机械材料表面结构注法

1、9.5 零件图上的技术要求零件图是设计部门提交给生产部门的重要的技术文件，是制造机器零件的重要依据。它不仅要合理地表达出零件内外结构和准确尺寸，还必须有制造该零件时零件应该达到的一些质量要求，一般称为技术要求。9.5.1技术要求的内容零件图上的技术要求一般有以下几个方面的内容：零件的表面结构要求；零件的尺寸公差；零件的几何公差；零件材料的要求和说明；零件的热处理、表面处理和表面修饰的说明；零件的特殊加工、检查、试验及其它必要的说明；零件上某些结构的统一要求，如圆角、倒角尺寸等。 9.5.2 表面结构要求1.基本概念零件的每一个加工表面，无论采用哪种加工方法所获得的零件表面，都不是绝对的平整和光

2、滑的，放在显微镜（或放大）下观察，都可以看到刀具加工过程中留下的微观的表面几何特征，如图9.46所示。这种微观表面几何特征一般是由刀具与零件的运动、磨擦，机床的振动及零件的塑性变形等各种因素的影响而形成的。由于存在这种微观的表面几何特征，使得零件在制造过程中产生的表面几何形状以及加工后的实际表面与理想表面形状总是存在一定的偏差。实际表面与理想表面的几何形状的偏差，可划分为三类：形状误差、表面波度和表面粗超度，可用如图9.47所示的表面轮廓来表示。 (a) 形状轮廓(b) 波纹轮廓(c) 粗糙度轮廓(d) 实际轮廓图9.46表面的微观特征 图9.47 几类轮廓示意图粗超度轮廓、波纹度轮廓和原始轮

3、廓构成零件的表面特征，称为表面结构。表示表面微观几何特征时要用表面结构参数，国家标准把这三种轮廓分别称为R轮廓、W轮廓和P轮廓，从这三种轮廓上计算得到的参数分别称为R参数、W参数和P参数。在零件图上标注的表面结构通常以R参数为主，它是从粗糙度轮廓上计算所得的参数，也称为粗糙度参数。2.表面粗糙度表面粗糙度是评定零件表面质量的一项技术指标，它对零件的配合性质、耐磨性、抗腐蚀性、接触刚度、抗疲劳强度、密封性和外观等都有影响。因此，图样上要根据零件的功能要求，对零件的表面粗糙度做出相应的规定。评定表面粗糙度的主要参数是R参数中的轮廓算术平均偏差Ra，它是指在取样长度lr范围内，被测轮廓线上各点至基准

4、线的距离Z（x）绝对值的算术平均值（如图9.48），可用下式表示： 或近似表示为： 图9.48 轮廓算术平均偏差Ra和轮廓最大高度Ry轮廓算术平均偏差可用电动轮廓仪测量，运算过程由仪器自动完成。根据国标规定，轮廓算术平均偏差Ra的数值愈小，零件表面愈平整光滑；Ra数值愈大，零件表面愈粗糙。表面粗糙度有时还使用R参数中的轮廓最大高度Rz来评定，它是指在一个取样长度内最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之间的距离。3. 表面粗糙度的选用 零件表面粗糙度参数值的选用，应该既要满足零件表面的功能要求，又要考虑经济合理性。具体选用时，可参照生产中的实例和已有的类似零件图，用类比法确定。同时注意下列问题：1）在满足

5、功用的前提下，尽量选用较大的表面粗糙度参数值，以降低生产成本。2）在同一零件上，工作表面的粗糙度参数值应小于非工作表面的粗糙度参数值。3）受循环载荷的表面及容易引起应力集中的表面（如圆角、沟槽），表面粗糙度参数值要小。4）配合性质相同时，零件尺寸小的比尺寸大的表面粗糙度参数值要小；同一公差等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度参数值要小。5）运动速度高、单位压力大的磨擦表面比运动速度低、单位压力小的磨擦表面的粗糙度参数值小。6）一般地说，尺寸和表面形状要求精确度高的表面，粗糙度参数值小。表9.3列举了表面粗糙度参数Ra值与加工方法的关系及其应用实例，可供选用时参考。表9.3 表面粗糙度参数R

6、a值及应用举例Ra(m)值不大于表面状况加工方法应 用 举 例50-100明显可见刀痕粗车、镗、刨、钻等粗加工的表面，如粗车、粗刨、切断等的表面，用粗锉刀和粗砂轮等加工的表面，一般很少采用。2512.5可见刀痕粗车、刨、铣、钻等一般非结合表面，如轴的端面、倒角、齿轮及带轮的侧面、键槽的非工作表面，减重孔眼表面等。6.3可见加工痕迹精车、精刨、精铣、粗磨、镗、铰等不重要零件的非配合表面，如支柱、支架、外壳、衬套、轴、盖等的端面；和其他零件连接不形成配合的表面，如箱体、外壳、端盖等零件的端面；相对运动速度不高的接触面，如支架孔、衬套的工作面。3.2微见加工痕迹1.6看不清加工痕迹0.8可辨加工痕迹

7、的方向精车、精镗、精拉、精磨、精镗等要求保证定心及配合特性的表面，如锥销与圆柱销的表面；要求长期保持配合性质稳定的配合表面。IT7级的轴、孔配合表面；工作时受变应力作用的重要零件的表面，如轴颈表面、要求气密的表面圆锥定心表面等。0.4微辨加工痕迹的方向0.2不可辨加工痕迹的方向0.1暗光泽面研磨、抛光、超级精细研磨等精密量具的表面、极重要零件的磨擦面，如气缸的内表面、精密机床的主轴轴颈、坐标镗床的主轴颈。0.05亮光泽面0.025镜状光泽面0.012雾状镜面0.006镜面9.5.3 表面结构的注法1. 表面结构代（符）号表面结构要求由表面结构符（符）号和在其周围标注的表面结构参数数值及有关规定

8、符号所组成，如表9.4。表9.4表面结构符号符号意义及说明表面结构参数值及其有关的规定在符号中注写的位置基本符号：表示表面可用任何方法获得。当不加注表面结构参数值或有关说明（例如：表面处理、局部热处理状况等）时，仅适用于简化代号标注。a、b注写两个或多个表面结构要求；c注写加工方法、表面处理、涂层或其他加工工艺要求等；d注写表面纹理和方向；e注写加工余量（单位为毫米）；扩展图形符号：表示表面是用去除材料的方法获得。例如:车、铣、钻、磨、剪切、抛光、腐蚀、电火花加工、气割等。扩展图形符号：表示表面是用不去除材料的方法获得。例如:铸、锻、冲压变形、热扎、冷扎、粉末冶金等，或者是用于保持原供应状况的

9、表面（包括保持上道工序的状况）。完整图形符号：当要求标注表面结构特征的补充信息时，应在上述三个符号的长边上均可加一横线，用于标注有关参数和说明。工件轮廓各表面的图形符号：当在某个视图上构成封闭轮廓的各表面有相同的表面结构要求时，应在完整图形符号上加一圆圈，注写在图样中的封闭轮廓上。1）表面结构符号，见表9.4，其画法如图9.49所示，尺寸规格见表9.5。2）表面结构数值及其有关规定在符号中的注写位置，如表9.4所示。3）采用表面结构R轮廓的注法及含义如表9.6，单位为微米(m)。图9.49 表面结构符号的画法表9.5 表面结构图形符号尺寸数字和字母高度h2.53.557101420符号线宽d0

10、.250.350.50.711.42字母线宽d高度H13.55710142028高度H2（最小值）7.510.51521304260高度H2取决于标注内容。表9.6 表面结构R轮廓的标注代号意义代号意义用任何方法获得，单向上限值（默认），Ra的上限值为3.2m，“16%规则”（默认）。用不去除材料的方法获得，单向上限值（默认），Ra的上限值为3.2m。用任何方法获得，单向上限值（默认），Rz的上限值为3.2m，“最大规则”。用去除材料的方法获得，双向极限，Rz的上限值为3.2m，下限值为1.6m。用去除材料的方法获得，单向上限值（默认），Ra的上限值为3.2m。用去除材料的方法获得，双向极限，

11、Ra的上限值为3.2m，下限值为1.6m，同一参数，在不引起歧义时，可省略U、L。表示加工方法为车削，其他同上。表示加工余量为3mm，其他同上。表示表面纹理垂直于视图的投影面，其他同上。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Ra的上限值。2. 表面结构符号、代号的标注位置与方向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。1）标注原则总的原则是根据GB/T 4458.4的规定，使表面结构的注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致，如图9.50。 图9.50 表面结构要求的注写方向 图9.51表面结构要求在轮廓线上的标注2）标注在轮廓线上或指引线

12、上表面结构要求可标注在轮廓线上或指引线上，其符合应从材料外指向并接触表面，如图9.51。必要时，表面结构符号用带箭头或黑点的指引线引出标注，如图9.52。 （a）带黑点的指引线引出标注 （b）带箭头的指引线引出标注图9.52 指引线引出标注3）标注在特征尺寸的尺寸线上在不致引起误解时，表面结构要求可以标注在给定的尺寸线上，见图9.53。 （a） （b）图9.53表面结构要求标注在尺寸线上（4）标注在几何公差框格的上方，见图9.54。（几何公差在下面讲解）（a） （b）图9.54 表面结构要求标注在几何公差框格的上方（5）直接标注在延长线上或延长线用带箭头的指引线引出标注，如图9.55所示。（a

13、） （b）图9.55 表面结构要求标注在圆柱特征的延长线上 （6）标注在圆柱和棱柱表面上圆柱和棱柱表面的表面结构要求只标注一次（图9.55），如果每个棱柱表面有不同的表面结构要求，则应分别单独标注（图9.56）。图9.56 圆柱棱柱表面结构要求的注法3.表面结构要求的简化注法1）有相同表面结构要求的简化注法如果工件的全部或多数表面有相同的表面结构要求，则其表面结构要求可统一标注在图样标题栏附近。此时（除全部表面有相同要求的情况外）表面结构要求的代号后面应有：在圆括号内给出无任何其他标注的基本符号（图9.57（a）；在圆括号内给出不同的表面结构要求（图9.57（b）。（a）标注法一 （b）标注法二图9.57 大多数表面有相同的表面结构要求的简化标注2）多个表面有共同要求的注法当多个表面具有相同的表面结构要求或图纸空间有限时，可以采用简化注法。用带字母的完整符号的简化注法可用带字母的完整符号，以等式的形式，在图形或标题栏附近，对有相同表面结构要求的表面进行简化标注，如图9.58。图9.58用带字母的完整符号的简化注法只用表面结构符号的简化注法根据被标注表面所用工艺方法的不同，相应地使用基本图形符号、应