极限配合与技术测量05表面粗糙度.pptx

极限配合与技术测量项目四表面粗糙度项目概述项目概述 经机械加工后，工件表面看起来光滑平整，但由于切削加工过程中刀具和工件表面之间的强烈摩擦，切屑分离时材料的塑性变形以及工艺系统的高频振动等原因，工件表面上总会留下刀具的加工痕迹在显微镜下可以看到这些痕迹都是由许多微小高低不平的峰谷组成的，这些表面微观几何形状误差即为表面粗糙度现行表面粗糙度的相关标准主要有GB/T 35052009，GB/T 10312009，GB/T 1312006，GB/T 106102009等项目目标项目目标u掌握表面粗糙度的基本术语及评定参数u熟悉表面粗糙度参数评定值的选择u掌握表面粗糙度的标注u了解表面粗糙度的检测方法一二任 务 目 录表面粗糙度评定参数值的选择表面粗糙度的标注项目实施任务一表面粗糙度评定参数值的选择-7-任务一 表面粗糙度评定参数值的选择任务导入 在项目三任务二的任务实施中，我们为减速器输出轴选择并标注了几何公差，但这并没有完成所有标注如图所示，图样上除了尺寸公差和几何公差，还有 、等要求这些符号有什么含义？上面的数值又是如何确定的？让我们通过本任务的学习来探究这些问题的答案8-任务一 表面粗糙度评定参数值的选择相关知识一表面粗糙度概述 表面粗糙度是指加工表面上由较小间距的峰谷组成的微观几何形状误差。

表面粗糙度越小，表面越光滑如图所示，零件同一表面存在着叠加在一起的三种误差，即形状误差（宏观几何形状误差）、表面波度和表面粗糙度（微观几何形状误差）三者之间通常可按相邻波峰和波谷之间的距离（波距）加以区分：波距大于10mm的属于形状误差；波距为110mm的属于表面波度；波距小于1mm的属于表面粗糙度码上学码上学表面粗糙度表面粗糙度-9-任务一 表面粗糙度评定参数值的选择相关知识 表面粗糙度对零件的使用性能和工作寿命有很大影响，主要表现在以下几个方面对摩擦、磨损的影响：零件的实际表面越粗糙，其摩擦系数就越大，摩擦阻力也越大，相互运动的两个表面磨损就越快对配合性质的影响：对于间隙配合，由于微观峰顶会在工作中迅速磨损，使间隙增大；对于过盈配合，由于压入装配时微观峰顶会被挤平，使实际过盈量减小，影响连接强度对接触刚度的影响：两个零件上相互接触的表面粗糙度越大，其实际接触面积越小，单位面积受力越大，峰顶处的局部塑性变形越严重，接触刚度越低对疲劳强度的影响：粗糙的零件表面对应力集中十分敏感，会降低零件的疲劳强度对于承受交变载荷的零件，这种影响尤为显著对耐蚀性的影响：粗糙的零件表面，易于在表面微观凹谷处积聚腐蚀性气体和液体，并由此渗入内层，造成表面锈蚀，降低零件的抗腐蚀能力。

此外，表面粗糙度还对零件密封性、外观质量、测量精度等有很大的影响10-任务一 表面粗糙度评定参数值的选择相关知识 取样长度 lr 是指用于判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度规定取样长度lr的目的是为了限制和减弱表面波度对表面粗糙度测量结果的影响在取样长度范围内，一般应包含5个以上的轮廓峰和轮廓谷表面越粗糙，取样长度 lr 应越长1基本术语及定义二表面粗糙度的评定 评定长度 ln 是指评定表面粗糙度所必需的一段长度由于零件表面存在不均匀性，为了合理、客观地反映表面质量，评定长度ln 一般包含一个或几个取样长度 lr通常取 若被测表面均匀性较好，可选 ；若被测表面均匀性较差，可选 1）取样长度2）评定长度-11-任务一 表面粗糙度评定参数值的选择相关知识2表面粗糙度的评定参数 轮廓算术平均偏差 Ra 是指在一个取样长度内，轮廓上各点至轮廓中线距离（Z）的算术平均值，如图所示其表达式为1）轮廓算术平均偏差 Ra Ra 越大，则表面越粗糙Ra 能比较全面、客观地反映表面微观几何形状的特性，因此是普遍采用的评定参数12-任务一 表面粗糙度评定参数值的选择相关知识 轮廓最大高度 Rz 是指在一个取样长度内，最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之和，如上页图所示。

2）轮廓最大高度 Rz Rz 越大，则表面越粗糙Rz 不能全面、客观地反映表面轮廓情况，但其测量、计算方便，故应用较多根据表面功能的需要，除 Ra 和 Rz 外，国家标准还规定了附加评定参数，如轮廓单元的平均宽度 Rsm、轮廓支承长度率 Rmr（c）等需要时可查阅相关标准轮廓算术平均偏差 Ra 的数值如表4-1所示，轮廓最大高度 Rz 的数值如表4-2所示13-任务一 表面粗糙度评定参数值的选择相关知识表4-1 轮廓算术平均偏差 Ra 的数值 单位：m表4-2 轮廓最大高度 Rz 的数值 单位：mRa0.0120.23.2500.0250.46.31000.050.812.50.11.625Rz0.0250.46.310016000.050.812.52000.11.6254000.23.250800-14-任务一 表面粗糙度评定参数值的选择相关知识 表面粗糙度评定参数值的选择原则是：在满足功能要求的前提下，尽量选用较大的参数允许值，以减小加工难度，降低生产成本三表面粗糙度评定参数值的选择 实际生产中，可参照一些经过验证的实例，用类比法来确定，如表4-3所示表4-3 表面粗糙度的表面特征、经济加工方法及应用举例表面微观特性Ra（m）Rz（m）加工方法应用举例粗糙表面可见刀痕204080160粗车、粗刨、粗铣、钻、粗锉、锯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、齿轮侧面、带轮侧面、键槽底面、垫圈接触面等微见刀痕10204080-15-任务一 表面粗糙度评定参数值的选择相关知识表面微观特性Ra（m）Rz（m）加工方法应用举例半光表面微见加工痕迹5102040车、刨、铣、镗、钻、锉、粗铰、粗磨轴上不安装轴承、齿轮处的非配合表面，紧固件的自由装配表面等2.551020车、刨、铣、镗、磨、锉、粗刮、滚压、电火花加工半精加工表面，箱体、支架、端盖、套筒等和其他零件结合而无配合要求的表面，需要发蓝的表面等看不清加工痕迹1.252.56.310车、刨、铣、镗、磨、拉、刮、滚压、铣齿接近于精加工表面，齿轮的齿面、定位销孔、箱体上安装轴承的镗孔表面光表面可辨加工痕迹方向0.631.253.26.3车、镗、磨、铣、拉、刮、精铰、磨齿、粗研要求保证定心及配合特性的表面，如圆柱销、圆锥销，与滚动轴承相配合的轴径，磨削的齿轮表面，普通车床的导轨面，内、外花键定位表面等微辨加工痕迹方向0.320.631.63.2精铰、精镗、磨、刮、滚压、研磨要求配合性质稳定的配合表面，受交变应力作用的重要零件，较高精度车床的导轨面表4-3 表面粗糙度的表面特征、经济加工方法及应用举例（续）-16-任务一 表面粗糙度评定参数值的选择相关知识表4-3 表面粗糙度的表面特征、经济加工方法及应用举例（续）表面微观特性Ra（m）Rz（m）加工方法应用举例光表面不可辨加工痕迹方向0.160.320.81.6布轮磨、精磨、研磨、超精加工、抛光精密机床主轴锥孔、顶尖圆锥面，发动机曲轴、凸轮轴工作表面，高精度齿轮齿面极光表面暗光泽面 0.080.160.40.8精磨、研磨、抛光、超精车精密机床主轴颈表面，气缸内表面，活塞销表面，仪器导轨面，阀的工作面，一般量规测量面等亮光泽面 0.040.080.20.4超精磨、精抛光、镜面磨削精密机床主轴颈表面，滚动导轨中的钢球、滚子和高速摩擦的工作表面镜状光泽面0.010.040.10.2高压柱塞泵中柱塞和柱塞套的配合表面，中等精度仪器零件配合表面镜面 0.01 0.05镜面磨削、超精研高精度量仪、量块的工作表面，高精度仪器摩擦机构的支承表面，光学仪器中的金属镜面-17-任务一 表面粗糙度评定参数值的选择相关知识 同一零件上，工作表面的粗糙度值（评定参数值）比非工作表面的粗糙度值小。

摩擦表面比非摩擦表面的粗糙度值小，滚动摩擦表面比滑动摩擦表面的粗糙度值小运动速度高、压强大、受交变载荷的零件表面，以及容易产生应力集中的沟槽、圆角部位等，表面粗糙度值应小些配合稳定性要求高的表面，如小间隙配合表面、受重载荷的过盈配合表面，表面粗糙度值应小些表面粗糙度应与尺寸和形状公差相协调例如，尺寸、形状公差小时，表面粗糙度也要小些；相同公差等级时，轴的表面粗糙度值应比孔要小些密封性、抗腐蚀性要求高的表面或外形要求美观的表面，表面粗糙度值要小些凡有关标准已对表面粗糙度作出具体规定的，应按该标准的要求选择具体选择时应考虑下列因素18-任务一 表面粗糙度评定参数值的选择任务实施 将学生分为若干小组，各小组根据以下要求选择对应的表面粗糙评定参数值小组成员将选择结果与理由以报告形式提交给老师a半成品粗加工过的微见刀痕表面b箱体上安装轴承的镗孔表面c精密机床主轴颈表面d较高精度车床的导轨面e普通车床的导轨面f紧固件的自由装配表面19-任务一 表面粗糙度评定参数值的选择任务实施姓 名班 级组 别考核项目考核要求分 值得 分个人自评本任务的知识掌握情况20分小组评价任务完成的准时性10分任务完成效果20分团队协作情况10分兴趣与积极性10分课堂纪律10分教师评价课堂综合表现20分合计表4-4 操作评分表 根据本任务的实际完成情况，在表4-4中进行评分。

任务二表面粗糙度的标注-21-任务二 表面粗糙度的标注任务导入 同几何公差一样，表面粗糙度在图样上的标注也有相应的要求，通过读图不仅可以知道零件加工后要达到的表面结构要求，还能表达出加工方法、表面纹理和方向、加工余量等多种信息下面我们将通过学习本任务的知识，来了解表面粗糙度的标注方法22-任务二 表面粗糙度的标注相关知识 图样上表示表面结构的符号有五种，如表4-5所示一表面结构的符号符 号意 义基本图形符号，由两条不等长的与标注表面成60的直线构成表示未指定工艺方法的表面，当通过一个注释解释时可单独使用，如许多表面有相同表面结构要求的简化标注扩展图形符号，在基本图形符号上加一短横表示用去除材料方法获得的表面；仅当其含义是“被加工表面”时可单独使用扩展图形符号，在基本图形符号上加一圆圈表示不去除材料的表面，也可用于表示保持上道工序形成的表面，不管这种状况是通过去除材料或不去除材料形成的完整图形符号，在上述三个符号的长边上加一横线用于标注表面结构特征的补充信息工件轮廓各表面的图形符号，在完整图形符号上加一圆圈表示对投影视图上封闭的轮廓线所表示的各表面有相同的表面结构要求表4-5 表面结构符号-23-任务二 表面粗糙度的标注相关知识 在表面结构符号的基础上，注上其他有关表面特征的符号及数值，即组成了表面结构的代号。

在完整符号中，对表面结构的单一要求和补充要求应标注在图中所示指定位置上二表面结构的代号 表面结构所要求的与图样平面相应的表面纹理及方向，如表4-6所示24-任务二 表面粗糙度的标注相关知识符号解释与示例符号解释与示例纹理平行于视图所在的投影面M纹理呈多方向纹理垂直于视图所在的投影面R纹理呈近似放射状且与表面圆心相关表4-6 表面纹理的标注-25-任务二 表面粗糙度的标注相关知识符号解释与示例符号解释与示例纹理呈两斜向交叉且与视图所在的投影面相交P纹理呈微粒、凸起，无方向C纹理呈近似同心圆且圆心与表面中心相关表4-6 表面纹理的标注（续）注：如果表面纹理不能清楚地用这些符号表示，必要时，可以在图样上加注说明26-任务二 表面粗糙度的标注相关知识 表面结构代号的示例及含义如表4-7所示表4-7 表面结构代号的示例及含义代 号含 义代 号含 义用不去除材料的方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为0.8 m用去除材料的方法获得的表面粗糙度，Rz的最大值为3.2 m用去除材料的方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为3.2 m用不去除材料的方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为3.2 m，下限值为0.8 m-27-任务二 表面粗糙度的标注相关知识 表面结构要求对每一个表面一般只标注一次，并尽可能注在相应的尺寸及其公差的同一视图上。

除非另有说明，所标注的表面结构要求是对完工零件的表面要求。