25表面结构表示方法课件

2.5表面结构表示方法2.5.1概述2.5.2粗糙度的评定标准2.5.3粗糙度轮廓参数的选择2.5.4表面结构的标注2.5.5粗糙度轮廓的检测第1页/共35页2.5.1概述GB/T10610-2006《产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法评定表面结构的规则和方法》GB/T3505-2009《产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法术语、定义及表面结构参数》GB/T131-2006《产品几何技术规范（GPS）技术产品文件中表面结构的表示法》依据标准第2页/共35页2.5.1概述机床几何精度误差刀具与零件表面间的摩擦、切屑分离时表面金属层的塑形变形以及工艺系统的高频振动所引起的微观几何形状误差工艺系统的振动、发热、回转体不平衡等引起的介于宏观和微观几何形状误差之间的表面波纹度波度形状误差粗糙度第3页/共35页2.5.1概述波距大于10mm的术语形状误差波度形状误差粗糙度波距在1～10mm的术语表面波纹度波距小于1mm的术语表面粗糙度第4页/共35页表面粗糙度加工表面上具有的间距很小（小于1mm）的微小峰谷所形成的微观几何形状特征定义产生原因零件经切削加工或其他方法所形成的表面，由于加工中的材料塑性变形、机械振动、摩擦等原因，总是存在着几何形状误差第5页/共35页表面粗糙度表面粗糙度对零件性能的影响影响零件的耐磨性影响配合性质的稳定性影响零件的疲劳强度第6页/共35页表面粗糙度表面粗糙度对零件性能的影响影响零件的抗腐蚀性影响零件的密封性对零件的外观、测量精度、表面光学性能、导电导热性能和胶合强度等也有着不同程度的影响第7页/共35页2.5.2粗糙度的评定标准评定对象——实际轮廓平面与实际表面垂直相交所得的轮廓线横向实际轮廓和纵向实际轮廓表面轮廓波纹度轮廓粗糙度轮廓第8页/共35页轮廓滤波器Λs

λc

λfλc<波长<λfλs

<波长<λc轮廓滤波器是把轮廓分成长波和短波成分的滤波器，主要作用是区分粗糙度轮廓和波纹度轮廓，即去除某些波长而保留所需表面成分。轮廓滤波器按照波长可以分为λs滤波器（区分粗糙度与比它更短的波）、λc滤波器（区分粗糙度和波纹度）和λf滤波器（区分波纹度和形状误差）第9页/共35页评定基准取样长度lp、

lr、lw在X轴方向判别被评定轮廓不规则特征的长度P参数——在原始轮廓上计算所得的参数R参数——在粗糙度轮廓上计算所得的参数W参数——在波纹度轮廓上计算所得的参数第10页/共35页评定基准评定长度ln用于评定被评定轮廓的X轴方向上的长度在评定长度内，根据取样长度进行测量，此时可得到一个或几个测量值；取其平均值作为表面粗糙度数值的可靠值一般情况下，取ln=5lr当表面比较均匀时，可取ln<5lr；当表面均匀性较差时，可取ln>5lr。第11页/共35页评定基准中线具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准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、下部分的面积相等第12页/共35页轮廓算术平均偏差Ra取样长度内，纵坐标Z（x）绝对值的算术平均值Ra越大，则表面越粗糙。Ra能客观地反映表面微观几何形状的特性，但因受到计量器具功能的限制，不能用作过于粗糙或太光滑表面的评定参数。表面粗糙度的评定参数近似值第13页/共35页表面粗糙度的评定参数轮廓最大高度Rz在一个取样长度lr内，最大轮廓峰高ZP和最大轮廓谷深ZV之间的距离测得的Rz值越大，则表面越粗糙。Rz用于控制不允许出现较深加工痕迹的表面，常标注于受交变应力作用的工作表面，如齿廓表面等。Rz可与Ra联用当被测表面段很小(不足一个取样长度)，不宜用Ra评定时，应用Rz。第14页/共35页表面粗糙度的评定参数轮廓单元平均宽度RSm轮廓支撑长度率Rmr（c）第15页/共35页2.5.3粗糙度轮廓参数的选择国家标准规定的粗糙度参数幅度参数：Ra、Rc、Rt、Rz、Rq、Rsh、Rku间距参数：RSm混合参数：R△q曲线和形状参数：Rmr、Rmt(c)、Rδc设计中，最常用的参数是幅度参数Ra或Rz，称为基本参数，也是设计时必须标注的，优先选用Ra。其他参数根据需要(耐磨、密封等)选择，使用较少。第16页/共35页轮廓算术平均偏差Ra0.0120.23.2500.0250.46.31000.050.812.50.11.6250.0250.46.310016000.050.812.52000.11.6254000.23.250800轮廓最大高度Rz第17页/共35页Ra的应用范围第18页/共35页轮廓幅度参数值选择原则总原则：在满足功能要求前提下，尽量选用较大的参数值，以获得最佳的技术经济效益同一零件个，工作表面粗糙度值小于非工作表面摩擦表面粗糙度值小于非摩擦表面；滚动摩擦表面小于滑动摩擦表面承受交变载荷的零件上，容易引起应力集中的部分表面粗糙度小要求配合性质稳定可靠地零件粗糙度轮廓参数值应小，配合性质相同时，小尺寸的配合粗糙度轮廓参数值应小于大尺寸配合粗糙度轮廓参数值第19页/共35页轮廓幅度参数值选择原则总原则：在满足功能要求前提下，尽量选用较大的参数值，以获得最佳的技术经济效益对防腐性、密封性要求高的表面以及要求外表面美观的表面，其粗糙度轮廓参数值应小凡有关标准已对表面结构要求作出规定的（如量规、齿轮、与滚动轴承相配合的轴颈和壳体孔等）表面，应按标准规定选取粗糙度轮廓参数值第20页/共35页2.5.4表面结构的标注表面粗糙度的符号和代号基本符号：用任意方法获得的表面用去除材料的方法获得的表面：车铣刨磨抛光用不去除材料的方法获得的表面：铸锻冲压轧制第21页/共35页新旧国标区别edbc/faa—幅度参数的允许值（μm）b—加工方法或其它表面处理；c—取样长度（mm）d—加工纹理方向符号e—加工余量（mm）f—间距参数值或其他参数。edcaba—表面粗糙度的允许值（μm）b—同一表面的粗糙度有不同要求时可增加bc—加工方法d—加工纹理方向e—加工余量（mm）旧国标

新国标

完整图样标注第22页/共35页3.23.21.6Rz3.23.2max3.2max1.6minRz3.2maxRa上限值为3.2μmRa上限值为3.2μm,下限值为1.6μmRz上限值为3.2μmRa最大值为3.2μmRa最大值为3.2μm,最小值为1.6μmRz最大值为3.2μm上限值：允许最多有16%的实测值超过规定的上限值。最大值：所有的实测值皆不能超过允许值。粗糙度代号及数值的标注（旧国标）这里仅举例说明最常用的幅度参数标注（去除材料）第23页/共35页0.1＝精磨0.7/RSm0.050.8进行精磨，加工余量为0.1mm，Ra上限值为0.8μm，取样长度为0.7mm，轮廓单元平均宽度RSm的上限值为0.05mm。旧国标纹理和完整标注（旧国标）第24页/共35页新国标第25页/共35页新国标第26页/共35页新国标第27页/共35页注意事项（1）应将代号标注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上，符号的尖端必须从材料外指向被注表面。第28页/共35页3.23.2maxRz3.23.2注意事项（2）当选用Ra参数时，“Ra”本身可以省略,其余参数都应标出；（旧国标规定，新国标要求即使是Ra也应该写出来，且书写的位置发生了变化）（3）上限值和最大值区别：上限值：允许最多有16%的实测值超过规定的上限值。最大值：所有的实测值皆不能超过允许值。第29页/共35页注意事项图上所有未标注的表面粗糙度Ra的上限值皆为25μm图上所有表面的粗糙度Ra的上限值皆为6.3μm（4）其余标注与全周标注第30页/共35页2.5.5粗糙度轮廓的检测比较法将被测零件表面与标有一定评定参数值的表面粗糙度样板直接进行比较，从而估计出被测表面粗糙度第31页/共35页2.5.5粗糙度轮廓的检测光切法——光切显微镜——运用光切原理测量表面粗糙度，主要用来测量Rz值，测量Rz范围第32页/共35页2.5.5粗糙度轮廓的检测干涉法——干涉显微镜利用光波干涉原理测量表面粗糙度，一般用于测量表面粗糙度要求高的表面。主要用来测量Rz值，测量Rz范围1～0.03μm，测量误差为±5%。第33页/共35页2.5.5粗糙度轮廓的检测针描法测量时，仪器的针尖与被测表面相接触，当触针以一定速