时，当零件的大部分表

39、面的粗糙度值要求相同时，不必一一标注，对其中使用最多的一种符号、代号可不必一一标注，对其中使用最多的一种符号、代号可统一注在图样的右上角，并加注统一注在图样的右上角，并加注“其余其余”两字，如图两字，如图所示。所示。兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院 当零件所有表面具有相同的表面粗糙度轮廓技术要当零件所有表面具有相同的表面粗糙度轮廓技术要求时，可以采用图示的表面粗糙度轮廓特殊符号，即在求时，可以采用图示的表面粗糙度轮廓特殊符号，即在三个基本符号的长边加一条横线，并且在长边与横线的三个基本符号的长边加一条横线，并且在长边与横线的拐角处

40、加一个小圆。拐角处加一个小圆。兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院 齿轮、渐开线花键、螺纹等工作表面没有画出齿齿轮、渐开线花键、螺纹等工作表面没有画出齿(牙牙)形时，其表面粗糙度特征代号可分别按图的标注形时，其表面粗糙度特征代号可分别按图的标注方式。方式。兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院 若零件需要局部热处理或局部镀若零件需要局部热处理或局部镀(涂涂)时，应使用时，应使用粗点划线画出其范围，并标注相应的尺寸，也可将其粗点划线画出其范围，并标注相应的尺寸，也可将其要求注在表面粗糙度符号内，如图所示。要求注在表面粗糙度符号内，如图所示。兰州交通大学机电工程学院兰州交通大

41、学机电工程学院表面粗糙度技术要求其它项目的标注表面粗糙度技术要求其它项目的标注1.按标准规定选用对应的取样长度时，则在图样上省略标按标准规定选用对应的取样长度时，则在图样上省略标 注，否则应按如图所示方法标注取样长度，图中取样长注，否则应按如图所示方法标注取样长度，图中取样长 长度取值为长度取值为0.8 mm。2.如果某表面的粗糙度要求按指定的加上方法（如铣削）如果某表面的粗糙度要求按指定的加上方法（如铣削） 获得时、可用文字标注见图。获得时、可用文字标注见图。3.如果需要标注加工余量（设加工总余量为如果需要标注加工余量（设加工总余量为5mm），应将），应将 其标注见图。其标注见图。4.如果需

42、要控制表面加工纹理方向时，加注加工纹理方向如果需要控制表面加工纹理方向时，加注加工纹理方向 符号如图。标准规定了加工纹理方向符号如下页所示。符号如图。标准规定了加工纹理方向符号如下页所示。兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院例：例： 用磨削的方法获得的表面的用磨削的方法获得的表面的Ra的最大值为的最大值为1.6um，非标准的取样长度为非标准的取样长度为0.7mm，间距参数，间距参数Sm不得超过不得超过0.05mm，加工纹理方向平行于标注代号的视图的投影，加工纹理方向平行于标注代号的视图的投影面。面。兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学

43、机电工程学院第四节第四节 表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量目测或感触法目测或感触法非接触测量法非接触测量法接触测量法接触测量法双管显微镜双管显微镜干涉显微镜干涉显微镜聚焦探测法聚焦探测法扫描电子显微镜扫描电子显微镜扫描探针显微镜扫描探针显微镜电动轮廓仪电动轮廓仪迈克尔逊干涉式触针测量仪迈克尔逊干涉式触针测量仪光栅干涉式触针测量仪光栅干涉式触针测量仪三维表面侧糙度自动测量分析系统三维表面侧糙度自动测量分析系统兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院二、二、 测量表面粗糙度的注意事项测量表面粗糙度的注意事项 1测量方向测量方向2测量部位测量部位3测量部位测量部位4表面缺陷表面缺陷第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 第四节 表面粗糙度参数的测量 兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院粒子束轰击后硅片表面粗粒子束轰击后硅片表面粗第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量 兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学机电工程学院粗粗处理结果处理结果第三章第三章 表面粗糙度及测量表面粗糙度及测量