.,第三講表面粗糙度及檢測,5.1概述,5.1.1表面粗糙度的定義,表面輪廓,.,波紋度輪廓,宏觀形狀輪廓,實際表面輪廓,零件表面幾何形狀誤差及其組成成份,表面粗糙度輪廓,.,5.1.2表面粗糙度的影響,1.影響零件的耐磨性。2.影響配合性質的穩定性。3.影響零件的疲勞強度。4.影響零件的抗腐蝕性。5.影響零件的密封性。6.對零件的外觀、測量精度、表面光學性能、導電導熱性能和膠合強度等也有著不同程度的影響。,.,5.2.1基本術語,5.2表面粗糙度評定參數及其數值,1.取樣長度l,指測量或評定表面粗糙度時，所規定的一段基準線的長度用l表示。,目的:限制、減弱波紋度、形狀誤差的影響至少包括五個峰值，五個谷值，并為標準長度。,0.08，0.25，0.8，2.5，8.0,2.評定長度Ln,由于零件的表面粗糙度不一定很均勻，在一個取樣長度上往往不能合理反映某一表面粗糙度特征，需在表面上取幾個取樣長度。,Ln=5l,.,取樣長度和評定長度,.,.,3.輪廓最小二乘中線m,表面粗造度輪廓的最小二乘中線,.,4.輪廓算術平均中線m,表面粗造度輪的算術平均中線,.,5.2.2評定參數及數值,1.輪廓算術平均偏差Ra,輪廓算術平均偏差Ra的確定,近似為,.,2.微觀不平度十點高度Rz,在取樣長度內個最大的輪廓峰高ypi平均值與5個最大輪廓谷深yvi平均值之和。,.,3.輪廓最大高度Ry,在取樣長度內，輪廓的峰頂線和谷底線之間的距離。峰頂線和谷底線平行于中線且分別通過輪廓最高點和最低點。,Ry=Ypmax+Yvmax,.,4.輪廓單峰平均間距S,.,5.輪廓微觀不平度的平均間距Sm,.,6.輪廓支撐長度率tp,.,7.表面粗糙度參數值,.,.,.,.,.,5.3表面粗糙度代號及標注,5.3.1表面粗糙度的基本符號,a為基本符號，表示表面可以用任何方法獲得；b表示表面是用去除材料的方法獲得的；c表示表面是用不去除材料的方法獲得的。,a,b,c,.,5.3.2表面粗糙度的代號,a1，a2粗糙度幅度參數代號及其數值（mm）；b加工要求、鍍覆、涂覆、表面處理或其他說明等；c取樣長度（mm）或波紋度（mm）；d加工紋理方向符號；e加工余量（mm）；f粗糙度間距參數值（mm）,.,5.3.3表面粗糙度的標注,.,.,標注時將其標注在可見輪廓線、尺寸界線、引出線或它們的延長線上，符號的尖端必須從材料外指向被注表面。高度參數：當選用Ra時，只需在代號中標出其參數值，“Ra”本身可以省略；當選用Rz或Ry時，參數和參數值都應標出；當允許實測值中，超過規定值的個數少于總數的16%時，應在圖中標注上限值和下限值，當所有實測值不允許超過規定值時，應在圖樣上標注最大值或最小值。取樣長度：如按國標選用，則可省略標注；表面加工紋理方向：指表面微觀結構的主要方向，由所采用的加工方法或其它因素形成，必要時才規定。,.,（1）表面粗糙度代（符）號應注在可見輪廓線、尺寸線、尺寸界線或它們的延長線上，也可以注在指引線上。符號的尖端必須從材料外指向被注表面，代號中數字及符號的方向必須與尺寸線上的數字方向一致。,表面粗糙度代號標注示例,.,（2）當零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求時，對其中使用最多的一種符號、代號可以統一注在圖樣的右上角，并加注“其余”兩字。,（3）當零件的所有表面具有相同的表面粗糙度要求時的標注。,零件所有表面具有相同要求的表面粗糙度,.,（4）當齒輪、蝸輪、漸開線花鍵等工作表面沒有畫出齒形時，其表面粗糙度代號可注在節圓上。,齒輪、花鍵表面粗糙度標注示例,.,（5）螺紋工作表面沒有畫出牙形時的標注。,螺紋表面粗糙度標注示例,.,（6）盡量采用簡化標注。,表面粗糙度簡化代號的標注示例,.,（7）中心孔的工作表面，鍵槽工作表面、圓角、倒角的表面粗糙度代號標注。,表面粗糙度標注示例,.,（8）同一表面上有不同的表面粗糙度要求時，需用細實線畫出其分界線并注出相應的表面粗糙度代號和尺寸。以及用細實線連接的不連續的同一表面，其粗糙度代號只注一次。,表面粗糙度標注示例,.,（9）對零件上的連續表面及重復要素（如孔、槽、齒等）的表面的標注。,表面粗糙度標注示例,.,5.3.4表明粗糙度的選擇,1.評定參數的選擇：如無特殊要求，一般僅選用高度參數。推薦優先選用Ra值，因為Ra能充分反映零件表面輪廓的特征。以下情況下例外：1）當表面過于粗糙（Ra6.3m）或過于光滑（Ra0.025m）時，可選用Rz，因為此范圍便于選擇用于測量Rz的儀器測量。2）當零件材料較軟時，因為Ra一般采用觸針測量。3）當測量面積很小時，如頂尖、刀具的刃部、儀表的小元件的表面，可選用Ry值。,.,2.表面粗糙度參數值的選擇原則是：在滿足零件表面功能要求的前提下，盡量選取較大的參數值。一般原則：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；受循環載荷的表面要小；配合要求高、聯接要求可靠、受重載的表面粗糙度值都應小；同一精度，小尺寸比大尺寸、軸比孔的表面粗糙度值要小。,.,5.3.5表明粗糙度參數的選擇方法,1.可用類比法來確定。一般尺寸公差、表面形狀公差小時，表面粗糙度參數值也小，但也不存在確定的函數關系。如機床的手輪或手柄。2.一般情況下，它們之間有一定的對應關系。設形狀公差為T，尺寸公差為IT，它們之間的關系可參照以下對應關系：若T0.6IT，則Ra0.05IT；Rz0.2ITT0.4IT，則Ra0.025IT；Rz0.1ITT0.25IT，則Ra0.012IT；Rz0.05ITT0.25IT，則Ra0.15T；Rz0.6T,.,5.4表面粗糙度的評定1比較法比較法是用已知其高度參數值的粗糙度樣板與被測表面相比較，通過人的感官，亦可借助放大鏡、顯微鏡來判斷被測表面粗糙度的一種檢測方法。2光切法光切法是利用“光切原理”來測量零件表面粗糙度的方法。光切顯微鏡（又稱雙管顯微鏡）就是應用這一原理設計而成的。,.,光切法測量原理,.,光切顯微鏡的外形結構。,光切顯微鏡外形結構,.,光切顯微鏡