汽车零部件常见表面粗糙度标注的含义与判定规则

生产琐儡汽车零部件常见表面粗糙度标注的含义与判定规则叶宗茂神龙汽车有限公司襄阳工厂，襄阳441004摘要以发动机几种典型零件关键部位表面粗糙度标注的解读与测量为例，详细介绍了汽车行业常见的表面粗糙度评定参数的名称与含义，并对表面粗糙度检验规范的基本术语进行了深入解读，绘出了检验规范“16规则”流程图，强调了执行新标准可有效减少测量误差，保证测量的重复性和再现性，避免误判的发生，对产品质量的符合性判定具有一定的指导意义。关键词表面粗糙度评定参数标注测量判定规则中图分类号U46265文献标识码B1前言表面粗糙度是指零件在加工过程中，由于刀具与零件表面间的摩擦、切削分离时工件表面的塑性变形、工装系统的振动及机床精度等多种因素影响，在零件表面形成的较小间距和较小峰谷的微观几何误差；表面粗糙度对零件的配合性质、疲劳强度、接触刚度、抗腐蚀性、摩擦磨损及密封性等方面都有影响，对于一个汽车零部件只有同时满足产品要求的尺寸、形位和表面粗糙度要求，才能保证零件的互换性要求。由于表面微观几何形状的不规则性造成了表面粗糙度参数评定结果重复性差异很大，给零件的符合性判定带来了很大的不确定性，为了准确评价不同表面的微观几何形状，国际标准化组织制定了一系列的表面结构的评价标准，我国等同采用了ISO的表面结构系列标准。随着科学技术的发展，表面粗糙度标准在不断的完善，近20年来，已经更新了3次，汽车零部件企业要正确理解、及时更这些标准，在实践中正确运用新的粗糙度标准来提高产品质量，优化产品结构，提升国际竞争力。2汽车零部件常用表面粗糙度评定参数对于汽车零部件表面结构的微观状况，目前主要采用三大类参数进行评定，即轮廓参数由GBT35052009定义、图形参数由GBFR186182009定义、支承率曲线参数由GBT1877822003和GB,RI1877832006定义，它们都等同采用了国际标准。其中各种轮廓参数的定义详见图1，各种图形参数的定义见图2，各种支承率曲线参数的定义见图3，汽车行业最常用的粗糙度参数名称见表1N。3表面粗糙度检验规范的基本术语检验评定表面粗糙度的参数值必须在特定条件下进行，国家标准规定，图样中注写参数代号及其数值要求的同时，还应明确其检验规范。有关检验规范方面的基本术语包括取样长度、评定长度、轮廓滤波器和传输带以及极限值判定规则，它们是表面粗糙度参数测量结果重复L生和再现性的重要保证。A取样长度LR。在测量时所取的一段与轮廓总2016年第2期汽车工艺与材料ATM生产项馕土产懊璃按滤波器的不同截止波长值，由小到大顺次分为AS、AC、和A厂三种。应用AS滤波器修正后的轮廓称为原始轮廓P轮廓；在P轮廓上再应用AC滤波器修正后形成的轮廓即为粗糙度轮廓R轮廓；对P轮廓连续应用A厂和AC滤波器后形成的轮廓则称为波纹度轮廓W轮廓。GBT3505所定义的轮廓参数，轮廓传输带的截止波长值代号是AS超短波滤波器和AC短波滤波器，AC表示取样长度。W轮廓传输带的截止波长值代号是AC短波滤波器和A厂长波滤波器，AF3LT示取样长度。P轮廓传输带的截止波长值代号是AS。GBT18618所定义的评定粗糙度参数的传输带的极限值是AS超短波滤波器和极限值A，评定波纹度的传输带的极限值是极限值A和极限值B。GBT187782和GBT187783所定义的与支承率曲线相关的轮廓传输带的截止波长值代号是AS和AC，P轮廓传输带的截止波长值代号是AS，且没有定义默认值。D极限值判断规则。完工零件表面按检验规范测得轮廓参数值后，需与图样上给定的极限进行比较。以判定其是否合格。极限值判断规则有两种16规则和最大规则。运用16规则时，当被检表面测得的全部参数值中超过极限值的个数不多于总数16时，该表面是合格的，其执行流程如图4所示，检验接受的条件是首次测量值小于或等于要求值的70、在三次测量中没有超过要求的、在六次测量中只有一个值超过要求、在十二次测量中只有两个测量值超过要求。运用最大规则时，被检整个表面上测得的参数值一个也不应超过给定的极限值。其中，16规则是所有表面结构要求标注的默认规则。即当参数代号后未标注写“MAX”字样时，均默认为应用16规则例如RAO8。反之，则应用最大规则例如RAMAX08。16规则和最大规则均适用于GBT3505中定义的轮廓参数、GBT187782和GBT187783中定义的支承率曲线相关参数。图形参数由GBT186182009定义只采用16规则。图4“16规则”流程4典型汽车零部件表面粗糙度的标注与测量41涡轮增压凸轮轴表面粗糙度的标注与测量图5所示为某涡轮增压发动机的进气凸轮轴产品，图中有4处表面粗糙度的标注，分别为一025RZ28，025RZL25，025RZ316，RZ90。该标注采用了标准GBT1312006规定的完整符号标注，对表面结构的单一要求和补充要求都做了规定。表面结构补充要求包括表面结构参数代号，数值，传输带，取样长度，加工工艺，表面纹理及方向，加工余量等。根据国标GBT1312006及GBT13012009的规定，这四种标注的含义如下。A025RZ28，表示去除材料、单向上限值、根据GBT6062，取样长度AC025MM、AS默认00025MM、尺轮廓、粗糙度最大高度8IXM，评定长度包含2个取样长度，默认“16规则”。BO25RZL25，其它含义同上，粗糙度最大高度25M，评定长度包含1个取样长度。3025RZ316，粗糙度最大高度16M，评定长度包含3个取样长度。DRZ90，表示去除材料，单向下限值，传输带ASO008MM默认，C10MM、评定长度16MM默认、P轮廓，轮廓最高点以下10I,ZM处支承长度率大于90，“16规则”默认。测量RWRXWX时，选择RW模块，滤波器及评定长度选择AS0008MM、A05MM、B25MM、LT16MM，评价参数选择RWRXWX；在测量PMR10时，选择“原始轮廓”模块，滤波、节距及评定长度选择AS0008MM、C10MM，LN16MM，这些参数的合格性判定默认“16规则”。44缸体缸孔表面粗糙度与支承率的标注与测量图8所示为某缸体缸孔局部示意，图中缸孑L表面粗糙度要求为R2MAX、W12、AR90150、支承率CR0M1一208UM、CF05M2一8013M、CL04I,ZM78；这种标注采用的是GBT186182009规定的标注，其中R042ED，表示去除材料，双向极限值，传输带AS0008MM默认、A05MM默认、B25MM默认、评定长度为法兰轴颈长度、粗糙度图形参数，粗糙度图形平均深度处于042TXM之间，默认“16规则”；由于标注了ED动态密封表面，默认06R，即该表面波纹度图形参数的波纹度图形平均深度小图9曲轴产品局部示意2016年第2期汽车T艺与材料ATML33生产碗场于12I,ZM，默认“16规则”。R063、W05表示去除材料，单向上限值，默认传输带AS0008MILL默认、A05MM默认、日25MM默认、评定长度16MM默认、R063为粗糙度图形参数，粗糙度图形平均深度为063M，默认“16规则”；W05为波纹度图形参数，波纹度形平均深度为05M，默认“16规则”。主轴颈和连杆轴颈表面支承率RPK78采用的是GBT1877822003定义的参数，其中RPK78，表示去除材料，单向下限值，默认传输带，R轮廓，粗糙度的核心轮廓与低谷的相交线确定的水平线所对应的百分数RMR2为78，评定长度为5个取样长度LN4MM，默认“16规则”。测量RW时，选择RW模块，滤波及评定长度选择如下AS0008MM、A05MM、B25MM、LN16MM，评价参数选择RW；测量RPKRKMR1MR2时，选择融模块，滤波及评定长度选择如下AS0008MM、ACO8MM、LN16MM，输出评价参数RPKRKMRLMR2，参数的合格性判定执行“16规则”。46高压油轨密封锥面表面粗糙度的标注与测量图1O为某高压油轨局部示意，其密封锥面表面粗糙度要求为000250115R63。这种标注采用的是GBT186182009规定的完整符号标注。R63，表示去除材料，单向上限值，传输带AS00025MM、A01MM、B05MM默认、评定长度15MM、粗糙度图形参数，粗糙度图形平均深度63UM，“16规则”默认；D处注写了表面纹理方向“C”，表示纹理呈近似同心圆且圆心与表面中心相关；另外标注了ES静态密封表面，默认，即该表面波纹度图形参数的波纹度图形平均深度小于63M，默认“16规则”。图10雨压油轨局部示意测量时，执行RW模块，滤波及评定长度选择AS00025MM、A01MMB05MM、LN15MM，测量方向垂直于加工纹理方向，评价参数选择刚，参数的合格性判定执行“16规则”。表面粗糙度参数的“真值”是由绝对测量仪器确定，数字相位修正高斯滤波器为新的标准滤波器，表面粗糙度现在通过一个传输带定义，而不是仅通过一个“截止滤波器”来定义，测量时，使用高斯滤波器和传输带会导致测量结果的减小，传输带的优点是测量不确定度大为减小，测头半径的影响和不同仪器的差别大为降低。5结束语零件表面的微观形貌极大的影响着零件功能，合理地表征和评定表面形貌的标准与参数至关重要，随着当今科学技术的高速发展，目前出现了分形法、图形法、特定功能参数集及三维分析等多种评定表面粗糙度的标准与方法，这些方法的完善将有效解决零件表面轮廓微观统计特征的准确描述问题，有效解决表面粗糙度参数与零件使用性能完全对应的问题，为我国汽车工业的飞跃发展提供可靠的保证。参考文献1GBT35052009，产品几何技