互换性与技术测量第章表面结构..ppt

志比昆仑学竞江河SurfaceTexture第第4章章表面结构表面结构2022/6/161第第4章章表面结构表面结构志比昆仑学竞江河本章学习内容本章学习内容4.3表面粗糙度参数表面粗糙度参数4.4表面粗糙度的表示法表面粗糙度的表示法4.2术语和定义术语和定义4.1概述概述4.5表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用4.6表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量2022/6/162第第4章章表面结构表面结构志比昆仑学竞江河本章所参照的主要国家标准本章所参照的主要国家标准GB/T3505-2009产品几何技术规范产品几何技术规范(GPS)表面结构表面结构轮廓廓法术语、定术语、定义及表面结构参数义及表面结构参数GB/T1031-2009产品几何技术规范产品几何技术规范(GPS)表面结构表面结构轮廓廓法表面粗糙表面粗糙度参数及其数值度参数及其数值GB/T131-2006产品几何技术规范产品几何技术规范(GPS)技术产品文件中表面结构的技术产品文件中表面结构的表示法表示法新新标标准准GB/T1031-1995表面粗糙度表面粗糙度参数及其数值参数及其数值GB/T131-1993机械制图机械制图表面粗糙度符号、代号及注法表面粗糙度符号、代号及注法GB/T3505-2000产品几何技术规范产品几何技术规范表面结构表面结构轮廓廓法表面结构的术语、表面结构的术语、定义及参数定义及参数GB/T7220-2004产品几何技术规范产品几何技术规范(GPS)表面结构表面结构轮廓廓法表面粗糙表面粗糙度度术语术语参数参数测量测量旧旧标标准准2022/6/163第第4章章表面结构表面结构志比昆仑学竞江河4.1.1表面结构表面结构4.1概述概述GeneralDescription表表面面结结构构是是由由实实际际表表面面的的重重复复或或偶偶然然的的偏偏差差所所形形成成的的表表面面三三维维形形貌貌，包包括括表表面面粗粗糙糙度度、表表面面波波纹纹度度、形形状状误误差、纹理方向和表面缺陷。

差、纹理方向和表面缺陷表面轮廓表面轮廓(形状误差、波纹度、表面粗糙度形状误差、波纹度、表面粗糙度)表面缺陷表面缺陷表面结构表面结构2022/6/164第第4章章表面结构表面结构志比昆仑学竞江河在加工、使用或储存期间，非故意或偶然生成的实际表在加工、使用或储存期间，非故意或偶然生成的实际表面的单元体、成组的单元体或不规则体面的单元体、成组的单元体或不规则体4.1.2表面缺陷表面缺陷(surfaceimperfection)破裂破裂毛孔毛孔裂缝裂缝擦痕擦痕窝陷窝陷砂眼砂眼凹缺陷凹缺陷2022/6/165第第4章章表面结构表面结构志比昆仑学竞江河凸缺陷凸缺陷树瘤树瘤疱疤疱疤飞边飞边缝脊缝脊夹杂物夹杂物氧化皮氧化皮2022/6/166第第4章章表面结构表面结构志比昆仑学竞江河环形坑环形坑划痕划痕切削残余切削残余混合表面缺陷混合表面缺陷腐蚀腐蚀裂纹裂纹斑点斑点区域和外观缺陷区域和外观缺陷2022/6/167第第4章章表面结构表面结构志比昆仑学竞江河4.1.3表面轮廓表面轮廓(surfaceprofile)一个指定平面与实际表面相交所得到的轮廓一个指定平面与实际表面相交所得到的轮廓10mm=11010mm形状误差形状误差=110mm表面波纹度表面波纹度1mm表面粗糙度表面粗糙度2022/6/168第第4章章表面结构表面结构志比昆仑学竞江河测量表面轮廓的轮廓法测量表面轮廓的轮廓法原始原始轮廓轮廓波纹度波纹度轮廓轮廓粗糙度粗糙度轮廓轮廓2022/6/169第第4章章表面结构表面结构志比昆仑学竞江河4.1.4表面粗糙度对零件功用的影响表面粗糙度对零件功用的影响影响零件的耐磨性影响零件的耐磨性影响配合性质的稳定性影响配合性质的稳定性影响零件的疲劳强度影响零件的疲劳强度影响零件的抗腐蚀性影响零件的抗腐蚀性影响零件的密封性影响零件的密封性其其他他影影响响：对对零零件件的的外外观观、测测量量精精度度、表表面面光光学学性性能能、导导电电导导热热性能和胶合强度等也有着不同程度的影响。

性能和胶合强度等也有着不同程度的影响 对对于于间间隙隙配配合合，相相对对运运动动的的表表面面因因其其粗粗糙糙不不平平而而迅迅速速磨磨损损，致致使使间间隙隙增增大大；对对于于过过盈盈配配合合，表表面面轮轮廓廓峰峰顶顶在在装装配配时时容容易易被被挤挤平，使实际有效过盈量减小，致使联接强度降低平，使实际有效过盈量减小，致使联接强度降低n 零零件件表表面面越越粗粗糙糙，凹凹痕痕就就越越深深，当当零零件件承承受受交交变变荷荷载载时时，对对应应力力集中很敏感使疲劳强度降低，导致零件表面产生裂纹而损坏集中很敏感使疲劳强度降低，导致零件表面产生裂纹而损坏表面越粗糙，越容易将腐蚀物存于谷中，造成对工件表面的腐蚀表面越粗糙，越容易将腐蚀物存于谷中，造成对工件表面的腐蚀 粗糙的表面结合时，两表面只在局部点上接触，中间有缝隙，粗糙的表面结合时，两表面只在局部点上接触，中间有缝隙，影响密封性因此，提高表面粗糙度，可提高其密封性影响密封性因此，提高表面粗糙度，可提高其密封性2022/6/1610第第4章章表面结构表面结构志比昆仑学竞江河4.2术语和定义术语和定义TerminologiesandDefinitions混合参数混合参数1个个间距参数间距参数1个个幅度参数幅度参数9个个几何参数术语几何参数术语14个个一般术语一般术语16个个曲线和相关参数曲线和相关参数5个个2022/6/1611第第4章章表面结构表面结构志比昆仑学竞江河4.2.1轮廓滤波器轮廓滤波器(profilefilter)用轮廓法测量表面轮廓时，把轮廓分为长波和短波的滤波器。

用轮廓法测量表面轮廓时，把轮廓分为长波和短波的滤波器s 轮廓滤波器轮廓滤波器 确定存在于表面上的粗糙度与比它更短的波的成分之间相交界限的滤波器确定存在于表面上的粗糙度与比它更短的波的成分之间相交界限的滤波器c 轮廓滤波器轮廓滤波器 确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器f 轮廓滤波器轮廓滤波器 确定存在于表面上的波纹度与比它更长的波的成分之间相交界限的滤波器确定存在于表面上的波纹度与比它更长的波的成分之间相交界限的滤波器2022/6/1612第第4章章表面结构表面结构志比昆仑学竞江河c c波长波长 f fs s 波长波长 c波长波长 s2022/6/1613第第4章章表面结构表面结构志比昆仑学竞江河4.2.2表面轮廓与轮廓参数表面轮廓与轮廓参数原始轮廓原始轮廓(primaryprofile)P轮廓轮廓经过经过s 轮廓滤波器后的总轮廓轮廓滤波器后的总轮廓粗糙度轮廓粗糙度轮廓(roughnessprofile)R轮廓轮廓对原始轮廓采用对原始轮廓采用c 轮廓滤波器抑制长波成分以后形成的轮廓轮廓滤波器抑制长波成分以后形成的轮廓波纹度轮廓波纹度轮廓(wavinessprofile)W轮廓轮廓对原始轮廓连续对原始轮廓连续应用应用f 和和c 两个两个轮廓轮廓滤波器以后形成的轮廓。

滤波器以后形成的轮廓在原始轮廓上计算得到在原始轮廓上计算得到的参数称为的参数称为P参数在粗糙度轮廓上计算得在粗糙度轮廓上计算得到的参数称为到的参数称为R参数在波纹度轮廓上计算得在波纹度轮廓上计算得到的参数称为到的参数称为W参数2022/6/1614第第4章章表面结构表面结构志比昆仑学竞江河以以下下仅仅对对粗粗糙糙度度轮轮廓廓上上的的术术语语、参参数数(基基本本符符号号为为R)以以及及设设计计等等有有关关情况加以介绍情况加以介绍2022/6/1615第第4章章表面结构表面结构志比昆仑学竞江河4.2.3取样长度和评定长度取样长度和评定长度规规定定取取样样长长度度的的目目的的是是为为了了限限制制或或削削弱弱测测量量、评评定定表表面面粗粗糙糙度度时时波波纹纹度以及形状误差的影响度以及形状误差的影响评评定定表表面面粗粗糙糙度度时时的的取取样样长长度度在在数数值值上上等等于于c轮轮廓廓滤滤波波器器的的截截止止波波长长取样长度的数值应从国家标准规定的系列值选取取样长度的数值应从国家标准规定的系列值选取取样长度取样长度(samplinglength)lr在在X轴方向判别被评定轮廓不规则特征的长度轴方向判别被评定轮廓不规则特征的长度。

说明：说明：2022/6/1616第第4章章表面结构表面结构志比昆仑学竞江河评定长度评定长度(evaluationlength)ln用于评定被评定轮廓的用于评定被评定轮廓的X轴方向上的轴方向上的(总总)长度评评定定长长度度是是连连续续的的几几个个取取样样长长度度规规定定评评定定长长度度的的目目的的是是为为了了限限制制或或削弱评定表面粗糙度时粗糙度轮廓特性不均匀性影响削弱评定表面粗糙度时粗糙度轮廓特性不均匀性影响评评定定长长度度的的数数值值应应从从国国家家标标准准规规定定的的系系列列值值选选取取测测量量Ra或或Rz时时，一一般般情情况况下下取取ln =5lr；当当被被测测表表面面均均匀匀性性较较好好时时可可取取ln 5lr说明：说明：2022/6/1617第第4章章表面结构表面结构志比昆仑学竞江河取样长度取样长度lr和评定长度和评定长度ln2022/6/1618第第4章章表面结构表面结构志比昆仑学竞江河4.2.4中线中线(meanline)中线穿过粗糙度轮廓，是用来确定粗糙度参数的基准线它是用中线穿过粗糙度轮廓，是用来确定粗糙度参数的基准线它是用c轮轮廓滤波器抑制长波成分后形成的轮廓的中线廓滤波器抑制长波成分后形成的轮廓的中线最小二乘中线。

最小二乘中线具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线注：注：用用c轮廓滤波器滤波后，可认为最小二乘中线的方向就是轮廓滤波器滤波后，可认为最小二乘中线的方向就是X方向最小二乘中线满足最小二乘中线满足，是唯一的是唯一的在取样长度内，使轮廓线上各点轮廓偏距在取样长度内，使轮廓线上各点轮廓偏距Zi的平方和最小的线的平方和最小的线2022/6/1619第第4章章表面结构表面结构志比昆仑学竞江河4.3表面粗糙度参数表面粗糙度参数SurfaceRoughnessParameters新国家标准中规定的关于表面粗糙度的常用参数有新国家标准中规定的关于表面粗糙度的常用参数有4个幅度参数幅度参数间距参数间距参数曲线和相关参数曲线和相关参数轮廓的算术平均偏差轮廓的算术平均偏差Ra轮廓的最大高度轮廓的最大高度Rz轮廓单元的平均宽度轮廓单元的平均宽度Rsm轮廓的支承长度率轮廓的支承长度率Rmr(c)2022/6/1620第第4章章表面结构表面结构志比昆仑学竞江河4.3.1轮廓的算术平均偏差轮廓的算术平均偏差Ra(arithmeticalmeandeviationoftheprofile)在一个取样长度内纵坐标值在一个取样长度内纵坐标值Z(x)绝对值的算术平均值。

绝对值的算术平均值2022/6/1621第第4章章表面结构表面结构志比昆仑学竞江河Ra实际上是对粗糙度轮廓信号进行整流、滤波后得到的实际上是对粗糙度轮廓信号进行整流、滤波后得到的结果，反映的是轮廓峰高、谷深的平均值结果，反映的是轮廓峰高、谷深的平均值2022/6/1622第第4章章表面结构表面结构志比昆仑学竞江河4.3.2轮廓的最大高度轮廓的最大高度Rz (maximumheightofprofile)在一个取样长度内，最大轮廓峰高与最大轮廓谷深之和在一个取样长度内，最大轮廓峰高与最大轮廓谷深之和2022/6/1623第第4章章表面结构表面结构志比昆仑学竞江河注：注：旧原标准中的旧原标准中的“轮廓最大高度轮廓最大高度”用用Ry 表示，表示，Rz 表示的表示的是是“微观不平度十点高度微观不平度十点高度”(新标准无此参数新标准无此参数)一般情况下，表面粗糙度参数可从轮廓的算术平均偏差一般情况下，表面粗糙度参数可从轮廓的算术平均偏差Ra、轮廓的。