表面粗糙度參數(shù)

1、第4章表面粗糙度4.1 概述在機械加工過程中，由于切削會留下切痕，切削過程中切屑 分離時的塑性變形，工藝系統(tǒng)中的高頻振動，刀具和已加工表面 的磨擦等等原因，會使被加工零件的表面產(chǎn)生許多微小的峰谷， 這些微小峰谷的高低程度和間距狀況就稱為表面粗糙度。一、表面粗糙度的實質(zhì)表面粗糙度是一種微觀的幾何形狀誤差，通常按波距的大小 分為：波距w 1mm的屬表面粗糙度；波距在110mm間的屬表面波度；波距10mm的屬于形狀誤差。1#二、表面粗糙度對零件使用性能的影響1對摩擦和磨損的影響一般地，表面越粗糙，則摩擦阻力越大，零件的磨損也越快。2. 對配合性能的影響表面越粗糙，配合性能越容易改變，穩(wěn)定性越差。3.

2、 對疲勞強度的影響當(dāng)零件承受交變載荷時，由于應(yīng)力集中的影響，疲勞強度就 會降低，表面越粗糙，越容易產(chǎn)生疲勞裂紋和破壞。4對接觸剛度的影響 表面越粗糙，實際承載面積越小，接觸剛度越低。5對耐腐蝕性的影響 表面越粗糙，越容易腐蝕生銹。此外，表面粗糙度還影響結(jié)合的密封性，產(chǎn)品的外觀，表面 涂層的質(zhì)量，表面的反射能力等等，所以要給予充分的重視。一 .基本術(shù)語1輪廓濾波器4.2表面粗糙度的評定把輪廓分成長波和短波成分的濾波器2.入濾波器確定粗糙度與波紋度成分之間相交界限的濾波3取樣長度用以判別具有表面粗糙度特征的一段基準(zhǔn)線長 度。規(guī)定和選取取樣長度的目的是為了限制和削弱表面波紋度對 表面粗糙度測量結(jié)果的

3、影響。推薦的取樣長度值見表4-1。在取樣 長度內(nèi)一般應(yīng)包含五個以上的輪廓峰和輪廓谷。24評定長度 評定表面粗糙度時所必須的一段基準(zhǔn)線長度。 為了充分合理地反映表面的特性，一般取 In =51。5輪廓中線m 用以評定表面粗糙度值的基準(zhǔn)線。輪廓的最小二乘中線具有幾何輪廓形狀并劃分輪廓的基準(zhǔn)線。在取樣長度范圍內(nèi)，使被測輪廓線上的各點至該線的偏距 的平方和為最小。即：|r 20Z'dx = min#輪廓的算術(shù)平均中線 在取樣長度內(nèi)，將實際輪廓劃分為 上、下兩部分，并使上、下兩部分的面積相等的基準(zhǔn)線。即：F1+F3+F2 n-1二F2+F4+F2n輪會嶽的世時 X二、評定參數(shù)(GB/T 3505

4、-2000)1與高度特性有關(guān)的參數(shù)：輪廓的算術(shù)平均偏差Ra在取樣長度內(nèi)，被測輪廓上各點 至輪廓中線偏距絕對值的算術(shù)平均值。即：丄fZ(x »、-z乙Ra = lr 0dx或近似為：Ra = n =Ra參數(shù)能充分反映表面微觀幾何形狀高度方面的特性，并且 所用儀器(電動輪廓儀)的測量比較簡便，因此是GB推薦的首選評定參數(shù)。圖樣上標(biāo)注的參數(shù)多為Ra。如' 表示Raw 3.2 lmRa參數(shù)的測量：用精密粗糙度儀（針描原理）輪廓的最大高度Rz在取樣長度內(nèi)，輪廓峰頂線和谷底 線間的距離。峰頂線和谷底線，分別指在取樣長度內(nèi)平行于中線 且通過輪廓最高點和最低點的線。Rz參數(shù)對某些小表面上不允

5、許出現(xiàn)較深的加工痕跡和小零 件的表面有實用意義。表示 Rz< 12.5»m。2與間距特性有關(guān)的參數(shù) 輪廓單元的平均寬度RSm：在一個取樣長度內(nèi)輪廓單元寬 度Xs的平均值，用RSm表示。即1 m RSmXsim y輪廓單元的平均寬度RSm是指輪廓峰和相鄰的輪廓谷在中線 上的一段長度。3與形狀特性有關(guān)的參數(shù)輪廓的支承長度率 Rmr 在取樣長度內(nèi)，一平行于中線的 線從峰頂線向下移動一段截距 C到某一水平位置時，與輪廓相截所得的各段截線長度bi之和與評定長度的比值Ml (C)nRmr(c)Ml (c) = bi b2bn 八 biIny顯然，從峰頂線向下所取的水平截距 C不同，其支承長

6、度率 也不同，因此Rmr值應(yīng)是對應(yīng)于水平截距 C值而給出的。在標(biāo) 準(zhǔn)中，Rmr值是以百分率來表示的，當(dāng)C值一定時，Rmr值越大, 表示輪廓凸起的實體部分越多，故起支承作用的長度長，表面接 觸剛度高，耐磨性好。如圖所示，圖(a)承載能力強，圖(b) 承載能力差。(a)(b)三、評定參數(shù)值各項評定參數(shù)的數(shù)值規(guī)定見表 4.14.4。4.3表面粗糙度的符號及其標(biāo)注 一、基本符號基本符號，用任何方法獲得的表面;4如圖:表示用去除材料的方法獲得的表面；表示用不去除材料的方法獲得的表面。如上圖，在上述三個符號的長邊上均可加一橫線，用于標(biāo)注 有關(guān)參數(shù)和說明。在上述三個符號上均可加一小圓，表示所有表 面具有相同

7、的表面粗糙度要求。二、表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值的標(biāo)注a :粗糙度高度參數(shù)允許值(卩m),當(dāng)選用Ra 值時，可省略標(biāo)注代號Ra而直接標(biāo)注允許值，若#用Rz或Ry值時，則應(yīng)在其允許值前加注相應(yīng)的代號如：表示Ra值應(yīng)不大于3.2卩m浮 表示Ra值應(yīng)在1.63.2卩m之間表示Rz值應(yīng)不大于12.5卩m表示Ry值應(yīng)不大于25卩m5b :加工方法，涂鍍或其它表面處理，若無特殊要求，一般#不予標(biāo)注。如圖： <表示表面鍍硬鉻，鍍層厚度為(60± 5)卩m,鍍后拋光 且Ra值不大于0.4 1 m。又如："表示表面刮削后，在25mm x 25mm面積內(nèi)，接觸點不 小于10點，且Ra值不大于

8、1.61 mc :取樣長度值(mm),若按表4-1中的規(guī)定選取取樣長度值， 則不必標(biāo)注。d :加工紋理方向，一般對紋理方向無要求時，不必標(biāo)注， 若需控制紋理方向時，則標(biāo)注相應(yīng)的紋理方向符號。女如:=表示加工紋理方向為水平； 丄表示加工紋理方向為垂直； x表示加工紋理方向為網(wǎng)紋； M表示加工紋理方向為螺旋線形狀。e :加工余量(mm), 般均在工藝文件中說明，所以基本上 也不標(biāo)注。f :間距參數(shù)值 RSm或Rmr值(mm)若需要標(biāo)注RSm值或Rmr(c)值時，數(shù)值寫在相應(yīng)代號的后面。 圖4.9a為RSm上限值的標(biāo)注示例；圖4.9b為RSm最大值的標(biāo)注 示例；圖4.9c為Rmr(c)的標(biāo)注示例，表

9、示水平截距C在Rz的50 % 位置上，Rmr(c)為70%，此時Rmr(c)為下限值；圖4.9d為Rmr(c) 最小值的標(biāo)注示例#三、表面粗糙度標(biāo)注示例#4.4表面粗糙度的選用一、評定參數(shù)的選用高度參數(shù)是基本參數(shù)，在 Ra的常用值范圍（0.0256.3卩m） 內(nèi)，國標(biāo)推薦優(yōu)先選用 Ra;當(dāng)粗糙度要求特別高（Rav0.025卩m =或特別低（Ra>6.3卩m）時,可選用Rz;當(dāng)高度參數(shù)已不能滿足控 制功能要求時，根據(jù)需要可選用 RSm或Rmr補充控制。二、評定參數(shù)值的選用表4-2列出了各參數(shù)的系列值。表4-5列出了表面粗糙度參數(shù) 值與所適應(yīng)的零件表面的關(guān)系，可供選用時參考。且一般應(yīng)考慮 下

10、列關(guān)系：1同一零件上的工作表面應(yīng)比非工作表面的參數(shù)值??；2磨擦表面應(yīng)比非磨擦表面的參數(shù)??；3承受交變載荷的表面，其圓角、溝槽等易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部 位，參數(shù)值應(yīng)??；4配合性質(zhì)要求愈高的表面，其粗糙度值應(yīng)愈??；5通常尺寸精度和形位精度要求愈高的部位，參數(shù)值應(yīng)愈小;6與標(biāo)準(zhǔn)件配合的表面，按標(biāo)準(zhǔn)件的有關(guān)規(guī)定選取。鉆、粗車、粗刨等;12.5 /在常用值范圍內(nèi)，表面粗糙度與加工方法的關(guān)系:3.2 /-"V半精（車、刨、銑、鏜等）加工；精（車、銑、刨、鏜）加工及拉削、刮削、鉸孔、滾壓；（有配合要求的內(nèi)孔，精度較高的平面如減速器的分離平面等）磨、精鉸、精細鏜;（有配合要求的外圓，如軸頸，軸6頭等）以上超精加工如：精磨、珩磨、研磨、鏡面磨、拋光7等等。（如各種量具工作面，量規(guī) 0.1、量塊工作面 0.012、非工作 面 0.05 等）4.5 表面粗糙度的