表面粗糙度测量方法

1、项目四 表面粗糙度测量教学目标 通过本项目学习和实践，使学生了解表面粗糙度的概念和主要术语；掌握表面粗糙度的主要评定参数、表面粗糙度的标注及表面粗糙度的选择；掌握（利用粗糙度标准样板）目测工件表面粗糙度的技能；掌握双管显微镜测量Rz值的方法。教学重点和难点 重点：表面粗糙度主要评定参数、表面粗糙度的标注、表面粗糙度的选择、正确使用双管显微镜测量Rz值的方法难点：表面粗糙度的标注、表面粗糙度的选择、正确使用双管显微镜测量Rz值的方法学时分配序号教学内容学时数1表面粗糙度相关知识12实训：表面粗糙度的测量1 教学内容一、概述1表面粗糙度概念/h>1000（宏观）形状误差/h =401000波

2、度误差/h<40（微观）表面粗糙度 图4-12表面粗糙度对零件使用性能的影响（1）对摩擦和磨损的影响表面越粗糙，摩擦系数越大，两相对表面运动时，磨损越快。（2）对配合性质的影响如果是间隙配合，磨损后，间隙增大；如果是过盈配合，由于峰值的存在，压入后，过盈量不足。（3）对疲劳强度的影响表面越粗糙，凹谷越深，应力集中越严重，容易产生疲劳破坏。（4）对接触刚度的影响表面越粗糙，峰值越大，实际接触面小，单位面积受力增加。（5）对耐腐蚀性能的影响表面越粗糙容易将腐蚀物存于谷中，造成对工件表面的腐蚀。二、表面粗糙度的评定1主要术语及定义（1）取样长度l用来判断表面粗糙度特征的一段基准长度。一般情况下

3、，取样长度至少包括5个峰和5个谷，如图4-2所示。图4-2（2）评定长度ln评定轮廓粗糙度所必须的一段长度，一般情况下取 ln=5l，如图4-3所示。图4-3若表面加工不均匀，应取ln>5l ；反之，取ln<5l（3）轮廓中线（基准线） 评定表面粗糙度参数值大小的一条参考线。轮廓最小二乘中线 轮廓上的点到轮廓偏距的平方和为最小。如图4-4所示。图4-4最小值轮廓算术平均中线 在轮廓上找到一条直线，该直线使上、下部分的面积相等。如图4-5所示。算术平均法常用目测确定中线，是一种近视的图解，在生产中常用它替代最小二乘法。 图4-5F1+F3+F2n-1 = F2+F4+F2n2表面粗糙

4、度主要评定参数（1）轮廓算术平均偏差Ra 在取样长度内，轮廓上的点到基准线距离 （偏距）绝对值的算术平均值。 近似为 在实际测量中，n为有效数，测量次数越多，Ra越准确。Ra越大，表面越粗糙。（2）微观不平度十点高度Rz 在取样长度l内，被测表面5个最大轮廓峰高的平均值与5个最大轮廓的谷深的平均值之和。如图4-6所示。 图4-6Rz和Ra比较，测点少，故Ra更客观反映工件的表面实际情况。（3）轮廓最大高度Ry 在取样长度内，轮廓最高峰和轮廓最低谷之间的距离。如图4-7所示。 图4-7Ry=Rp+Rm在三个评定参数中，Ra最能客观反映工的表面实际情况，常用表示零件表面粗糙度。3一般规定Ra、Ry

5、、Rz见表4-2、表4-3三、表面特征代号及标注1表面粗糙度符号和代号见表4-42表面粗糙度标注见表4-53表面粗糙度在图样上的标注（如图4-8所示） 图4-8四、表面粗糙度数值的选择1选择原则：在满足使用要求的情况下，尽量选择大的表面粗糙度数值。2选择表面粗糙度数值时考虑以下几方面（1）同一零件，配合表面、工作表面的数值小于非配合表面、非工作表面的数值；（2）摩擦表面、承受重载荷和交变载荷表面的粗糙度数值应选小值；（3）配合精度要求高的结合面、尺寸公差和形位公差精度要求高的表面，粗糙度选小值；（4）同一公差等级的零件，小尺寸比大尺寸，轴比孔的粗糙度值要小；（5）要求耐腐蚀的表面，粗糙度值应选

6、小值；（6）有关标准已对表面粗糙度要求作出规定的应按相应标准确定表面粗糙度数值。3常用表面粗糙度数值及加工和应用参考表4-6、表4-7 五、表面粗糙度的测量1测量方法介绍（1）比较法将被测表面与粗糙度标准样板相比较，通过视觉、触感或其它方法进行比较后，对被测表面的粗糙度作出评定的方法。粗糙度标准样板如图4-9所示。 图4-9（2）光切法利用“光切原理”测量表面粗糙度的方法。光切显微镜又称双管显微镜，如图4-10所示。 图4-10 图4-11（3）干涉法利用光波干涉原理来测量表面粗糙度的方法。主要用于测量表面粗糙度的Rz和Ry值，可以测到较小的参数值，通常测量范围0.031m ，常用的测量仪器干涉显微镜，如图4-11所示。（4）针描法 针描法又称感触法，是一种接触式测量表面粗糙度的方法。测量仪器为电动轮廓仪，如图4-12所示。 图4-122实训目的（1）掌握目测被测工件的粗糙度技能；（2）掌握用双管显微镜测量Rz值的方法。3双管显微镜测量Rz值的测量步骤（1）根据表面粗糙度要求，按下表选择合适的物镜，装在观察光管的下端；（2）接通电源；（3）擦净工件表面，使被测表面的切削痕迹方向和光带垂直。若测量轴类零件的表面时，应放在V型铁上；（4）粗调节；（5）细调节；（6）调整