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1、第5章 表面粗糙度,目 录,5.1 概述5.2 表面粗糙度的评定5.3 表面粗糙度的评定参数及参数值的选用5.4 表面粗糙度的符号、代号及其标注5.5 表面粗糙度检测,基 本 要 求,1、正确理解表面粗糙度的含义。2、了解表面粗糙度对零件功能的影响。3、理解并掌握有关术语的定义。4、理解并掌握表面粗糙度评定参数。5、掌握幅度参数在图样上的标注方法。6、掌握表面粗糙度的选用。,5.1 概述,一、基本概念表面粗糙度是指加工表面所具有的较小间距和微小峰谷组成的高低不平微观不平度，即微观几何形状误差。波距 10mm形状误差。,表面轮廓分类,宏观形状轮廓,波纹度轮廓,表面粗糙度轮廓,实际轮廓,波距1mm
2、,波距110mm,波距10mm,二、表面粗糙度对零件使用性能的影响,(1) 影响摩擦和磨损Ra，f，磨损；(2) 影响配合性能间隙配合磨损后X，过盈配合挤压后影响有效过盈Y；(3) 影响疲劳强度凹痕应力集中；(4) 影响抗腐蚀性谷底渗入腐蚀；(5) 影响接触刚度表面局部接触；(6) 影响接合面的密封性缝隙油气渗漏等。,5.2 表面粗糙度的评定,一、基本术语,1、轮廓滤波器（1） s滤波器 确定表面粗糙度与比它更短的波之间相交界限的滤波器。（2） c滤波器 确定表面粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器。（3） f滤波器 确定波纹度与比它更长波成分之间相交界限的滤波器。,2、轮廓传输带,指当两个
3、不同截止波长的相位修正滤波器，幅值传输超过50%以上的正弦轮廓波长的范围。即传输带是两个定义的滤波器之间的波长范围，例如可表示为：0.000250.8mm。短波轮廓滤波器的截止波长s，长波轮廓滤波器的截止波长c = lr。 s和c的标准化值见表5.1。,3、原始轮廓,通过短波长滤波器s之后的总的轮廓，它是评定原始轮廓参数的基础。,4、粗糙度轮廓,指对原始轮廓采用c滤波器抑制长波成分后形成的轮廓，它由s和c轮廓滤波器来限定的。它是评定粗糙度轮 廓参数的基础。,5、取样长度 lr,测量和评定表面粗糙度时所规定的一段基准线的长度，一般包括5个以上的轮廓峰和谷。X轴与轮廓走向一致，数值见表5.1。,6
4、、评定长度 ln,加工表面的不均匀，在测量和评定时所规定一段最小长度，一般ln=5lr，见表5.1。,7、轮廓中线,轮廓中线是指评定表面粗糙度参数值大小的一条参考线，具有几何轮廓形状，并划分轮廓。,取样长度 lr 内，划分轮廓，并使轮廓上各点的轮廓偏距z的平方和为最小。, 轮廓最小二乘中线, 轮廓算术平均中线,取样长度 lr 内，划分实际轮廓，并使上下两部分面积相等。,二、表面粗糙度的评定参数,GB/T3505-2009规定表面粗糙度的评定参数基本参数轮廓的幅度参数：轮廓算术平均偏差Ra ； 轮廓最大高度Rz；附加参数间距参数：轮廓单元的平均宽度RSm；曲线和相关参数：轮廓的支承长度率Rmr(
5、c)。,取样长度 lr 范围内，被测轮廓线上各点至基准线的距离的算术平均值，见图5.6。,1、轮廓算术平均偏差Ra(轮廓的幅度参数),2、轮廓最大高度Rz (轮廓的幅度参数),取样长度 lr 范围内，轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离，见图5.7。,3、轮廓单元的平均宽度RSm(轮廓的间距参数),轮廓单元的平均宽度RSm：在一个取样长度内轮廓单元宽度Xs的平均值,RSm值对轮廓表面的影响,RSm的大小反映了轮廓表面峰谷的疏密程度， RSm越大，峰谷越稀，密封性越差。,4、轮廓支承长度率Rmr(c)(曲线及相关参数),一根平行于中线且与轮廓顶线相距为c的线与轮廓峰相截所得到的轮廓实体材料长度之和称
6、为轮廓支承长度Ml(c) 。轮廓支承长度Ml(c) 与评定长度 ln 之比称为轮廓支承长度率Rmr(c) 。,轮廓支承长度率Rmr(c),不同轮廓支承长度率,a),b),c),5.3 表面粗糙度的评定参数及选择,表面粗糙度的评定参数及其数值的选用,一、评定参数的选择,1、幅度参数的选用 无特殊要求，一般选用幅度参数。当Ra为0.0256.3m ，优先选用Ra。 特殊： 光滑Ra 6. 3m 选Rz。 Ra和Rz可联合使用。,2、附加评定参数的选用,表面特殊功能要求，可选多参数要求外观质量和可漆性、或良好的密封性，控制RSm的数值；要求有较高支承刚度和耐磨性的表面，选Rmr(c )。,二、评定参
7、数值的选择,1、表面粗糙度的参数值表5.2 Ra的参数值（摘自GB/T1031-2009） m,表面粗糙度的参数值.1,表5.3 Rz的参数值（摘自GB/T1031-2009） m,表面粗糙度的参数值.2,表5.4 RSm的参数值（摘自GB/T1031-2009） mm,表面粗糙度的参数值.3,表5.5 Rmr(c)的参数值（摘自GB/T1031-2009）,2 、原则,各种加工方法对应表面粗糙度见表5.6。 满足使用要求的前提下，尽量选用较大的粗糙度数值。 同一零件，工作表面比非工作表面粗糙度值小。 摩擦表面比非摩擦表面、滚动摩擦比滑动摩擦表面粗糙度值小。,参数值的选择.1, 运动速度高、单
8、位压力大的摩擦表面，比速度低、压力小的表面，Ra数值小。受交变载荷的表面及易引起应力集中的部分（圆角、沟槽等），Ra数值小。 配合零件的表面粗糙度应与尺寸公差及形状公差相协调，一般尺寸公差和形状公差要求越严， Ra数值越小。,参数值的选择.2, 配合性质要求高的结合表面，配合间隙小的配合表面以及要求连接可靠、受重载的过盈配合表面，Ra数值小。 配合性质相同，尺寸越小则Ra数值小；同一精度等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面，Ra数值小。 密封性、防腐性要求高的表面和外形要求美观的表面，Ra的数值小。,常用表面粗糙度的参数值.1,常用表面粗糙度的参数值.2,常用表面粗糙度的参数值.3,5.4 表面
9、粗糙度符号、代号及其标注,一、表面粗糙度符号、代号,1、表面粗糙度基本符号,无补充说明不能单独使用,基本符号.1,2、表面粗糙度的代号,3、极限判断规则及标注,(1) 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。默认规则，图样不标,极限判断规则及标注,(2) 最大规则指在表面粗糙度参数的所有实测值均不得超过规定值。在Ra（或Rz）后面标注“max”或“min”的标记,4、传输带和lr、ln的标注, 传输带的标注,(a) 标长短滤波器,(b)标短滤波器“”,(c)标“”长滤波器,传输带和lr、ln的标注, lr、ln的标注默认评定长度不标，需要指定评定长度，要在幅
10、度参数代号的后面注写取样长度的个数。,(a) 取样长度个数“3”,(b) 取样长度个数“6”,5、单向和双向极限的标注,（1）单向极限的标注 单向上极限：标注参数代号、参数值和传输带； 单向下极限：参数代号前应加L，例L Ra 0.32。（2）双向极限的标注 上限值在上方用U表示，下极限在下方用L表示。上下极限值均为 16%规则或最大规则的极限值。,6、表面粗糙度幅度参数的标注,表5.8 表面粗糙度幅度参数的标注.1,表5.8 表面粗糙度幅度参数的标注.2,表5.8 表面粗糙度幅度参数的标注.3,表5.8 表面粗糙度幅度参数的标注.4,表5.8 表面粗糙度幅度参数的标注.5,7、加工方法、余量
11、和表面纹理的标注,加工方法、加工余量的标注见图5.15，加工纹理符号见表5.9。,图5.15 加工方法、加工余量和表面纹理的标注示例,8、表面粗糙度附加参数的标注,附加参数RSm、Rmr(c)不能单独标注,(a) RSm上限值标注,(b) RSm最大值标注,(c) Rmr(c)标注,(d) Rmr(c)最小值标注,图5.16 表面粗糙度附加参数的标注,二、表面粗糙度要求的图样标注,表面粗糙度符号、代号一般标注在可见轮廓线或其延长线和指引线、尺寸线、尺寸界线上，也可标注在公差框格上，见图5.165.19。符号的尖端必须从材料外指向被注表面。符号、数字的方向按规定标注。,表面粗糙度代号注法,图5.
12、17 表面粗糙度在轮廓线上的标注,表面粗糙度在图样上的标注,图5.18 表面粗糙度在尺寸线上的标注,表面粗糙度在图样上的标注,图5.19 表面粗糙度在几何公差框格上的标注,用指引线引出标注表面粗糙度,图5.20 用指引线引出标注表面粗糙度,键槽、圆角、倒角的表面粗糙度标注,图5.21 键槽的表面粗糙度标注,图5.22 圆角、倒角的表面粗糙度标注,三、表面粗糙度的简化标注,当多个表面具有相同的表面结构要求，以等式的形式给出,图5.23 表面粗糙度在几何公差框格上的标注,表面粗糙度的简化标注,图5.24 只用符号的简化标注,表面粗糙度的简化标注,图5.25 表面粗糙度的简化标注,除Rz值为1.6m和6.3m的表面外，其余所有表面粗糙度Ra值均为3.2m,作 业,P159：1、简答题（1）（3） 2,
