機(jī)械控制基礎(chǔ)-表面粗糙度輪廓及檢測

1、第五章 表面粗糙度輪廓及其檢測,§1 表面粗糙度輪廓的基本概念§2 表面粗糙度輪廓的評定§3 表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求§4 表面粗糙度輪廓技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注,§1 表面粗糙度輪廓的 基本概念,表面粗糙度的界定 圖5-1,被加工零件表面的形狀是復(fù)雜的，一般包括表面粗糙

2、度、表面波紋度和形狀誤差，可以按波距（波形起伏間距）λ來劃分： 波距λ＜1mm 屬于表面粗糙度波距λ在1～10mm 屬于表面波紋度波距λ＞10mm 屬于形狀誤差,圖5-2,§2 表面粗糙度輪廓的評定一、取樣長度、評定長度及傳輸帶 1. 取樣長度lr 規(guī)定取樣長度，是為了抑制和減弱表面波紋度對表面粗糙測量結(jié)果的影響（標(biāo)準(zhǔn)取樣長度的數(shù)值見附表5-1）。 2. 評定長度

3、 ln 評定長度可包括一個(gè)或連續(xù)的幾個(gè)取樣長度。標(biāo)準(zhǔn)的ln =5 ×lr 。,圖5-33. 傳輸帶 長波輪廓濾波器的截止波長λc = lr 短波輪廓濾波器的截止波長λs （ 截止波長λs和λc的標(biāo)準(zhǔn)化值由附表5-1查?。?附表5－1 輪廓算術(shù)平均偏差Ra、輪廓最大高度Rz和輪廓單元的平均寬度Rz，標(biāo)準(zhǔn)取樣長度和標(biāo)準(zhǔn)評定長度（摘自GB/T 1301－2009、 GB/T 1

4、0610－2009）、 表示濾波器傳輸帶λs ～λc 這兩個(gè)極限值的標(biāo)準(zhǔn)化值取自GB/T 6062－2002。,二、表面粗糙度輪廓的中線 為了定量地評定表面粗糙度輪廓，首先應(yīng)確定一條中線。以中線為基礎(chǔ)來計(jì)算各種評定參數(shù)的數(shù)值。 1. 輪廓的最小二乘中線（圖5-4） 在一個(gè)取樣長度lr范圍內(nèi)，輪廓的最小二乘中線使輪廓上各點(diǎn)至該線的距離的平方之和為最小。

5、 圖5-4,2. 輪廓的算術(shù)平均中線（圖5-5） 在一個(gè)取樣長度lr范圍內(nèi)，輪廓的算術(shù)平均中線將實(shí)際輪廓?jiǎng)澐譃樯?、下兩部分，使上部分各個(gè)峰面積之和等于下部分各個(gè)谷面積之和。

6、 圖5-5,,三、表面粗糙度的評定參數(shù) 1. 輪廓算術(shù)平均偏差Ｒa（幅度參數(shù)，圖5-4） 在一個(gè)取樣長度lr范圍內(nèi)，被評定輪廓上各點(diǎn)至輪廓中線的縱坐標(biāo)值的絕對值的算術(shù)平均值，即 2. 輪廓最大高度Rz （幅度參數(shù)，圖5-6） 在一個(gè)取樣長度lr范圍內(nèi)，被評定輪廓上各個(gè)極點(diǎn)至中線的距離中，最大輪廓峰高Rp與最大輪廓

7、谷深Rv之和的高度，即 Rz = Rp + Rv,,圖5-6,3. 輪廓單元的平均寬度（間距參數(shù)，圖5-7） 一個(gè)輪廓峰與相鄰的輪廓谷的組合叫做輪廓單元，在一個(gè)取樣長度lr范圍內(nèi)，中線與各個(gè)輪廓單元相交線段的寬度（輪廓的寬度Xsi）的平均值RSm，即,,圖5-7,在零件圖上，對零件某一表面的表面粗糙度輪廓要求，按需要選擇Ra或Rz標(biāo)注。 RSm 屬于附加評定參數(shù)，只

8、能與Ra或Rz同時(shí)選用，不能獨(dú)立采用。,§3 表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求,一、表面粗糙度輪廓技術(shù)要求的內(nèi)容 在零件圖上規(guī)定表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求時(shí)，必須標(biāo)注幅度參數(shù)符號及允許值，同時(shí)還應(yīng)標(biāo)注傳輸帶、取樣長度、評定長度的數(shù)值（若默認(rèn)采用標(biāo)準(zhǔn)化值，則不標(biāo)注）、極限值判斷規(guī)則（若默認(rèn)采用16%規(guī)則，則不標(biāo)注）。 必要時(shí)可以標(biāo)注補(bǔ)充要求，如表面加工紋理及方向、加工余量、附加的RSm等。,二、表面粗

9、糙度輪廓幅度參數(shù)的選擇,在機(jī)械零件精度設(shè)計(jì)中，對于表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求，通常只給出幅度參數(shù)符號（Ra或Rz）及極限值，而其他要求則采用默認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)化值。 一般采用Ra 作為評定參數(shù)。 對于極光滑和粗糙的表面，不能用Ra儀器測量，而采用Rz作為評定參數(shù)。 表面粗糙度輪廓幅度參數(shù)極限值的選擇原則是：在滿足零件表面功能要求的前提下，盡量選取較大的參數(shù)值。,§4 表面粗糙度輪廓技術(shù)要求在零件

10、 圖上的標(biāo)注,一、表面粗糙度輪廓的基本圖形符號和完整圖形符號 繪制機(jī)械零件圖時(shí)，需要使用1個(gè)基本圖形符號和3個(gè)完整圖形符號，來標(biāo)注表面粗糙度輪廓各種不同的技術(shù)要求。 （a）圖為基本圖形符號。 （b）圖為用于任何工藝的完整圖形符號。,,（c）圖為用于去除材料的完整圖形符號。 （d）圖為用于不去除材料的完整圖形符號。 （a） （b

11、） （c） （d） 圖5-8,二、表面粗糙度輪廓技術(shù)要求在完整圖形 符號上的標(biāo)注 1. 表面粗糙度輪廓各項(xiàng)技術(shù)要求在完整圖形符 號上的標(biāo)注位置 在完整圖形符號的周圍標(biāo)注評定參數(shù)的符號及極限值

12、和其他技術(shù)要求。各項(xiàng)技術(shù)要求應(yīng)分別標(biāo)注在該符號周圍的指定位置上。 在周圍標(biāo)注了技術(shù)要求的完整圖形符號稱為表面粗糙度輪廓代號，簡稱粗糙度代號。,位置a：下列符號和數(shù)值排成一行 位置b：附加評定參數(shù)（如RSm，mm）位置c：加工方法位置d：表面紋理位置e：加工余量（mm）

13、

14、 圖5-9,上、下限值符號 傳輸帶數(shù)值/幅度參數(shù)符號 評定長度值 極限值判斷規(guī)則(空格) 幅度參數(shù)極限值(μm),2. 表面粗糙度輪廓幅度參數(shù)極限值的標(biāo)注 （1）標(biāo)注極限值中的一個(gè)數(shù)值且默

15、認(rèn)為上限值（圖5-10） 圖5-10 （2）同時(shí)標(biāo)注上、下限值（圖5-11）

16、 圖5-11,3. 極限值判斷規(guī)則的標(biāo)注 （1）16%規(guī)則（圖5-10、圖5-11） 16%規(guī)則是表面粗糙度輪廓技術(shù)要求中的默認(rèn)規(guī)則。若采用，則圖樣上不需注出。 （2）最大規(guī)則（圖5-12、圖5-13） 在幅度參數(shù)符號Ra或Rz的后面標(biāo)注一個(gè)“max”的標(biāo)記。

17、 圖5-12 圖5-13,4. 傳輸帶和取樣長度、評定長度的標(biāo)注 需要指定傳輸帶時(shí)，傳輸帶（mm）標(biāo)注在幅度參數(shù)符號的前面，并用斜線“/”隔開（圖5-14a、b、c）。λc =lr。

18、 圖5-14 需要指定評定長度時(shí)，則應(yīng)在幅度參數(shù)符號的后面注寫取樣長度的個(gè)數(shù)（圖5-15a、b）。 圖5-15,5. 表面紋理的標(biāo)注

19、 需要標(biāo)注表面紋理及其方向時(shí)，則應(yīng)采用規(guī)定的符號（圖5-16）進(jìn)行標(biāo)注。,圖5-16,6. 附加評定參數(shù)和加工方法的標(biāo)注 需要標(biāo)注附加評定參數(shù)或（和）加工方法時(shí)的標(biāo)注示例見圖5-17。該圖亦為表面粗糙度輪廓各項(xiàng)技術(shù)要求在完整圖形符號上標(biāo)注的示例。 圖5-17 7. 加工余量的標(biāo)注

20、 圖5-18,三、表面粗糙度輪廓代號在零件圖標(biāo)注 的規(guī)定和方法,1. 一般規(guī)定 粗糙度代號盡可能標(biāo)注在注了相應(yīng)的尺寸及其極限偏差的同一視圖上。 粗糙度代號上的各種符號和數(shù)字的注寫和讀取方向應(yīng)與尺寸的注寫和讀取方向一致。 粗糙度代號的尖端必須從材料外指向并接觸零件表面。,2. 常規(guī)標(biāo)注方法

21、 標(biāo)注示例見圖5-19a、b，圖5-20，圖5-21，圖5-22a、b，圖5-23a、b。 圖5-19,圖5-20,圖5-21,圖5-22,圖5-23,3. 簡化標(biāo)注的規(guī)定方法 當(dāng)零件的某些表面（或多數(shù)表面）具有相同的技術(shù)要求時(shí)，對這些表面的技術(shù)要求可以用特定符號（圖5-24），