互换性——表面粗糙实用教案

本章本章(bn zhn)基基本内容本内容 5.1 基本概念 5.2 表面粗糙度的评定 5.3 表面粗糙度的选用 5.4 表面粗糙度符号、代号(diho)及其注法 5.5 表面粗糙度测量方法简述 重点：掌握表面粗糙度的术语、定义和高度参数的选用及其在图样上的标注。第1页/共49页第一页，共50页。 5.1 基本概念基本概念 一、表面粗糙度的涵义一、表面粗糙度的涵义 二、表面粗糙度对零件性能二、表面粗糙度对零件性能(xngnng)(xngnng)的影响的影响第2页/共49页第二页，共50页。一、表面一、表面(biomin)(biomin)粗糙粗糙度的涵义度的涵义截面轮廓误差(wch)放大曲线表面(biomin)粗糙度成份表面波纹度成份形状误差成份波距小于 1 mm波距在1 10mm之间波距大于 10 mm第3页/共49页第三页，共50页。一、表面一、表面(biomin)(biomin)粗粗糙度的涵义糙度的涵义表面粗糙度：是指零件被加工表面所产生表面粗糙度：是指零件被加工表面所产生(chnshng)(chnshng)的微小峰谷的微小峰谷的高低程度和间距状况，是一种微观形状误差，也的高低程度和间距状况，是一种微观形状误差，也称称为微观不平度。为微观不平度。表面粗糙度的成因：是零件在机械制造过程中，由于刀表面粗糙度的成因：是零件在机械制造过程中，由于刀具或砂轮切削后遗留的刀痕具或砂轮切削后遗留的刀痕(do hn)(do hn)、切削过程中金属的撕裂、切削过程中金属的撕裂、切屑分离时的塑性变形，以及机床的震动等原因，使被切屑分离时的塑性变形，以及机床的震动等原因，使被加工表面产生的。加工表面产生的。第4页/共49页第四页，共50页。二、表面粗糙度对零件性能二、表面粗糙度对零件性能(xngnng)(xngnng)影响影响 表面粗糙度影响表面粗糙度影响(yngxing)零件的：零件的： 耐磨性耐磨性 配合性质稳定性配合性质稳定性 耐蚀性耐蚀性 疲劳强度疲劳强度 其它性能（如密封性、接触刚其它性能（如密封性、接触刚 度、外观等等）度、外观等等）第5页/共49页第五页，共50页。5.2 表面(biomin)粗糙度的评定 一、评定方法一、评定方法 二、轮廓中线（基准线）二、轮廓中线（基准线） 三、取样长度与评定长度三、取样长度与评定长度 四、评定参数四、评定参数(cnsh)(cnsh)及其数值及其数值第6页/共49页第六页，共50页。一、表面一、表面(biomin)(biomin)粗糙粗糙度的评定方法度的评定方法第7页/共49页第七页，共50页。二、轮廓二、轮廓(lnku)(lnku)中中线线轮廓中线（基准线）：用于评定轮廓中线（基准线）：用于评定(pngdng)(pngdng)表面粗表面粗糙度参数值大小所给定的一条参考线糙度参数值大小所给定的一条参考线（直线或曲线）。（直线或曲线）。 轮廓的最小二乘中线（轮廓的最小二乘中线（m m） 轮廓的算术平均中线轮廓的算术平均中线第8页/共49页第八页，共50页。最小二乘中线(zhngxin)miiniiSF11算术平均中线(zhngxin)第9页/共49页第九页，共50页。三、取样长度三、取样长度(chngd)(chngd)与与评定长度评定长度(chngd)(chngd)1.1. 取 样 长 度 （取 样 长 度 （ l rl r ） ： 是 指 测 量 或 评 定 表 面） ： 是 指 测 量 或 评 定 表 面(biomin)(biomin)粗糙粗糙2.2. 度时所规定的一段基准线长度，它至少包含度时所规定的一段基准线长度，它至少包含5 5个个3.3. 以上轮廓峰和谷，应在轮廓总的走向上量取。以上轮廓峰和谷，应在轮廓总的走向上量取。4.4. 注意：规定取样长度的目的是限制和削弱表注意：规定取样长度的目的是限制和削弱表5.5. 面波纹度对表面面波纹度对表面(biomin)(biomin)粗糙度测量结果的粗糙度测量结果的影响。影响。 第10页/共49页第十页，共50页。注意：表面粗糙度参数值是在一个取样长度上评定注意：表面粗糙度参数值是在一个取样长度上评定(pngdng)出来的。出来的。第11页/共49页第十一页，共50页。2. 评定长度（评定长度（ln）：是指在测量或评定表面粗）：是指在测量或评定表面粗糙度时所规定糙度时所规定(gudng)的一段最小长度。的一段最小长度。 评定长度可包括一个或几个取样长度，一评定长度可包括一个或几个取样长度，一般取般取ln5lr。若被测表面均匀，可选。若被测表面均匀，可选ln5lr；若均匀性差，可选若均匀性差，可选ln5lr。注意：由于零件表面粗糙度不均匀，为了充分注意：由于零件表面粗糙度不均匀，为了充分合理地反映表面粗糙度特征规定合理地反映表面粗糙度特征规定(gudng)了了评定长度。评定长度。三、取样长度三、取样长度(chngd)(chngd)与评与评定长度定长度(chngd)(chngd)第12页/共49页第十二页，共50页。一般一般(ybn)取取ln5lr若被测表面若被测表面(biomin)(biomin)均匀，可选均匀，可选ln ln 5 lr5 lr若均匀若均匀(jnyn)(jnyn)性差，可选性差，可选ln ln 5lr5lr注意注意：一般表面粗糙度测量结果是评定长度上的一个平均值。：一般表面粗糙度测量结果是评定长度上的一个平均值。第13页/共49页第十三页，共50页。四、评定参数四、评定参数(cnsh)(cnsh)及其数值及其数值 评定参数有：反映评定参数有：反映(fnyng)(fnyng)高度特征（幅度特高度特征（幅度特 征）、间距特征和形状特征的参数。征）、间距特征和形状特征的参数。 基本参数基本参数高度（幅度）特征参数。高度（幅度）特征参数。第14页/共49页第十四页，共50页。1 1、高度参数：、高度参数：轮廓的算术平均偏差轮廓的算术平均偏差RaRa：是在取样：是在取样(qyng)(qyng)长度长度内，轮廓偏距内，轮廓偏距Z(x)Z(x)绝对值的算术平均值。绝对值的算术平均值。四、评定四、评定(pngdng)(pngdng)参数参数iRa数值越大，表面(biomin)越粗糙第15页/共49页第十五页，共50页。0.1600.125补充系列0.0250.0800.0630.0400.0320.1000.0500.800.400.0200.0160.0080.010补充系列0.012规定系列0.20规定系列252.50.251.000.630.500.326.33.210.08.01004.05.0501.60规定系列2.01.2512.5补充系列规定系列8040633216.020补充系列注：按表面功能和生产经济合理性，优先选用规定系列数值，当不能满足要求时， 方可选用补充系列数值。表表5-1 5-1 轮廓算术轮廓算术(sunsh)(sunsh)平均偏差平均偏差 Ra Ra 的数值的数值 m m第16页/共49页第十六页，共50页。1 1、高度参数、高度参数(cnsh)(cnsh)：轮廓最大高度轮廓最大高度(Rz)(Rz)：在一个取样长度内，轮：在一个取样长度内，轮廓的峰顶线和轮廓的谷底线之间的距离。廓的峰顶线和轮廓的谷底线之间的距离。四、评定四、评定(pngdng)(pngdng)参数参数Rz = Zpmax + Zvmax峰顶(fn dn)线谷底线第17页/共49页第十七页，共50页。补充系列0.1600.1250.0250.0800.0630.0400.0320.1000.0500.800.40补充系列规定系列规定系列0.20252.50.251.000.630.500.326.33.210.08.01004.05.050规定系列1.602.0补充系列1.25规定系列12.51600规定系列250808004063324001000630500320规定系列补充系列16.020200补充系列1601251250补充系列注：与表5-1注相同表表5 52 2 轮廓最大高度轮廓最大高度(god) Rz (god) Rz 的数值的数值 mm mm第18页/共49页第十八页，共50页。2. 间距特征参数 轮廓单元的平均宽度RSm。是在取样(qyng)长度内轮廓单元宽度Xsi的平均值。四、评定四、评定(pngdng)(pngdng)参数参数Xs6Xs5Xs4Xs3Xs2Xs1lr中线轮廓单元宽度与轮廓单元平均宽度nisimXnRS11第19页/共49页第十九页，共50页。3. 形状(xngzhun)特征参数 轮廓支承长度率tp 。指在取样长度内轮廓支承长度p与取样长度lr之比，即：四、评定四、评定(pngdng)(pngdng)参数参数注意：间距与形状特征参数称为附加注意：间距与形状特征参数称为附加(fji)(fji)参数，只有零参数，只有零 件表面有特殊要求时才选用。件表面有特殊要求时才选用。 %100rpplt第20页/共49页第二十页，共50页。表表5 53 3 轮廓单元轮廓单元(dnyun)(dnyun)的平均宽度的平均宽度 RSm RSm 的数值的数值 mmmm0.0800.0400.020补充系列0.1600.0250.0020.0080.0100.0050.0040.0030.0060.1000.050补充系列规定系列0.0125规定系列0.250.800.0630.0320.401.000.630.500.326.33.2规定系列0.200.1600.125补充系列1.60规定系列2.510.08.04.05.0规定系列补充系列2.01.2512.5补充系列注：与表5-1注相同。1015202530405060708090表表5 54 4 轮廓支承长度轮廓支承长度(chngd)(chngd)率率 tp tp （% %）的数值）的数值 mm mm注：选用支承长度率 tp 时，必须同时给出轮廓水平截距 C 的数值。 C 可用微米或Rz的百分数表示(biosh)， 百分数系列如下：Rz 的百分之5，10，15，20，25，30，40，50，60，70，80，90。第21页/共49页第二十一页，共50页。5.3 表面(biomin)粗糙度的选用 一、评定参数的选择一、评定参数的选择(xunz)(xunz) 二、评定参数值的选择二、评定参数值的选择(xunz)(xunz) 三、取样长度与评定长度的选择三、取样长度与评定长度的选择(xunz)(xunz)第22页/共49页第二十二页，共50页。一、评定参数一、评定参数(cnsh)(cnsh)的选择的选择 （在表面粗糙度评定参数中，一般主要选择（在表面粗糙度评定参数中，一般主要选择高度参数高度参数Ra Ra 和和Rz Rz ，可任选其一）标准推荐：，可任选其一）标准推荐： 1 1、在常用数值范围（、在常用数值范围（RaRa为为0.0250.025m 6.3m 6.3m m）范围内，优先选择轮廓范围内，优先选择轮廓(lnku)(lnku)算术平均偏差算术平均偏差RaRa。注意：注意： Ra 能较充分合理能较充分合理(hl)地反映零件表面的粗糙度地反映零件表面的粗糙度 特征；通常用电动轮廓仪测量，其测量范围特征；通常用电动轮廓仪测量，其测量范围 为为0.02m 8m 。第23页/共49页第二十三页，共50页。一、评定参数一、评定参数(cnsh)(cnsh)的的选择选择 2 2、当表面相当、当表面相当(xingdng)(xingdng)光滑光滑(Ra(Ra0.025m)0.025m)或较粗或较粗糙糙(Ra(Ra6.3m)6.3m)时，可选择轮廓最大高度时，可选择轮廓最大高度RzRz。注意：注意： Rz 尤其适用于测量部位尤其适用于测量部位(bwi)小、峰谷少小、峰谷少或或 有疲劳强度要求的零件表面。有疲劳强度要求的零件表面。第24页/共49页第二十四页，共50页。一、评定参数一、评定参数(cnsh)(cnsh)的选择的选择 间距与形状特征参数称为附加参数，只间距与形状特征参数称为附加参数，只有零件表面有特殊要求时才附加选用。有零件表面有特殊要求时才附加选用。3 3、轮廓单元平均宽度、轮廓单元平均宽度RSmRSm：主要：主要(zhyo)(zhyo)在在对有涂对有涂 漆性能，冲压成形时抗裂纹、抗震，或漆性能，冲压成形时抗裂纹、抗震，或抗腐蚀，减小流体流动摩擦阻力等要求时抗腐蚀，减小流体流动摩擦阻力等要求时附加选用。附加选用。4 4、轮廓支承长度率、轮廓支承长度率tp tp ：主要：主要(zhyo)(zhyo)在耐在耐磨性，接触刚度要求较高等场合附加选用。磨性，接触刚度要求较高等场合附加选用。第25页/共49页第二十五页，共50页。二、评定二、评定(pngdng)(pngdng)参参数值的选择数值的选择 参数值的选择基本原则：是在满足功能参数值的选择基本原则：是在满足功能(gngnng)(gngnng)要求的前提下，参数允许值应要求的前提下，参数允许值应尽量大，以减小加工难度，降低加工成本。尽量大，以减小加工难度，降低加工成本。 参数值通常采用类比法选择（注意）：参数值通常采用类比法选择（注意）： 同一零件上工作表面比非工作表面同一零件上工作表面比非工作表面粗糙粗糙 度值应小；度值应小； 摩擦表面比非摩擦表面粗糙度值小；摩擦表面比非摩擦表面粗糙度值小；第26页/共49页第二十六页，共50页。二、评定二、评定(pngdng)(pngdng)参参数值的选择数值的选择 采用类比法选择时还应注意：采用类比法选择时还应注意： 运动速度高、单位面积压力大的表面，运动速度高、单位面积压力大的表面，以及以及 承受交变载荷作用承受交变载荷作用(zuyng)(zuyng)的重要零件表的重要零件表面及易引起应力面及易引起应力 集中的结构表面（如圆角、沟槽等），粗糙集中的结构表面（如圆角、沟槽等），粗糙度值度值 应取小些；应取小些； 要求配合稳定可靠时（如小间隙配合要求配合稳定可靠时（如小间隙配合表面、表面、 承受重载作用承受重载作用(zuyng)(zuyng)的过盈配合表面），的过盈配合表面），粗糙度值应粗糙度值应 小些；小些；第27页/共49页第二十七页，共50页。 采用类比法选择采用类比法选择(xunz)(xunz)时还应注意：时还应注意： 有防腐性或外观美观要求的表面，粗糙有防腐性或外观美观要求的表面，粗糙度度 值应小些；值应小些； 标准件的表面粗糙度值应按标准规定选标准件的表面粗糙度值应按标准规定选择择(xunz)(xunz) （如与滚动轴承配合的轴径和壳体孔表面）；（如与滚动轴承配合的轴径和壳体孔表面）； 表面粗糙度值应与尺寸精度及形状精度表面粗糙度值应与尺寸精度及形状精度协协 调一致。设表面形状公差调一致。设表面形状公差 t , t ,尺寸公差尺寸公差T T ，通，通常常 按表按表5-45-4关系设计。关系设计。二、评定二、评定(pngdng)(pngdng)参数参数值的选择值的选择第28页/共49页第二十八页，共50页。 在实际经验不足的情况下，可以在实际经验不足的情况下，可以(ky)参参考经考经 验表格验表格5-6，5-7设计。设计。二、评定二、评定(pngdng)(pngdng)参数参数值的选择值的选择第29页/共49页第二十九页，共50页。第30页/共49页第三十页，共50页。第31页/共49页第三十一页，共50页。三、取样长度三、取样长度(chngd)(chngd)与评定长与评定长度度(chngd)(chngd)的选择的选择 lr lr 和和 ln ln 应与评定应与评定(pngdng)(pngdng)参数相适应。参考参数相适应。参考P130P130页，表页，表5 55 5。第32页/共49页第三十二页，共50页。5.4 表面(biomin)粗糙度符号、代号及注法 一、表面粗糙度的符号一、表面粗糙度的符号(fho)(fho) 二、表面粗糙度的代号二、表面粗糙度的代号 三、表面粗糙度的标注示例三、表面粗糙度的标注示例 四、在零件图中的标注注意事项四、在零件图中的标注注意事项 第33页/共49页第三十三页，共50页。一、表面一、表面(biomin)(biomin)粗糙粗糙度的符号度的符号 表面表面(biomin)(biomin)粗糙度的基本符号粗糙度的基本符号 第34页/共49页第三十四页，共50页。第35页/共49页第三十五页，共50页。二、表面二、表面(biomin)(biomin)粗糙粗糙度的代号度的代号第36页/共49页第三十六页，共50页。注：示例所举均为以去除材料方法注：示例所举均为以去除材料方法(fngf)加工，最常用的幅度参数标注。加工，最常用的幅度参数标注。3.23.21.63.2max3.2max 1.6min 三、表面三、表面(biomin)粗糙度的粗糙度的标注示例标注示例Ra最大值为3.2mRa最大值为3.2m,最小值为1.6 mRa 最大值为3.2m， Rz最大值为12.5m Ra上限值为3.2mRa上限值为3.2m,下限(xixin)值为1.6mRa上限值为3.2m ，Rz上限值12.5m 3.2Rz12.5 3.2maxRz12.5max第37页/共49页第三十七页，共50页。edbc / fa0.1精磨精磨0.25/ RSm0.050.8第38页/共49页第三十八页，共50页。四、在零件图中的标注四、在零件图中的标注(bio zh)(bio zh)注意事项注意事项 表面粗糙度符号、代号一般注在可见轮廓线、尺寸界线、表面粗糙度符号、代号一般注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或他们引出线或他们(t men)(t men)的延长线上。符号的尖端必须从材料外的延长线上。符号的尖端必须从材料外指向表面，如图指向表面，如图a a所示；带有横线的表面粗糙度符号应该如图所示；带有横线的表面粗糙度符号应该如图b b进行标注。进行标注。第39页/共49页第三十九页，共50页。 一般在同一图样上，每一表面只标注一次符号、代号；当地位(dwi)狭小或不便标注时，符号、代号可以引出标注，如图。第40页/共49页第四十页，共50页。 当零件所有表面具有相同(xin tn)(xin tn)的表面粗糙度要求时，可统一标注在图样的右上角。第41页/共49页第四十一页，共50页。第42页/共49页第四十二页，共50页。5.4 5.4 表面表面(biomin)(biomin)粗糙度的检测粗糙度的检测 表面粗糙度的测量方法主要有：表面粗糙度的测量方法主要有： 1 1、与表面粗糙度样板比较、与表面粗糙度样板比较(bjio)(bjio)测量测量 2 2、光切法、光切法 3 3、干涉法、干涉法 4 4、针描法、针描法 5 5、印模法、印模法第43页/共49页第四十三页，共50页。1 1、与表面粗糙度样板、与表面粗糙度样板(yngbn)(yngbn)比较测量比较测量将被测表面与粗糙度样块比较将被测表面与粗糙度样块比较(bjio)(bjio)，判断，判断其合格性。其合格性。第44页/共49页第四十四页，共50页。2 2、光切法、光切法第45页/共49页第四十五页，共50页。3 3、干涉、干涉(gnsh)(gnsh)法法第46页/共49页第四十六页，共50页。4 4、针描法、针描法（接触法接触法）触针划过工件表面，记录轮廓放大(fngd)图形，用计算机求出结果。第47页/共49页第四十七页，共50页。思考思考(sko)练习练习 思考：思考： P137页页 思考题思考题 5156 作业作业(zuy)： P137页页 习题习题 53，54第48页/共49页第四十八页，共50页。谢谢您的观看(gunkn)！第49页/共49页第四十九页，共50页。NoImage内容(nirng)总结本章基本内容。2. 评定长度（ln）：是指在测量或评定表面粗。征）、间距特征和形状特征的参数。1、在常用数值范围（Ra为0.025m 6.3m）。为0.02m 8m。有零件表面有特殊要求时才附加选用。要求配合稳定(wndng)可靠时（如小间隙配合表面、。验表格5-6，5-7设计。P130页，表55。为3.2m， Rz最大值为。谢谢您的观看第五十页，共50页。