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1、.,第三讲 表面粗糙度及检测,5.1 概述,5.1.1 表面粗糙度的定义,表面轮廓,.,波纹度轮廓,宏观形状轮廓,实际表面轮廓,零件表面几何形状误差及其组成成份,表面粗糙度轮廓,.,5.1.2 表面粗糙度的影响,1.影响零件的耐磨性。 2.影响配合性质的稳定性。 3.影响零件的疲劳强度。 4.影响零件的抗腐蚀性。 5.影响零件的密封性。 6.对零件的外观、测量精度、表面光学性能、导电导热性能和胶合强度等也有着不同程度的影响。,.,5.2.1 基本术语,5.2 表面粗糙度评定参数及其数值,1.取样长度l,指测量或评定表面粗糙度时，所规定的一段基准线的长度用l表示。,目的:限制、减弱波纹度、形状误
2、差的影响 至少包括五个峰值，五个谷值，并为标准长度。,0.08，0.25，0.8，2.5，8.0,2.评定长度Ln,由于零件的表面粗糙度不一定很均匀，在一个取样长度上往往不能合理反映某一表面粗糙度特征，需在表面上取几个取样长度。,Ln=5l,.,取样长度和评定长度,.,.,3.轮廓最小二乘中线m,表面粗造度轮廓的最小二乘中线,.,4.轮廓算术平均中线m,表面粗造度轮的算术平均中线,.,5.2.2 评定参数及数值,1.轮廓算术平均偏差Ra,轮廓算术平均偏差Ra的确定,近似为,.,2.微观不平度十点高度Rz,在取样长度内个最大的轮廓峰高ypi平均值与5个最大轮廓谷深yvi平均值之和。,.,3.轮廓
3、最大高度Ry,在取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。峰顶线和谷底线平行于中线且分别通过轮廓最高点和最低点。,Ry =Ypmax+Yvmax,.,4.轮廓单峰平均间距S,.,5.轮廓微观不平度的平均间距Sm,.,6.轮廓支撑长度率tp,.,7.表面粗糙度参数值,.,.,.,.,.,5.3 表面粗糙度代号及标注,5.3.1 表面粗糙度的基本符号,a为基本符号，表示表面可以用任何方法获得；b表示表面是用去除材料的方法获得的；c表示表面是用不去除材料的方法获得的。,a,b,c,.,5.3.2 表面粗糙度的代号,a1，a2 粗糙度幅度参数代号及其数值（mm）； b 加工要求、镀覆、涂覆、表面处理
4、或其他说明等； c 取样长度（mm）或波纹度（mm）； d 加工纹理方向符号； e 加工余量（mm）； f 粗糙度间距参数值（mm）,.,5.3.3 表面粗糙度的标注,.,.,标注时将其标注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上，符号的尖端必须从材料外指向被注表面。 高度参数：当选用Ra时，只需在代号中标出其参数值，“Ra”本身可以省略； 当选用Rz或Ry时，参数和参数值都应标出； 当允许实测值中，超过规定值的个数少于总数的16%时，应在图中标注上限值和下限值， 当所有实测值不允许超过规定值时，应在图样上标注最大值或最小值。 取样长度：如按国标选用，则可省略标注； 表面加工纹理方向：指
5、表面微观结构的主要方向，由所采用的加工方法或其它因素形成，必要时才规定。,.,（1）表面粗糙度代（符）号应注在可见轮廓线、尺寸线、尺寸界线或它们的延长线上，也可以注在指引线上。符号的尖端必须从材料外指向被注表面，代号中数字及符号的方向必须与尺寸线上的数字方向一致。,表面粗糙度代号标注示例,.,（2）当零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求时，对其中使用最多的一种符号、代号可以统一注在图样的右上角，并加注“其余”两字。,（3）当零件的所有表面具有相同的表面粗糙度要求时的标注。,零件所有表面具有相同要求的表面粗糙度,.,（4）当齿轮、蜗轮、渐开线花键等工作表面没有画出齿形时，其表面粗糙度代号可注
6、在节圆上。,齿轮、花键表面粗糙度标注示例,.,（5）螺纹工作表面没有画出牙形时的标注。,螺纹表面粗糙度标注示例,.,（6） 尽量采用简化标注。,表面粗糙度简化代号的标注示例,.,（7） 中心孔的工作表面，键槽工作表面、圆角、倒角的表面粗糙度代号标注。,表面粗糙度标注示例,.,（8） 同一表面上有不同的表面粗糙度要求时，需用细实线画出其分界线并注出相应的表面粗糙度代号和尺寸。以及用细实线连接的不连续的同一表面，其粗糙度代号只注一次。,表面粗糙度标注示例,.,（9）对零件上的连续表面及重复要素（如孔、槽、齿等）的表面的标注。,表面粗糙度标注示例,.,5.3.4 表明粗糙度的选择,1.评定参数的选择
7、：如无特殊要求，一般仅选用高度参数。推荐优先选用Ra值，因为Ra能充分反映零件表面轮廓的特征。以下情况下例外： 1）当表面过于粗糙（Ra6.3m）或过于光滑（ Ra 0.025 m ）时，可选用Rz，因为此范围便于选择用于测量Rz的仪器测量。 2）当零件材料较软时，因为Ra一般采用触针测量。 3）当测量面积很小时，如顶尖、刀具的刃部、仪表的小元件的表面，可选用Ry值。,.,2.表面粗糙度参数值的选择原则是：在满足零件表面功能要求的前提下，尽量选取较大的参数值。 一般原则：同一零件上，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要小；受循环载荷的表面要小；配合要求高、联接要求可靠、受重载
8、的表面粗糙度值都应小；同一精度，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度值要小。,.,5.3.5 表明粗糙度参数的选择方法,1.可用类比法来确定。一般尺寸公差、表面形状公差小时，表面粗糙度参数值也小，但也不存在确定的函数关系。如机床的手轮或手柄。 2.一般情况下，它们之间有一定的对应关系。设形状公差为T，尺寸公差为IT，它们之间的关系可参照以下对应关系： 若T0.6 IT，则Ra0.05 IT； Rz 0.2 IT T0.4 IT，则Ra0.025 IT； Rz 0.1 IT T0.25 IT，则Ra0.012 IT； Rz 0.05 IT T0.25 IT，则Ra0.15 T； Rz 0.6 T,
9、.,5.4 表面粗糙度的评定 1 比较法 比较法是用已知其高度参数值的粗糙度样板与被测表面相比较，通过人的感官，亦可借助放大镜、显微镜来判断被测表面粗糙度的一种检测方法。 2 光切法 光切法是利用“光切原理”来测量零件表面粗糙度的方法。光切显微镜（又称双管显微镜）就是应用这一原理设计而成的。,.,光切法测量原理,.,光切显微镜的外形结构。,光切显微镜外形结构,.,光切显微镜实物,.,3 干涉法 干涉法是利用光波干涉原理测量表面粗糙度的一种方法。,干涉法测量原理,.,干涉显微镜,.,4 针描法 针描法又称触针法，是一种接触测量表面粗糙度的方法。电动轮廓仪（又称表面粗糙度检查仪）就是利用针描法来测量表面粗糙度。,电动轮廓仪,.,电动轮廓仪实物,
