表面粗糙度误差的测量与检验

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1、机械零件测量与检验表面粗糙度误差的测量与检验一一电子教案数控技术专业名师课堂资源开发小组2016年2月项目四：零件表面粗糙度误差的测量与检验请对矩形花键套零件的表面粗糙度进行检测。如图13-1图13-1矩形花键套一、零件表面粗糙度的分析图13-1为矩形花键套，从零件图样分析可得，该零件表面粗糙度要求较高的有70js7外圆柱面Ra1.6，其次为Ra3.2,其余为Ra6.3.。表面粗糙度的相关专业术语及知识点零件的表面结构原于产品几何技术规范（GPS，其几何特征只能用微米（um）级的参数来描述，通常要用光学量仪才能确定其精度等级。表面结构含粗糙度轮廓、波纹度轮廓和原始轮廓三个方面的内容， 国家标准

2、规定采用轮廓 法确定相应的参数。表面结构的粗糙度感觉零件的加工、 检验中使用较普遍，是本章节重点介 绍的内容。1、表面结构国家标准国家标准规定用轮廓法确定表面结构（粗糙度、波纹度和原始轮廓），对有关术语、定义、参数和表面结构的标注作出了明晰的规范。现行使用的国家标准有：GB/T 3503-2009、GB/T1031-2009 和 GB/T 131-2006。GB/T 3503-2009产品几何技术规范（GPS）表面结构 轮廓法 术语、定义及表面结构参数。代替 GB/T 3505-1983、GB/T 3505-2000。GB/T1031-2009产品几何技术规范（GPS）表面结构 轮廓法 表面粗

3、糙度参数及其数值。 代替GB/T 1031-1995。现行国家标准对原标准中的一些参数、 代号作出修改，例如：将“轮廓最大高度”参数代号“Ry” 改成为“ Rz”； “轮廓微观不平度的平均间距”参数代号“ Sm”改为“ Rsm”；“取样长度”代号由“ L” 改为“ Lr ”。GB/T 131-2006产品几何技术规范（GPS）技术产品文件中表面结构的表示法代替了GB/T 131-1993 。2、表面粗糙度1)实际轮廓实际轮廓是指一个平面与表面相交所得的轮廓线，称为表面轮廓。如图13-2所示。图13-2实际轮廓评定表面结构时，通常按轮廓上波长的大小将表面轮廓误差分成三类：波长入v 1mm属于表面

4、粗糙度；波距 入在110mmS于表面波纹度；波距 入10mm属于形状误差。零件实 际轮廓的几何误差如图13-3所示。(b)(c)力丨图13-3 实际轮廓的几何误差(a)表面粗糙度轮廓(b)波纹度轮廓(c)形状误差轮廓(d)截面轮廓2）评定表面粗糙度的基本术语（1）取样长度Lr在X轴方向判别被评定轮廓不规则特征的长度。即用于评定具有表面粗糙度时所取的一段基准长度。Ra参数值与取样长度Lr值的对应关系。见表13-1所示。表13-1 Ra参数值与取样长度Lr值的对应关系Ret (Rz (gm)RSfJl (mm)标准取样长度标准评定长度”I w=5X lr (mniXAs (inm) alr = A

5、e(mm) q+剁0.0080.02.0.0130.04,0,025-o.os.0,4-0.020, Ip0.040. 13”0.0025.0.25.1.25-0-0,13-0- J0.0015-4，21010五0*0.41. 3-o.oos.2A12.51080503200.025.S40，（2）评定长度Ln评定长度是评定轮廓表面粗糙度所必需的一段长度。一般包含一个或几个取样长度在内，如取标准评定长度In = 5lr。若被测表面比较均匀，可选In v 5lr ;若均匀性差，可选In 5lr。（3）轮廓中线用以评定表面粗糙度参数值大小的一条参考线称为轮廓中线（在一个取样长度Lr之内）轮廓中线可

6、以是最小二乘中线（如图13-4所示）或算术平均中线（如图13-5所示），视具体图13-4轮廓最小二乘中线图13-5轮廓算术平均中线3）表面粗糙度评定参数（1）轮廓算术平均偏差Ra （如图13-6所示）在一个取样长度lr范围内，被评定轮廓上各点至轮廓中线的纵坐标值的绝对值的算术平均 值，即图13-6轮廓算术平均偏差Ra（2）轮廓最大高度Rz （图13-7）轮廓最大高度Rz是指取样长度Lr范围内，轮廓峰顶线Zpmax与轮廓谷底线Zpmax间的最大距离，即Rz = Zpmax + Zvmax图13-7轮廓最大高度Rz（3）轮廓单元的平均宽度RSm一个轮廓峰与相邻的轮廓谷的组合叫做轮廓单元，在一个取样

7、长度lr范围内，轮廓单元相交线段的宽度（轮廓的宽度 Xs）的平均值RSm即为1 mRSmE |Xsim i=i4）表面粗糙度的选用（见表13-2所示）表13-2表面粗糙度的表面特征、加工方法及应用表面微观特性加工方法应用举例微见刀痕埜20粗车、粗刨、粗毓、 钻、毛鬆锯斷半成品粗加工过的表面，非配合的加工表面，如 轴端面、倒角、钻孔，齿轮和皮带轮侧面、键槽底面. 垫圈接触面半光表面微见加工痕迹10轧刨.铳、敵钻、粗较轴上不安装轴承齿轮处的非配合表面,紧固件 的自由装配表面*轴和孔的退刀槽微见加工痕 迹车、刨淮您、磨、 拉、粗刮、滚圧半精加工表面，箱休支架、盖面、套筒等和其他 零件结合而无配合要求

8、的表面需要发蓝的表面等看不清加工痕迹轧飢钱權詹 拉、舐压僦齿接近于精加工表面，箱体上安装轴羞的锂孔表 面,齿轮的工作面光 表 面可辨加工痕迹方向1.25车權、磨血、舐 精校、磨齿、滚压圈柱销、圆锥销与滾动轴承配合的表面普通车 床导轨面,1机外花犍定心表面微辨加工痕迹方向精较精镣、磨、 刮滋压要求配合性质稳定的配合表面工作时受交变应 力的重要零件.较髙精度车床的导轨面不可辨加工创.32精磨、術磨、研磨、超精加工精密机床主轴锥扎、顶尖圆锥面、发动机曲轴、凸 轮轴工作表面，髙精度齿轮齿面痕迹方向极 光 表 面暗光泽面怎016精磨、研磨、普通抛光精密机床主轴轴颈表面，一般量规工作表面，汽 缸套内表面，

9、活塞销表面亮光泽面超精磨、精抛疵撬面磨削精密机床主轴轴颈表面，滚动轴承的滚珠高压 油泵中柱塞和柱塞套配合表面镜状光豫面0.04面“01镜面磨削、超精研高精度量仪、量块的工作表面，光学仪器中的金 属镜面轴和孔的表面粗糙度参数推荐值见表13-3表13-3轴和孔的表面粗糙度参数推荐值5）表面粗糙度的标注Rfi /jun 不 人轻度装卸零件的配合U闻（如挂 轮*滚刀等）过谧血含的M合我槪 滋啦按机械压人法 袋配按热社刈法耕密定心用配舍的零件应血轴扎轴轴7l农ifti驱不尺寸 XmniSU500.20,4(K4 - 0. S大于50到5000.40.80,S 1.60.S- 1.6 】基本尺寸 /nvn

10、kbi.63?2公眉零级?L到500. I -0.20.2-0.40.4L.6A：于 50 判 1200.S大于120別5OD0.40.81.6表面2,54610 1625血不大于釉0,050.10, 10.20.4扎0.10.20,20.4(L81.6晨而液体騒暉擦毎件6-910- 12fia /pin 不大 Tt轴0-4-0.80,8- 3.20. 1 D.40.R 1.6k6-3,20,2- 0.8I.6-3.2径向跳劭公遷打m（1）表面粗糙度的符号表面粗糙度符号、代号及意义见表13-4表13-4表面粗糙度符号、代号及意义符号意义/表不表面可用任何方法获傅一当不加注辄槌度辜數值或有关说明

11、 （例如套面处理、局印想处逼扶况導）日寸仅适用手简化代号x/表示表面是用去除封料的方法萩得。如车诜站、磨、剪切、 耻光*愿读*电火花加工、气劉尊寰面墨用不去烯材料方进義得& snw 衆、冲压靈形、热轧、冷 轧、粉味启金或者是用于保持原供应状:兄的表面（包拦僅持上道 工序状况在上述三个话吕的世边上均可加一橋玆用于标注有关軽埶/ L 2/TVZTk.在上述三个符号上均有加一小園表示所有表面具有相同的表面 *且槌虞寰求。表13-5表面粗糙度画法与标注示例给出单一演而紹构戛求*用去瞳材料方法，限 的规则默认传输帶）農旳轮廊的讎术平均 倫茎值为血不超过0. Spin无找他附加耍求.囚去除材料方法达到丧何

12、轮郸算术甲均帰差 也为稣g且轮虧故大牯変沟R出曲m3）不同表面粗糙度的外观情况表13-6 不同表面粗糙度的外观情况Ra/Um丧面外观情兄主要加工方法应用奉別50朋显可见刀痢粗车、粗铁、恥，詁、祖蚊輕刀和粗砂轮加工相糙度恳丸页1 -般很少应用25可见刀痕12 5徵见71痕粗车、立钱、平铁、诂不接融義面*不重要表面，如1KJ、孔5补 机座底面6.3可见加工痕邂猜车刨、较、 S、MJS爰有朋运行的蟹件接触面，如箱、盖岸胃要求紧贴的 案面、it、和權槽工作AEi1目対运行速度不高的接融面，如支架孔M轮抽孔 的TMS而32闵见加工痕迹16看不见加工病进O.BO可锵加工痕迹方向蒂车、精较用钳皿 要求很好密

13、封的接触面如与玻动釉朿配合的恚面、锚请 Mf1目対运动谀度较高的摧融面，如滑动抽承的尿合裘面、齿 轮枪齿的工作表而040徹衲加工痕迹方向020不可擁加工痕迹方0.10瞎光案面光、超级精细 研磨蒂密测重具的秃面、极重要垂件的歴悭両，如洱扛的内夷 面、糯密机床的主轴號、坐标鹽的主軾颈尊0050 025SS光逢面0 012雾光案面0QQ691面4 ）各种加工方法所能达到的表面粗糙度表13-7 各种加工方法所能达到的表面粗糙度0,0120,0250.050. 1000.200.4U0.80L603.206.3012.52550100砂模铸造1压力铸造棋锻挤压削粗nI半精極削钻孔金钢犍孔孔粗nL - -