机械零件表面粗糙度

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,教学提示,由于表面粗糙度和尺寸误差、形位误差一样与机械零件的使用性能有着密切的联系，影响到机器工作的可靠性和使用寿命，所以必须对它加以限制。,教学要求,掌握表面粗糙度的概念、评定基准和评定参数、基本符号的意义及标注、参数值,(,高度参数,),的一般选择原则，了解测量表面粗糙度的常用方法和测量原理。,第四章 表面粗糙度,表面粗糙度,是随着现代工业生产技术的发展而发展起,来的，经历了由一般定性评定到定量评定两个不同的阶段。,19,世纪,20,年代，在飞机的设计制造中，开始研究零件表面的刀痕和刮痕对疲劳强度的影响。但由于测量困难，只能依据目测进行评定。,为了深入研究表面粗糙度对零件性能的影响，并能够度量表面微观不平度，德国、美国和英国等国先后设计制作了轮廓记录仪、轮廓仪、光切式显微镜等测量表面微观不平度的仪器。,之后，很多人对表面粗糙度定量评定参数进行了研究，提出表征表面粗糙度的相关思想。,表面粗糙度的发展历史,美国,1940,年发布了表面粗糙度的国家标准 ，最后形成现行标准,表面结构表面粗糙度、表面波纹度和加工纹理,，该标准采用了中线制，并将,Ra,作为主参数；,前苏联在,1945,年也发布了国家标准，经多次修订形成现行的,表面粗糙度参数和特征,。,工业发达国家多在在,50,年代前后开始制定相关标准。各国的国家标准中都采用了中线制，虽然具体参数不尽相同，但其主要参数都是,Ra,或,Rq,，这是国际之间进行技术合作、贸易往来广泛使用的主要参数。,4.1,概述,定义：,零件加工表面上具有的较小间距和峰谷所形成的微观几何形状特性称为,表面粗糙度,4.1.1,表面粗糙度的定义,形成的原因：,刀具，刃具的刀痕,切削分离时的塑性变形,机床振动,波距在,1-10mm,，大体成周期变化的属于表面波纹度（中间几何形状误差）的范围；,波距在,10mm,以上,无明显周期变化的属于表面形状误差（宏观几何形状误差）。,表面粗糙度与表面波纹度、表面形状误差的区别,表面粗糙度与表面波纹度、表面形状误差的区别，通常按相邻两波峰或两波谷之间的距离（按波距的大小）来划分,波距小于,1mm,，大体成周期变化的属于表面粗糙度（微观几何形状误差）的范围；,GB/T3505-2000,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/T1031-1995,表面粗糙度 参数及其数值,GB/T131-2006,机械制图 表面粗糙度符号、代号及其注法,现阶段我国采用的表面粗糙度标准,4.1.2,表面粗糙度对零件使用性能的影响,1.,对零件耐磨性的影响,表面越粗糙，,接触面积越小，磨损加快，,耐磨性就越低；,表面太光滑，不利于存储润滑油，干磨或半干磨，摩擦系数加大，加剧表面磨损。,2.,对接触刚度的影响,表面越粗糙，,接触面积越小，单位压力增大，峰顶处的塑性变形加剧，,接触刚度下降，影响工作精度和抗振性。,3.,对配合性质的影响,间隙配合，峰顶处很快磨损，间隙增大；,过盈配合，峰顶处被挤平，实际过盈减小；,过渡配合，使配合变松。,4.,对抗疲劳性能的影响,应力集中比较敏感，降低疲劳强度（特别是承受交变载荷）。,5.,对零件耐腐蚀性的影响,表面越粗糙，零件表面越易腐蚀。,6.,影响零件的密封性,粗糙表面之间结合不严密，气体或液体通过接合面间的缝隙会有渗漏。,7.,影响零件的测量精度,被测零件的表面和测量工具的测量面的表面粗糙度会影响测量的精度。,表面粗糙度还对导热性、镀涂层和接触电阻、反射能力和辐射性能、液体和气体流动的阻力、导体表面电流的流通以及表面的美观性等都会有不同程度的影响。,表面粗糙度是衡量产品质量的重要指标。,4.2,表面粗糙度的评定,1,c,滤波器,c,滤波器是确定表面粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器。,2,s,滤波器,s,滤波器是指确定存在于表面上的粗糙度与比它更短的波的成分之间相交界限的滤波器。,3,原始轮廓,是指在应用短波长滤波器,s,之后的总的轮廓。,4,粗糙度轮廓,粗糙度轮廓是指对原始轮廓采用,c,滤波器抑制长波成分以后形成的轮廓，这是修正的轮廓。,4.2.1,术语和定义,滤波是根据观测某一随机过程的结果，对另一与之有关的随机过程进行估计的概率理论与方法。,滤波是信号处理中的一个重要概念，滤波是从含有噪声或干扰的接收信号中提取有用信号分量的一种技术。,表面粗糙度测量中，有,短波滤波,器,和长波（波度）滤波,器,。,短波滤波器,目的在于剔除电气元件等的噪声所引起的,干扰信号等,。高于,400Hz,的信号不是被测表面粗糙度所引的信号，因此通过低通,(,低频能通过,),滤波器，使,400Hz,以下的低频信号顺利通过，而将,400Hz,以上的高频信号迅速衰减，达到滤波的目的。,长波（波度）滤波,器,的目的则是用以滤掉波距大于取样长度的波度，它采用高通,(,高频能通过,),滤波器，使表面粗糙度所引起的高频,(,相对于波度引起的低频而言,),信号能自由通过。,滤波的概念,1.,取样长度（,lr,）,用于判别被评定轮廓的不规则特征的,X,轴方向上的长度，,即具有表面粗糙度特征的一段基准线长度。,X,轴的方向与轮,廓总的走向一致，一般应包括,5,个以上的波峰和波谷,。,4.2.2,评定基准,2.,评定长度（,ln,）,评定长度是用于判别被评定轮廓的不规则特征的,X,轴方向,上的长度。可包括一个或几个取样长度,一般取,ln,=5lr,。,为什么要规定取样长度和评定长度？两者之间有什么关系？,首先，规定取样长度和评定长度是为了合理、正确地评定表面粗糙度。,规定取样长度是为了限制减弱宏观几何误差，尤其是表面波纹度对测量结果的影响，表面越粗糙，取样长度就应越大，它至少应包含,5,个以上的轮廓峰和轮廓谷，,由于加工的不均匀性，造成了表面粗糙度的不均匀，在一个取样长度上往往无法合理地反映表面粗糙度的特征，因此需要一段最小长度作为评定长度。,一般情况下，评定长度可取,5,个取样长度，如果表面均匀性很好，可小于,5,个取样长度，反之，要大于,5,个取样长度。,3.,轮廓中线,轮廓的最小二乘中线,轮廓的算术平均中线,轮廓中线,以中线为基准线评定轮廓的计算制称为中线制,定义：,用轮廓滤波器,c,抑制了长波轮廓成分相对应的中线，即具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线，用来评定表面粗糙度参数值的给定线。,（,1,）轮廓的最小二乘中线,定义：,在取样长度内，使轮廓线上各点轮廓偏距,zi,的,平方和,最小的线,。即：,轮廓偏距,z,：,是指测量方向上，轮廓线上的点与,基准线之间的距离,（,2,）轮廓算术平均中线,定义：,轮廓算术平均中线是指在取样长度内划分实际轮廓为上、下两部分，且使上下两部分面积相等的基准线。,4.2.3,表面粗糙度的评定参数,1.,幅度参数（高度参数）,（,1,）轮廓的算术平均偏差,Ra,根据表面微观几何形状幅度、间距和形状,3,个方面特征，规定表面粗糙度的评定参数,即：,定义：,在一个取样长度内，纵坐标,Z,（,x,）绝对值的算数平均值。,普遍采用：,Ra,参数能充分地反映表面微观几何形状高度方面的特性，测量方法比较简单。,数值含义：数值越大，表面越粗糙,测量方法：用触针式电感轮廓仪测得，适用于,Ra,在,0.025-6.3,微米的表面,（,2,）,轮廓最大高度,R,z,定义：,轮廓最大高度是指在取样长度内，轮,廓峰顶线与轮廓谷底线之间的距离。,不平度十点高度,在旧国标中，,Rz,代表“,不平度十点高度”，目前使用的仪器大多是测量的是这个参数，使用中应引起注意。,不平度十点高度,是在取样长度内，,5,个最大的轮,廓峰高的平均值与,5,个最大的轮廓谷深的平均值之,和。,2.,间距参数,轮廓单元的平均宽度,(,RSm,),定义：,在取样长度内，轮廓单元宽度,Xs,的平均值。,3.,混合参数（形状,参数）,（,1,）轮廓支承长度率（,Rmr,(c),）,给出,Rmr(c),参数时，必须同时给出轮廓水平截距,c,值。,定义：,在给定水平位置,C,上,轮廓的实体材料长度,Ml(c),与评定长度,ln,的比率。,定义：,评定长度内，一平行于,X,轴的直线从峰顶线向下移一,水平截距,c,时，与轮廓相截所得各段截线长度之和。,（,2,）轮廓的实体材料长度,Ml(c),轮廓支承长度率（,Rmr,(c),）随着轮廓的水平截距,c,大小而变化。其关系曲线称为支承长度率曲线。,轮廓的水平截距,c,大小可用微米或用它占轮廓最大高度的百分比表示。,支承长度率曲线对于反映零件表面耐磨性有着显著的功效。,轮廓峰顶线：在取样长度内，平行于基准线并通过,轮廓最高点的线。,轮廓谷底线：在取样长度内，平行于基准线并通过,轮廓最低点的线。,基本评定参数,：,幅度参数（,Ra,和,Rz,）,附加评定参数,：,间距和混合参数（形状参数）,间距参数,RSm,与混合参数,Rmr(c),相对于基本参数,Ra,和,Rz,而言，为附加参数，其应用仅限于零件的重要表,面并且有特殊使用要求的时候。,国家标准,GB/T1031-1995,规定,4.3,表面粗糙度的选用,评定参数的选用,参数值的选用,表面粗糙度的图样标注,参数,Ra,和,Rz,是国家标准规定的基本参数，可以独立选用，且必须选用一个幅度参数。一般可以任选一个，但不同时使用。,在,0.025-6.3,优先用,Ra,，,Rz,用在,0.008-0.025,和,6.3-100,之间。,4.3.1,评定参数的选用,1.,幅度参数的选用,间距参数,RSm,与混合参数,Rmr,(c),不能独立使用，少,数零件的重要表面且有特殊,使用要求时附加选用；,RSm,主要用在对喷涂性能和,冲压成形时对抗裂纹、抗,震、抗腐蚀，减小流体流动,摩擦力等有要求的场合；,Rmr,(c),主要用在对耐磨性、 接触刚度要求较高的场合。,微观形状对质量的影响,2.,附加参数的选用,最大参数相同，但是使用质量,明显不同,4.3.2,参数值的选用,Ra,的参数值,（摘自,GB/T1031-1995,）,0.012,0.025,0.05,0.1,0.2,0.4,0.8,1.6,3.2,6.3,12.5,25,50,100,Rz,的参数值（,摘自,GB/T1031-1995,）,0.025,0.05,0.1,0.2,0.4,0.8,1.6,3.2,6.3,12.5,25,50,100,200,400,800,RSm,的参数值,0.006,0.0125,0.025,0.05,0.1,0.2,0.4,0.8,1.6,3.2,6.3,12.5,10,15,20,25,30,40,50,60,70,80,90,Rmr(c),取值（,%,）,即：轮廓的水平截距,c,值用占轮廓最大高度的百分比,表面粗糙度参数值选择原则,满足功能 考虑经济性,1,、,在满足零件功能要求前提下，应选用较大参数值；,2,、,同一零件上，工作表面的,Ra,和,Rz,值小于非工作表面；,3,、,摩擦表面的,Ra,和,Rz,参数值小于非摩擦表面，滚动摩擦表面,Ra,和,Rz,的参数值要小于滑动摩擦表面；运动速度高、单位压力大的摩擦表面要比运动速度低、单位压力小的摩擦表面,Ra,和,Rz,值要小；,4,、,受交变载荷的表面和容易引起应力集中的部分（如圆角、沟槽等）的,Ra,和,Rz,值要小；,5,、,运动精度要求高的表面参数值要小于运动精度低的表面；,6,、,配合性质高的表面、小间隙配合表面、受重载的过盈配合表面,Ra,和,Rz,值要小；,7,、,配合性质相同，零件尺寸越小，,Ra,和,Rz,值越小；同一精度等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔的,Ra,和,Rz,参数值要小；,8,、,抗腐蚀性、密封性、外观性要求高的表面的,Ra,和,Rz,参数值要小；,9,、,标准规定的按规定的参数值选用；,10,、,尺寸公差值和形状公差值小，其,Ra,和,Rz,参数值相应要小，一般情况下，可取,Ra,为形状公差值的,20-25%,。,参数值和尺寸公差以及形状公差有以下关系,T0.6 IT,则：,R,a,0.05 IT R,z,0.2 IT,T0.4 IT Ra0.025 IT Rz0.1 IT,T0.25 IT Ra0.012 IT Rz0.05 IT,T,0.25 IT Ra0.015 IT Rz0.6 IT,IT,为尺寸公差，,T,为形状公差,各种加工方法可能达到的参数值,各类配合要求的孔、轴表面粗糙度的推荐值（,Ra,）,（,1,）,配合要求,孔或轴,Ra /,m,（不大于）,轻度装卸,（,如挂轮、滚,刀等）,尺寸公差等级,基 本 尺 寸,/mm,50,50,500,5,轴,0.2,0.4,孔,0.4,0.8,6,轴,0.4,0.8,孔,0.4-0.8,0.8-1.6,7,轴,0.4-0.8,0.8-1.6,孔,0.8,1.6,8,轴,0.8,1.6,孔,0.8-1.6,1.6-3.2,配合要求,孔或轴,Ra/,m,（不大于）,过盈配合,按机械压入法装配,按热处理法装配,尺寸公差等级,基 本 尺 寸,/mm,50,50-120,120-500,5,轴,0.1-0.2,0.4,0.4,孔,0.2-0.4,0.8,0.8,6,轴,0.4,0.8,1.6,孔,0.8,1.6,1.6,7,轴,0.4,0.8,1.6,孔,0.8,1.6,1.6,8,轴,0.8,0.8-1.6,1.6-3.2,孔,1.6,1.6-3.2,1.6-3.2,（,2,）,滑动轴承的配合表面,孔或轴,尺寸公 差 等 级,6-9,10-12,Ra /,m,（不大于）,轴,0.4-0.8,0.8-3.2,孔,0.8-1.6,1.6-3.2,精密定心用配合的零件表面,孔或轴,径 向 跳 动 公 差,/mm,2.5,4,6,10,16,25,Ra /,m,（不大于）,轴,0.05,0.1,0.1,0.2,0.4,0.8,孔,0.1,0.2,0.2,0.4,0.8,1.6,液体湿摩擦条件,Ra /,m,（不大于）,轴,0.2-0.8,孔,0.1-0.4,（,3,）,（,4,）,与滚动轴承配合的减速器轴的轴颈，其基本尺寸及基本偏差为 ，确定轴颈的表面粗糙度参数,Ra,的允许值。,例,4-1,（利用前面提到的尺寸公差、形状公差和表面粗糙度的关系，,确定轴颈的表面粗糙度,然后取标准值。）,解：,（,1,）轴颈表面属于重要表面， 其形状公差圆柱度的等级可适当比尺寸,公差高,1,级，取,5,级，则查表,3-10,，得知圆柱度的公差值是：,T=3,（ ）,取粗糙度为形状公差的,25%,，则：,Ra,=T,25%=325%=0.75,（ ）,取标准值，查表,4-1,知：,Ra,取,0.8m,例题,4.4,表面粗糙度符号、代号及其标注方法,4.4.1,表面粗糙度的符号,标准,GB/T131-2006,规定,1.,基本图形符号,两条相交斜线不等长,与标注表面成,60,夹角,指定表面去除材料，通过机加工获得,指定表面不用去除材料的办法获得,2.,扩展图形符号,加短横线,加相切圆圈,要求标注表面粗糙度的补充信息，斜长边加一横线,图,4.13,完整图形符号,3.,完整图形符号,例如,：,对允许用去除材料的方法获得表面、,算术平均偏差为,0.8,这一要求，在文本中可,表示为“,MRR Ra0.8”,。,在报告和合同的文本中可以用文字“,APA”,表示允 许用任何工艺获得表面、 用文字“,MRR”,表示允许用去除材料的方法获得表面、用文字“,NMR”,表示允许用不去除材料的方法获得表面,当图样某个视图上构成封闭轮廓的各个表面有相同的表面粗糙度要求时,加一圆圈。,4.,工件轮廓表面的图形符号,5.,表面粗糙度完整图形符号的组成,补充要求包括：传输带、取样长度、加工工艺、表面纹理及方向、加工余量,图,4.15,补充要求的注写位置,（,1,）,位置,a,注写表面粗糙度的单一要求，即标注表面粗,糙度参数代号、极限值和传输带或取样长度。为避,免误解，在参数代号和极限值间应插入空格。,传输,带或取样长度后应有一斜线“”，之后是表面粗,糙度参数代号，空格，最后是数值。,（,2,）,位置,a,和,b,注写两个或多个表面粗糙度要求。即在位,置,a,注写一个表面粗糙度要求，在位置,b,注写第二,个表面粗糙度要求。如果要注写第三个或更多个表,面粗糙度要求,图形符号应在垂直方向扩大，以空,出足够的空间。扩大图形符号时，,a,和,b,的位置随之,上移。,（,3,）,位置,c,注写加工方法，即注写加工方法、表面处理、,涂层或其他加工工艺要求等，如车、磨、镀等加工,表面。,（,4,）,位置,d,注写表面纹理和方向，即注写所要求的表面纹,理和纹理的方向，如“,=”,、“,X”“M”,。,（,5,）,位置,e,注写加工余量，即注写所要求的加工余量，以,毫米为单位给出数值。,4.4.2,表面粗糙度要求在图样和,其他技术产品文件中的标注,表面粗糙度幅度参数是基本参数，,Ra,和,Rz,用数值表示时，需要在参数值前标注出相应的参数代号,Ra,或,Rz,，单位是微米,。,16,规则：,允许在表面粗糙度参数的所有实测值中超过规定值的个数少于总数的,16,，此时，应在图样上标注表面粗糙度参数的上限值或下限值,；,最大规则：,要求在表面粗糙度参数的所有实测值中不得超过规定值，此时，应在图样上标注表面粗糙度参数的最大值。,1.,表面粗糙度基本参数的标注,续,1,、传输带：,是指两个长、短波滤波器之间的波长范围，即评定表面粗糙度时的波长范围。,滤波器由截止波长值表示，而长波滤波器的截止波长值即为取样长度。,注写传输带（单位,）时，短波滤波器在前，长波滤波器在后，并用连字号,-”,隔开。如果只标注一个滤波器，应保留连字号,-”,，以区分是短波滤波器还是长波滤波器（例如：“,0.008-”,表示短波滤波器,“-0.25”,表示长波滤波器）。此时，另一截止波长应解读为默认值。,当参数代号中没有标注传输带时，则采用默认的传输带,标注中的一些具体规定,4,、,轮廓,R-,轮廓：粗糙度轮廓,W-,轮廓：波纹度轮廓,P-,轮廓：原始轮廓,2,、“,16%,规则”：,是所有表面结构要求标注的默认规 则，如果参数代号（,R,a,或,R,z,）后无“,max”,，就是默认“,16%,规则”，参数代号后有“,max”,，就是“最大规则” 。,3,、参数代号（,Ra,或,Rz,）书写：,Ra,或,Rz,为大小写斜体,表面粗糙度标注示例,（,1,）,（,2,）,（,3,）,（,4,）,（,5,）,（,6,）,（,7,）,（,8,）,2.,表面粗糙度符号、代号的标注位置与方向,标注在轮廓线或指引线上,标注在特征尺寸的尺寸线上,标注在形位公差的框格线上,标注在延长线上,标注在圆柱或棱柱表面上,标注在轮廓线或指引线上,从材料外指向并接触表面,可用带箭头或黑点的指引线引出标注,不引起误解的情况下，,可以标注在给定的尺寸,线上,也可以标注在形位,公差的框格上,圆柱或棱柱表面的表面,粗糙度只标 注一次,如果每个棱柱表面有不同的表面结构要求，应分别单独标注。,3.,表面纹理的标注,纹理平行于视图所在的投影面,符号,示例,解释,纹理垂直于视图所在,的投影面,（,1,）,纹理呈斜间交叉与视图所在的投影面相交,符号,示例,解释,纹理呈多方向,M,（,2,）,纹理呈微粒，,凸起，无方向,P,纹理呈近似放,射线且与表面,圆心相关,R,C,符号,示例,解释,纹理呈近似同心圆且圆心与表面中心有关,（,3,）,4.5,有关表面粗糙度新旧国家标准的演变,图形标注的演变,（,1,）,（,2,）,4.6,表面粗糙度的检测,对于表面粗糙度，如果未指定测量截面的方向，则应该在幅度参数最大值的方向上进行测量，一般来说也就是在垂直于表面加工纹理的方向上测量。,表面粗糙度的检测方法：,常用的表面粗糙度的测量方法有,:,比较法、光切法、针描法、干涉法、激光反射法、激光全息法、印模法和三维几何表面测量法。,比较法是将被测表面与已知其评定参数值的粗糙度样板进行比较，如果被测表面精度较高，可借助于放大镜、比较显微镜进行比较，以提高检测精度。,比较样板的选择应使其材料、形状和加工方法与被测工件尽量相同。,比较法简单实用，适合于车间条件下判断比较粗糙的表面。,比较法的判断准确程度与检验人员的技术熟练程度有关。,1,比较法,2,光切法,光切法是利用“光切原理”来测量表面粗糙度的方法；光源投射到工件上（,45,）形成一个狭窄的光带，光带边缘的形状，就是光束与工件的交线，通过物镜分别成像在分划板上，仪器可以读出峰、谷的高度差，就可以测出,Rz,值。,利用,“,光切原理,”,设计制造的表面粗糙度的测量仪器叫做,“,双管显微镜,”,；,双管显微镜常用于测量,Ra,或,Rz,值，由于受到分辨率的限制，一般测量范围为,Rz,为,0.8,80m,。,双管显微镜适用于测量车、铣、刨等类似加工方法的金属表面，还用于测量木板、纸张、塑料、电镀层等表面的测量,原理：仪器的触针在被测表面上轻轻划过时，被测表面的微观不平度将使触针做垂直方向的位移，再通过传感器将位移量转换成电量，信号被放大后送人计算机，在显示器上显示出被测表面粗糙度的评定参数值，也可由记录器绘制再被测表面轮廓的误差图形。,3,针描法,针描法测量原理示意图,轮廓仪：按针描法原理设计制造的表面粗糙度测量仪器通常称为轮廓仪。根据转换原理的不同，可以有电感式轮廓仪、电容式轮廓仪、压电式轮廓仪等。轮廓仪可测,Ra,、,Rz,、,RSm,及,Rmr(c),等多个参数。,光学触针轮廓仪，它适用于非接触式测量，以防止划伤零件的表面，这种仪器通常直接显示,Ra,值，其测量范围为,0.02,5,微米。,4,干涉法,5,激光反射法,干涉法是利用“光波干涉原理”来测量表面粗糙度的,方法。,根据,“,光波干涉原理,”,设计制造的表面粗糙度的测量,仪器叫做,“,干涉显微镜,”,；,干涉显微镜一般测量范围，,Rz,值为,0.025,0.8m,。,激光反射法的基本原理是激光束以一定的角度照射到被测面上，反射光和散射光的强度与被测表面的微观不平度有关。,反射光形成明亮的光斑，散射光分布在光斑周围形成较弱的光带，较为光洁的表面，光斑较强，光带弱宽度小；反之亦反。,6,激光全息法,7,印模法,8,三维几何表面测量法,激光全息法利用激光照射被测表面，拍摄激光全息照片，即一组,表面轮廓的干涉图形，测出黑白条纹的反差比，评定表面粗糙度。,一般测量范围，,Rz,值为,0.05,0.8m,。,印模法利用塑性材料（川蜡、石蜡、低熔点合金）复制被测表,面，然后对印模进行测量。,印模法测出数值比实际数值小，需要修正，适用于内表面。,一维、二维只能反映表面不平度的某些特征，作为表面统计特征,很不全面。三维评定参数才能真实反映被测表面的实际特征。,光纤法、微波法、电子显微镜等已应用于三维评几何表面的测量,中。,第 四 章 小 结,本章重点介绍了表面粗糙度的概念，表面粗糙度的基本,评定参数和附加参数，表面粗糙度的国家标准、表面粗糙,度的标注及参数选择方法等。,1,、,表面粗糙度的概念。,理解表面粗糙度的含义以及与形状误差、表面波纹度,的区别。,2,、,评定表面粗糙度的有关术语。,取样长度、评定长度、轮廓中线。,3,、,表面粗糙度的评定参数。,幅度参数,(,基本评定参数,),有：轮廓的算术平均偏差,Ra,、轮廓的最大高度,Rz,。,间距参数和形状参数,(,附加参数,),有：轮廓单元的平均宽度,RSm,与轮廓的支承长度率,Rmr(c),。,4,、表面粗糙度在图样上的标注方法。,5,、,表面粗糙度的检测方法,比较法、光切法、针描法、干涉法、激光反射法、,激光全息法、印模法、三维几何表面测量法,第四章 重点,知识汇总,取样长度（,lr,）：,用于判别被评定轮廓的不规则特征的,X,轴方向上的长度， 即具有表面粗糙度特征的一段基准线长度。,评定长度（,ln,）,：,评定长度是用于判别被评定轮廓的不规则特征的,X,轴方向 上的长度。可包括一个或几个取样长度 。一般取,ln,=5lr,。,表面粗糙度,定义：,零件加工表面上具有的较小间距和峰谷所形成的微观几何形状特性称为,表面粗糙度,轮廓中线：,用轮廓滤波器,c,抑制了长波轮廓成分相对应的中线，即具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线，用来评定表 面粗糙度参数值的给定线。,轮廓的最小二乘中线,:,在取样长度内，使轮廓线上各点轮廓偏距,zi,的平方和最小的线。,轮廓算术平均中线：,是指在取样长度内划分实际轮廓为上、下两部分，且使上下两部分面积相等的基准线。,轮廓的算术平均偏差,Ra,：,在一个取样长度内，纵坐标,Z,（,x,）绝对值的算数平均值。,轮廓最大高度,Rz,：,轮廓最大高度是指在取样长度内，轮廓峰顶线与轮廓谷底线之间的距离。,必须任选一个幅度参数，但不同时使用。,在,0.025-6.3,优先用,Ra,，,Rz,用在,0.008-0.025,和,6.3-100,之间。,Ra,和,Rz,的选用,表面粗糙度完整图形符号的组成及各代号的含义,a,和,b,注写两个或多个表面粗糙度要求（参数代号、极限值,和传输带或取样长度）。,c,注写加工方法，即注写加工方法、表面处理、 涂层或其他加工工艺要求等,d,注写表面纹理和方向，即注写所要求的表面纹 理和纹理的方向，如“,=”,、“,X”,、“,M”,e,注写加工余量，即注写所要求的加工余量，以毫米为单位给出数值。,16,规则：,允许在表面粗糙度参数的所有实测值中超过规定值的个数少于总数的,16,，应在图样上标注表面粗糙度参数的上限值或下限值；,最大规则：,要求在表面粗糙度参数的所有实测值中不得超过规定值，应在图样上标注表面粗糙度参数的最大值。,“,16,%,规则”,是所有表面结构要求标注的默认规则，如果参数代号（,Ra,或,Rz,）后无“,max”,，就是默认“,16%,规则”，参数代号后有“,max”,，就是“最大规则”,1.,什么是轮廓中线？为什么要规定取样长度和评定长度？分别如何确定？,答,：,轮廓中线是用轮廓滤波器,c,抑制了长波轮廓成分相对应的中线，即具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线，用来评定表面粗糙度参数值的给定线。,轮廓中线有两种，即轮廓的最小二乘中线和轮廓的算术平均中线。,课后习题（一）,掌握定义的准确表述和基本含义，并回答全面,规定取样长度和评定长度是为了合理、正确地评定表面粗糙度。,规定取样长度是为了限制减弱宏观几何误差，尤其是表面波纹度对测量结果的影响，表面越粗糙，取样长度就应越大，它至少应包含,5,个以上的轮廓峰和轮廓谷，,由于加工的不均匀性，造成了表面粗糙度的不均匀，在一个取样长度上往往无法合理地反映表面粗糙度的特征，因此需要一段最小长度作为评定长度。,一般情况下，评定长度可取,5,个取样长度，如果表面均匀性很好，可小于,5,个取样长度，反之，要大于,5,个取样长度。,2.,选用零件的表面粗糙度时应考虑哪些原则？,答,：,1,、在满足零件功能要求前提下，应选用较大参数值；,2,、同一零件上，工作表面的,Ra,和,Rz,值小于非工作表面；,3,、摩擦表面的,Ra,和,Rz,参数值小于非摩擦表面，滚动摩擦表面,Ra,和,Rz,的参数值要小于滑动摩擦表面；运动速度高、单位压力大的摩擦表面要比运动速度低、单位压力小的摩擦表面,Ra,和,Rz,值要小；,3,、受交变载荷的表面的,Ra,和,Rz,值要小；,4,、运动精度要求高的表面参数值要小于运动精度低的表面；,5,、配合性质高的表面、小间隙配合表面、受重载的过盈配合表面,Ra,和,Rz,值要小；,5,、配合性质相同，零件尺寸越小，,Ra,和,Rz,值越小；同一精度等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔的,Ra,和,Rz,参数值要小；,6,、抗腐蚀性、密封性、外观性要求高的表面的,Ra,和,Rz,参数值要小；,7,、标准规定的按规定的参数值选用；,8,、尺寸公差值和形状公差值小，其,Ra,和,Rz,参数值相应要小。,课后习题（二）,解答,：,课后习题（三）,附加题讲解,附加题,1,答：,课后习题（四）,