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1、公差配合与测量技术公差配合与测量技术 第四章 表面粗糙度及检测 任务一 表面粗糙度概述 表面粗糙度的标注及选用 任务三 表面粗糙度国家标准 任务二 学习重点 1 掌握表面粗糙度的概念 了解其对零件使用性能的影响 2 了解取样长度 评定长度 基准线的定义 3 理解具体评定参数的含义 4 重点掌握评定参数国标中规定的相应参数值 第四章 表面粗糙度及检测 一 表面粗糙度的概念 表面粗糙度反映的是实际表面几何误差的微观特性 有别于 表面波纹度和形状误差 三者通常以波距 相邻两波峰或波谷之间 的距离 的大小来划分 也有按波距与波高之比来划分的 波距小 于1 mm的属于表面粗糙度 表面微观形状误差 波距在
2、1 10 mm的属于表面波纹度 波距大于10 mm的属于形状误差 任务一 表面粗糙度概述 二 表面粗糙度对零件使用性能的影响 1 摩擦和磨损方面 表面越粗糙 摩擦系数越大 摩擦阻力越大 零件配合表面的磨 损越快 2 配合性质方面 表面粗糙度影响配合性质的稳定性 对于间隙配合 粗糙的表面 会因峰顶很快磨损而使间隙逐渐加大 对于过盈配合 因装配表面的 峰顶被挤平而使实际有效过盈减小 降低连接强度 任务一 表面粗糙度概述 二 表面粗糙度对零件使用性能的影响 3 疲劳强度方面 表面越粗糙 一般表面微观不平的凹痕越深 交变应力作用下的 应力集中越严重 越易造成零件因抗疲劳强度的降低而导致失效 4 耐腐蚀
3、性方面 表面越粗糙 腐蚀性气体或液体越易在谷底处聚集 并通过表面 微观凹谷渗入金属内层 造成表面锈蚀 5 接触刚度方面 表面越粗糙 表面间接触面积越小 单位面积受力越大 造成峰 顶处的局部塑性变形加剧 接触刚度下降 影响机器的工作精度和平 稳性 任务一 表面粗糙度概述 一 基本术语 1 实际轮廓 表面轮廓 实际轮廓是指平面与被测提取表面相交所得的轮廓 可分为横向实际 轮廓和纵向实际轮廓 任务二 表面粗糙度国家标准 实际轮廓 一 基本术语 2 取样长度lr 取样长度是指用于判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度 任务二 表面粗糙度国家标准 取样长度和评定长度 一 基本术语 3 评定长度ln 评定
4、长度是指评定轮廓表面粗糙度所必需的一段长度 一般情况 下 ln 5lr 这样规定是基于零件表面品质的不均匀性 单一取样长 度上的测量和评定不足以反映整个零件表面的全面 因此 需要在表 面上取几个取样长度 测量后取其平均值作为测量结果 任务二 表面粗糙度国家标准 一 基本术语 4 基准线 中线m 基准线具有几何轮廓形并划分实际轮廓 在整个取样长度内与实 际轮廓走向一致 基准线有如下两种 1 轮廓最小二乘中线在取样长度内 使轮廓上各点至一条假 想线距离的平方和 ni 1Z2i 为最小 这条假想线就是轮廓最小二 乘中线 如图所示 任务二 表面粗糙度国家标准 一 基本术语 任务二 表面粗糙度国家标准
5、轮廓最小二乘中线 一 基本术语 2 轮廓算术平均中线在取样长度内 由一条假想线将实际轮 廓分为上下两部分 而且使上部分面积之和等于下部分面积之和 即 ni 1Fi ni 1F i 这条假想线就是轮廓算术平均中线 如图所示 任务二 表面粗糙度国家标准 轮廓算数平均中线 一 基本术语 5 在水平位置c上轮廓的实体材料长度Ml c Ml c 即在一个给定水平位置c上用一条平行于中线的线与轮廓 单元相截所获得的各段截线长度之和 如图所示 任务二 表面粗糙度国家标准 轮廓的实体材料长度 一 基本术语 6 高度和间距辨别力 高度和间距辨别力分别是指应计入被评定轮廓的轮廓峰和轮廓谷 的最小高度和最小间距 轮
6、廓峰和轮廓谷的最小高度通常用Rz或任一 振幅参数的百分数来表示 最小间距则以取样长度的百分数给出 任务二 表面粗糙度国家标准 二 表面粗糙度的评定参数 1 与高度特性有关的参数 幅度参数 1 评定轮廓的算数平均偏差Ra在一个取样长度lr内 轮廓上各点至 基准线的距离的绝对值的算术平均值 如图所示 任务二 表面粗糙度国家标准 轮廓的算数平均偏差 二 表面粗糙度的评定参数 1 与高度特性有关的参数 幅度参数 2 轮廓的最大高度Rz即在一个取样长度lr内 最大轮廓峰高Zp 和最大轮廓谷深之和 如图所示 任务二 表面粗糙度国家标准 轮廓的最大高度 二 表面粗糙度的评定参数 1 与高度特性有关的参数 幅
7、度参数 3 轮廓单元的平均线高度Rc在一个取样长度lr内 轮廓单元高 度Zt的平均值 如图所示 任务二 表面粗糙度国家标准 轮廓单元的平均线高度 二 表面粗糙度的评定参数 2 与间距特性有关的参数 间距参数 轮廓单元的平均宽度RSm即在一个取样长度lr内 轮廓单元宽度Xs的 平均值 如图所示 任务二 表面粗糙度国家标准 轮廓单元宽度 二 表面粗糙度的评定参数 3 与形状特性有关的参数 曲线参数 轮廓的支撑长度率Rmr c 即在一个评定长度ln内 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 任务二 表面粗糙度国家标准 三 表面粗糙度的参数值 表1 Ra的数值 GB T
8、 1031 2009 m 任务二 表面粗糙度国家标准 三 表面粗糙度的参数值 表2 Rz的数值 GB T 1031 2009 m 任务二 表面粗糙度国家标准 表 3RSm的数值 GB T 1031 2009 m 三 表面粗糙度的参数值 表 4Rmr c 的数值 GB T 1031 2009 m 任务二 表面粗糙度国家标准 表 5lr和ln的数值 GB T 1031 2009 m 一 表面粗糙度的表示方法 1 符号 表面粗糙度的评定参数及其数值确定后 应按GB T 131 2006的规 定 把表面粗糙度要求正确地标注在零件图上 图样上所标注的表面粗 糙度符号见表 6 当零件表面仅需要加工 采用去
9、除材料的方法或不去 除材料的方法 但对表面粗糙度的其他规定没有要求时 允许在图样 上只注表面粗糙度符号 任务三 表面粗糙度的标注及选用 一 表面粗糙度的表示方法 表 6表面粗糙度符号 任务三 表面粗糙度的标注及选用 一 表面粗糙度的表示方法 2 表面粗糙度完整图形符号的组成 任务三 表面粗糙度的标注及选用 要求的注写位置 一 表面粗糙度的表示方法 2 表面粗糙度完整图形符号的组成 1 概述 为了明确表面粗糙度要求 除了标注单一要求 包括传 输带 取样长度 表面粗糙度参数代号和数值 外 必要时应标注补 充要求 补充要求包括加工工艺 表面纹理及方向 加工余量等 2 表面粗糙度单一要求和补充要求的注
10、写位置 在完整符号中 对表面粗糙度的单一要求和补充要求应注写在图所示的指定位置 任务三 表面粗糙度的标注及选用 一 表面粗糙度的表示方法 2 表面粗糙度完整图形符号的组成 3 表面粗糙度代号的具体标注示例见表7 表 7表面粗糙度代号 GB T 131 2006 任务三 表面粗糙度的标注及选用 一 表面粗糙度的表示方法 2 表面粗糙度完整图形符号的组成 3 表面粗糙度代号的具体标注示例见表7 表 7表面粗糙度代号 GB T 131 2006 任务三 表面粗糙度的标注及选用 一 表面粗糙度的表示方法 2 表面粗糙度完整图形符号的组成 4 表面粗糙度要求的标注示例 见表8 表 8表面粗糙度要求的标注
11、示例 任务三 表面粗糙度的标注及选用 一 表面粗糙度的表示方法 2 表面粗糙度完整图形符号的组成 4 表面粗糙度要求的标注示例 见表8 表 8表面粗糙度要求的标注示例 任务三 表面粗糙度的标注及选用 一 表面粗糙度的表示方法 2 表面粗糙度完整图形符号的组成 5 表面纹理的标注符号 解释和示例 见表9 表 9加工纹理和方向的符号 摘自GB T 131 2006 任务三 表面粗糙度的标注及选用 一 表面粗糙度的表示方法 2 表面粗糙度完整图形符号的组成 5 表面纹理的标注符号 解释和示例 见表9 表 9加工纹理和方向的符号 摘自GB T 131 2006 任务三 表面粗糙度的标注及选用 一 表面
12、粗糙度的表示方法 2 表面粗糙度完整图形符号的组成 6 表面粗糙度符号及代号的书写比例和尺寸 任务三 表面粗糙度的标注及选用 表面粗糙度符号 代号的书写比例 一 表面粗糙度的表示方法 3 表面粗糙度符号 代号的标注位置与方向 1 概述总的原则是根据GB T 4458 4的规定 使表面粗糙度的 注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致 如图所示 任务三 表面粗糙度的标注及选用 表面粗糙度要求的注写方向 一 表面粗糙度的表示方法 3 表面粗糙度符号 代号的标注位置与方向 2 标注在轮廓线上或指引线上表面粗糙度要求可标注在轮廓线 上 其符号应从材料外指向并接触表面 必要时 表面粗糙度符号也可 用带箭
13、头或黑点的指引线引出标注 如图所示 任务三 表面粗糙度的标注及选用 表面粗糙度标注在轮廓线上或指引线上示例 一 表面粗糙度的表示方法 3 表面粗糙度符号 代号的标注位置与方向 3 标注在特征尺寸的尺寸线上 任务三 表面粗糙度的标注及选用 表面粗糙度要求标注在尺寸线上 一 表面粗糙度的表示方法 3 表面粗糙度符号 代号的标注位置与方向 4 标注在几何公差的框格上 任务三 表面粗糙度的标注及选用 表面粗糙度要求标注在公差框格上 一 表面粗糙度的表示方法 3 表面粗糙度符号 代号的标注位置与方向 5 标注在延长线上表面粗糙度要求可以直接标注在延长线上 或用 带箭头的指引线引出标注 6 标注在圆柱和棱
14、柱表面上圆柱和棱柱表面的表面侧漕渡要求只标 注一次 如图所示 任务三 表面粗糙度的标注及选用 表面粗糙度要求标注在圆柱特征的延长线上 一 表面粗糙度的表示方法 3 表面粗糙度符号 代号的标注位置与方向 如果每个棱柱表面有所不同的表面粗糙度要求 则应分别单独标注 如图所示 任务三 表面粗糙度的标注及选用 圆柱和棱柱的表面粗糙度要求的注法 一 表面粗糙度的表示方法 4 表面粗糙度要求的简化注法 1 有相同表面粗糙度要求的简化注法如果在工件的多数 包括全部 表面有相同的表面粗糙度要求 则其表面粗糙度要求可统一标注在图样的 标题栏附近 此时 除全部表面有相同要求的情况外 表面粗糙度要求 的符号后面应有
15、 在圆括号内给出无任何其他标注的基本符号 a 在圆括号内给出不同的表面粗糙度要求 b 任务三 表面粗糙度的标注及选用 一 表面粗糙度的表示方法 4 表面粗糙度要求的简化注法 任务三 表面粗糙度的标注及选用 多数表面有相同表面粗糙度要求的简化注法 一 表面粗糙度的表示方法 4 表面粗糙度要求的简化注法 2 多个表面有共同要求的注法用带字母的完整符号的简化注法 任务三 表面粗糙度的标注及选用 在图纸空间有限时的简化注法 一 表面粗糙度的表示方法 4 表面粗糙度要求的简化注法 只用表面粗糙度符号的简化注法 任务三 表面粗糙度的标注及选用 只用表面粗糙度符号的简化注法 一 表面粗糙度的表示方法 5 两
16、种或多种工艺获得的同一表面的注法 由几种不同的工艺方法获得的同一表面 当需要明确每种工艺方法的 表面粗糙度要求时 可按图进行标注 任务三 表面粗糙度的标注及选用 同时给出镀覆前 后的表面粗糙度要求的注法 一 表面粗糙度的表示方法 6 表面粗糙度要求的图形 表面粗糙度要求的图形标注的演变 任务三 表面粗糙度的标注及选用 一 表面粗糙度的表示方法 6 表面粗糙度要求的图形 表面粗糙度要求的图形标注的演变 任务三 表面粗糙度的标注及选用 一 表面粗糙度的表示方法 6 表面粗糙度要求的图形 表面粗糙度要求的图形标注的演变 任务三 表面粗糙度的标注及选用 二 表面粗糙度评定参数的选用 Ra参数最能充分反应表面微观几何形状高度方面的特性 对于光 滑表面和半光滑表面 普遍采用Ra作为评定参数 对于极光滑和极粗糙的 表面 不宜采用Ra作为评定参数 Rz参数虽不如Ra参数反应的几何特性准确 全面 但Rz的概念 简单 测量也很简便 Rz与Ra联用 可以评定某些不允许出现较大加工痕 迹和受交变应力作用的表面 尤其当被测表面面积很小 不宜采用Ra评定 时 常采用Rz参数 附加评定参数RSm和Rmr c 只有在
