第五章+表面粗糙度轮廓及检测513

1、 第五章 外表粗糙度轮廓及其检测1 外表粗糙度轮廓的根本概念2 外表粗糙度轮廓的评定3 外表粗糙度轮廓的技术要求4 外表粗糙度轮廓技术要求在零件图上的标注5 外表粗糙度的检测 1 外表粗糙度轮廓的 根本概念 一、 外表粗糙度的界定 图5-1 被加工零件外表的形状是复杂的，一般包括外表粗糙度、外表波纹度和形状误差，可以按波距波形起伏间距来划分： 波距1mm 属于外表粗糙度波距在110mm 属于外表波纹度波距10mm 属于形状误差 二、术语和定义图2-3外表特征 原始轮廓含几何形状误差波纹度轮廓滤除粗糙度粗糙度轮廓滤除波纹度标称外表法向截面裂缝瑕疵通用概念和术语轮廓滤波器profile filte

2、r把轮廓分成长波和短波成分的滤波器见根据滤波器的功能，将滤波器分为：s轮廓滤波器c轮廓滤波器f轮廓滤波器 s轮廓滤波器s profile filter确定存在于外表上的粗糙度与比它更短波的成分之间相交界限的滤波器(GB/3505 3.1.1.1)。c轮廓滤波器c profile filter确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器(GB/3505 3.1.1.2)。f轮廓滤波器f profile filter确定存在于外表上的波纹度与比它更长波的成分之间相交界限的滤波器(GB/3505 3.1.1.3)。 二、术语和定义原始轮廓primary profile通过s轮廓滤波器后的总轮廓。它是评

3、定原始轮廓参数的根底(GB/3505 3.1.5)。粗糙度轮廓roughness profile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，是个人为修正的轮廓(见图1和图2，GB/3505 3.1.6)。粗糙度轮廓的传输带是由s和c轮廓滤波器来限定的，见图3。粗糙度轮廓是评定粗糙度轮廓参数的根底。波纹度轮廓waviness profile对原始轮廓连续应用f和c两个轮廓滤波器以后形成的轮廓。采用f轮廓滤波器抑制长波成分，而采用c轮廓滤波器抑制短波成分。这也是个人为修正的轮廓(GB/3505 3.1.7)。 图5-2外表结构在轮廓法中是对原始轮廓、粗糙度轮廓和波纹度轮廓的总称，外表结构

4、轮廓法参数是在这三个轮廓的根底上评定出来的。现代研究说明在外表结构中对工件功能影响最大的是外表粗糙度，因此人们常说的外表结构参数不特别说明一般是指外表粗糙度参数。二、术语和定义2、与几何参数有关的术语 P-参数P-parameter在原始轮廓上计算所得的参数。R-参数R-parameter在粗糙度轮廓上计算所得的参数。W-参数W-parameter在波纹度轮廓上计算所得的参数。 2 外表粗糙度轮廓的评定一、取样长度、评定长度及传输带 1. 取样长度lr 规定取样长度，是为了抑制和减弱外表波纹度对外表粗糙测量结果的影响标准取样长度的数值见附表5-1。 2. 评定长度 ln 评定长度可包括一个或连

5、续的几个取样长度。标准的ln =5 lr 。 图5-33. 传输带 长波轮廓滤波器的截止波长c = lr取样长度 短波轮廓滤波器的截止波长s 截止波长s和c的标准化值由附表5-1查取附表51 轮廓算术平均偏差Ra、轮廓最大高度Rz和轮廓单元的平均宽度Rsm，标准取样长度和标准评定长度摘自GB/T 13012021、 GB/T 106102021、 表示滤波器传输带s c 这两个极限值的标准化值取自GB/T 60622002。 二、外表粗糙度轮廓的中线 为了定量地评定外表粗糙度轮廓，首先应确定一条中线。以中线为根底来计算各种评定参数的数值。 1. 轮廓的最小二乘中线图5-4 在一个取样长度lr范

6、围内，轮廓的最小二乘中线使轮廓上各点至该线的距离的平方之和为最小。 图5-4 2. 轮廓的算术平均中线图5-5 在一个取样长度lr范围内，轮廓的算术平均中线将实际轮廓划分为上、下两局部，使上局部各个峰面积之和等于下局部各个谷面积之和。 图5-5 三、外表粗糙度的评定参数 1. 轮廓算术平均偏差a幅度参数，图5-4 在一个取样长度lr范围内，被评定轮廓上各点至轮廓中线的纵坐标值的绝对值的算术平均值，即 2. 轮廓最大高度Rz 幅度参数，图5-6 在一个取样长度lr范围内，被评定轮廓上各个极点至中线的距离中，最大轮廓峰高Rp与最大轮廓谷深Rv之和的高度，即 Rz = Rp + Rv 图5-6在GB

7、/T 3505-1983中，Rz符号曾用于表示“不平度的十点高度。在使用中的一些外表粗糙度测量仪器大多测量的是本标准的旧版本规定的Rz参数。因此，当使用现行的技术文件和图样时必须注意这一点。注：这个参数在1983版中用Ry表示，本次修改将其改为Rz 3. 轮廓单元的平均宽度间距参数，图5-7 一个轮廓峰与相邻的轮廓谷的组合叫做轮廓单元，在一个取样长度lr范围内，中线与各个轮廓单元相交线段的宽度轮廓的宽度Xsi的平均值RSm，即图5-7 在零件图上，对零件某一外表的外表粗糙度轮廓要求，按需要选择Ra或Rz标注。 RSm 属于附加评定参数，只能与Ra或Rz同时选用，不能独立采用。3 外表粗糙度轮廓

8、的技术要求 一、外表粗糙度轮廓技术要求的内容 在零件图上规定外表粗糙度轮廓的技术要求时，必须标注幅度参数符号及允许值，同时还应标注传输带、取样长度、评定长度的数值假设默认采用标准化值，那么不标注、极限值判断规那么假设默认采用16%规那么，那么不标注。 必要时可以标注补充要求，如外表加工纹理及方向、加工余量、附加的RSm等。16%规那么当参数的规定值为上限值时，如果所选参数在同一评定长度上全部实测值中。大于图样或技术产品文件中规定值的个数不超过实测总数的16%，那么该外表合格。指明参数的上、下限值时，所用参数符号没有“max标记。最大规那么检验时，假设参数的规定值为最大值时，那么在被检外表的全部

9、区域内测得的参数值一个也不应超过图样或技术产品文件中的规定值。假设规定参数的最大值，应在参数符号后面有“max标记，如。二、外表粗糙度轮廓幅度参数的选择 在机械零件精度设计中，对于外表粗糙度轮廓的技术要求，通常只给出幅度参数符号Ra或Rz及极限值，而其他要求那么采用默认的标准化值。 一般采用Ra 作为评定参数。 对于极光滑和粗糙的表面，不能用Ra仪器测量，而采用Rz作为评定参数。 外表粗糙度轮廓幅度参数极限值的选择原那么是：在满足零件外表功能要求的前提下，尽量选取较大的参数值。 4 外表粗糙度轮廓技术要求在零件 图上的标注一、外表粗糙度轮廓的根本图形符号和完整图形符号 绘制机械零件图时，需要使

10、用1个根本图形符号和3个完整图形符号，来标注外表粗糙度轮廓各种不同的技术要求。 a图为根本图形符号。 b图为用于任何工艺的完整图形符号。 c图为用于去除材料的完整图形符号。 d图为用于不去除材料的完整图形符号。 a b c d 图5-8 二、外表粗糙度轮廓技术要求在完整图形 符号上的标注 1. 外表粗糙度轮廓各项技术要求在完整图形符 号上的标注位置 在完整图形符号的周围标注评定参数的符号及极限值和其他技术要求。各项技术要求应分别标注在该符号周围的指定位置上。 在周围标注了技术要求的完整图形符号称为外表粗糙度轮廓代号，简称粗糙度代号。 位置a：以下符号和数值排成一行 位置b：附加评定参数如RSm

11、，mm位置c：加工方法位置d：外表纹理位置e：加工余量mm 图5-9上、下限值符号 传输带数值/幅度参数符号 评定长度值 极限值判断规那么(空格) 幅度参数极限值(m) 2. 外表粗糙度轮廓幅度参数极限值的标注 1标注极限值中的一个数值且默认为上限值图5-10 图5-10 2同时标注上、下限值图5-11 图5-11 3. 极限值判断规那么的标注 116%规那么图5-10、图5-11 16%规那么是外表粗糙度轮廓技术要求中的默认规那么。假设采用，那么图样上不需注出。 2最大规那么图5-12、图5-13 在幅度参数符号Ra或Rz的后面标注一个“max的标记。 图5-12 图5-13 4. 传输带和

12、取样长度、评定长度的标注 需要指定传输带时，传输带mm标注在幅度参数符号的前面，并用斜线“/隔开图5-14a、b、c。c =lr。 图5-14 需要指定评定长度时，那么应在幅度参数符号的后面注写取样长度的个数图5-15a、b。 图5-15短波滤波器在前，长波滤波器在后短波滤波器长波滤波器，用连字符区别， 5. 外表纹理的标注 需要标注外表纹理及其方向时，那么应采用规定的符号图5-16进行标注。图5-16 6. 附加评定参数和加工方法的标注 需要标注附加评定参数或和加工方法时的标注示例见图5-17。该图亦为外表粗糙度轮廓各项技术要求在完整图形符号上标注的例如。 图5-17 7. 加工余量的标注 图5-18Rsm 三、外表粗糙度轮廓代号在零件图标注 的规定和方法 1. 一般规定 粗糙度代号尽可能标注在注了相应的尺寸及其极限偏差的同一视图上。 粗糙度代号上的各种符号和数字的注写和读取方向应与尺寸的注写和读取方向一致。 粗糙度代号的尖端必须从材料外指向并接触零件外表。 2. 常规标注方法 标注例如见图5-19a、b，图5-20，图5-21，图5-22a、b，图5-23a、b。 图5-19 图5-20 图5-21 图5-22 图5-23 3. 简化标注的规定方法 当零件的某些外表或多数外表具有相同的技术要求时，对这些外表的技术要求可以用特定符号图5-24，统一标注在零件图的标题栏附近