1、表面粗糙度主讲：公差配合与技术测量 减速器零件图中如下图红色标出的标注含义是什么？如何测量？如何判断其零件的合格性？任务引入表面粗糙度的概念机械加工或者其他方法获得的零件表面，微观上总会存在较小间距的峰谷痕迹，表面粗糙度就是表述这些峰谷高低程度和间距状况的微观几何形状特性的指标。表面粗糙度示意图表面缺陷零件表面不仅在加工过程中，而且在运输、储存或使用过程中生成的无一定规则的单元体。凹缺陷铸件表面产生的毛孔、砂眼；模锻件的裂缝、缺损凸缺陷冲压件的氧化皮、飞边等磨削进给量过大引起的表面网状裂纹和鳞片等。区域或外观缺陷3.区分：波距与波高之比40表面粗糙度 波距与波高之比1000宏观几何形状误差1.
2、产生：由于切削加工中的刀痕、刀具与工件表面的摩擦、切屑与工件分离时的塑性变形、工艺系统的高频振动等因素造成的。2.表面波度:工艺系统的强迫振动造成的，使表面具有较强的周期性波动的中间几何形状误差表面粗糙度对零件使用性能的影响摩擦和磨损方面配合性质方面疲劳强度方面耐腐蚀性方面此外，表面粗糙度还影响结合面的密封性，影响产品的外观和表面涂层的质量等。综上所述，为保证零件的使用性能和寿命，应对零件的表面粗糙度加以合理限制。表面粗糙度的评定2.表面粗糙度基本术语1)实际轮廓实际轮廓是指平面与实际表面相交所得的轮廓线2)轮廓单元3)轮廓峰高Zp4)轮廓谷深Zv5)取样长度lr6)评定长度ln限制和减弱几何
3、误差特别是表面波度对表面粗糙度的影响。7)基准线（中线m）a)轮廓的最小二乘中线b)轮廓算术平均中线 基准线是用以评定表面粗糙度参数大小所规定的一条具有几何形状的参考线，据此来作为评定表面粗糙度参数大小的基准。b)轮廓算术平均中线在取样长度内，具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线，使轮廓上各点至该线距离的平方和为最小 在取样长度内，具有几何轮廓形状并将实际轮廓分为上、下两部分，而且使上部分面积之和等于下部分面积之和 a)轮廓的最小二乘中线表面粗糙度的评定3.表面粗糙度的评定参数1）评定轮廓的算术平均偏差Ra01()lrRaZ x dxlr即在一个取样长度lr 内，轮廓上各点至基准线的距离的绝对值
4、的算术平均值。2）微观不平度十点高度 Rz5151iviy5151ipiyRz=+在一个取样长度内，实际轮廓上五个最大轮廓峰高平均值与五个最大轮廓谷深的平均值之和。3）轮廓的最大高度RyRzZpZv该参数常用于不允许有较深加工痕迹的表面；或因表面很小不宜采用其他参数评定。不能反映微观几何形状特征4.表面粗糙度的标注1）标注符号2）图形符号的组成1 a 表面粗糙度高度参数允许值2 b 加工方法，如镀涂或其他表面处理（注写两个或多个表面结构要求）3 c 取样长度（加工方法）4 d 加工纹理方向符号5 e 加工余量6 f 粗糙度间距参数值，加括号表示3）代号及意义16%规则（上限值、下限值）。在同一
5、评定长度下的表面粗糙度参数的全部实测值中，最多允许有16%超差。最大规则（最大值、最小值）。要求表面粗糙度参数的全部实测值不得超差。4）极限值判断规则4.表面粗糙度的标注5）位置与方向表面粗糙度要求的注写方向总的原则是根据GB/T 4458.4的规定，使表面粗糙度的注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致。表面粗糙度在图样上的标注方法注在可见轮廓线上注在尺寸界线上注在轮廓线的延长线上 在不同方向的表面上标注时，代号中的数 字及符号的方向必须按下图的规定标注。符号的尖端必须从材料外指向表面。3.26.31.63.26.36.33.23.23.22456）加工纹理符号齿轮、花键表面粗糙度的标注表面
6、粗糙度的选用 同一零件上，工作表面的粗糙度值应比非工作表面小。摩擦表面的粗糙度值应比非摩擦表面小;滚动摩擦表面的粗糙度值应比滑动摩擦表面小。运动速度高、单位面积压力大的表面，受交变应力作用的重要零件的圆角、沟槽表面的粗糙度值都应该小。配合性质要求越稳定，其配合表面的粗糙度值应越小;配合性质相同时，小尺寸结合面的粗糙度值应比大尺寸结合面小;同一公差等级时，轴的粗糙度值应比孔的小。表面粗糙度参数值应与尺寸公差及形状公差相协调。防腐性、密封性要求高，外表美观等表面的表面粗糙度值应较小。凡有关标准已对表面粗糙度要求做出规定则应按标准规定的表面粗糙度参数值选用（如与滚动轴承配合的轴颈和箱体孔的表面）。表
7、面粗糙度的选用表面粗糙度的表面特征、经济加工方法及应用举例表面微观特性Ra/m加 工 方 法应 用 举 例粗糙表面微见刀痕20粗车、粗铣、粗刨、钻、毛锉、锯断半成品粗加工过的表面，非配合的加工表面，如轴端面、倒角、钻孔、齿轮及皮带轮侧面、键槽底面、垫圈接触面等半光表面微见加工痕迹10车、铣、刨、钻、镗、粗铰轴上不安装轴承、齿轮处的非配合表面，紧固件的自由装配表面，轴和孔的退刀槽等微见加工痕迹5车、铣、刨、镗、磨、粗刮、滚压半精加工表面，箱体、支架、盖面、套筒等和其他零件结合而无配合要求的表面，需要发蓝的表面等看不清加工痕迹2.5车、铣、刨、镗、磨、刮、滚压接近于精加工的表面，箱体上安装轴承的镗
8、孔表面，齿轮的工作面光表面可辨加工痕迹方向1.25车、镗、磨、拉、刮、精铰、磨齿、滚压圆柱销、圆锥销，与滚动轴承配合的表面，普通车床导轨面，内、外花键定心表面等微辨加工痕迹方向0.63精铰、精镗、磨、刮、滚压配合性质稳定的配合表面，工作时受交变应力的重要零件，较高精度车床导轨面不可辨加工痕迹方向0.32精磨、珩磨、研磨精密机床主轴锥孔、顶尖圆锥面，发动机曲轴、凸轮轴工作表面，高精度齿轮齿面极光表面暗光泽面0.16精磨、研磨、普通抛光精密机床主轴颈表面，一般量规工作表面，汽缸套内表面，活塞销表面等亮光泽面0.08超精磨、镜面磨削、精抛光精密机床主轴颈表面，滚动轴承的滚珠，高压油泵中柱塞孔和柱塞配
9、合的表面镜状光泽面0.04镜面0.01镜面磨削、超精研高精度量仪、量块的工作表面，光学仪器中的金属镜面表面粗糙度的检测方法1.比较法比较法是用已知其高度参数值的粗糙度样板与被测表面相比较，通过人的感官，亦可借助放大镜、显微镜来判断被测表面粗糙度的一种检测方法。光 切 法 测 量 原 理光切显微镜的外形结构光切显微镜的实物图3.干涉法干涉法是利用光波干涉原理测量表面粗糙度的一种方法。干涉显微镜实物电 动 轮 廓 仪4.针描法针描法又称触针法，是一种接触测量表面粗糙度的方法。电动轮廓仪（又称表面粗糙度检查仪）就是利用针描法来测量表面粗糙度。电动轮廓仪实物表面粗糙度的检测步骤1以被测工件的表面粗糙度
10、为依据，查表选择合适的物镜组，安装物镜时，应先按下7手柄，插入所需物镜后，放松手柄即可。2按照表面粗糙度数值查表求其取样长度与评定长度。3接通电源。4将被测件放在工作台上，调整工作台或紧固螺钉5，转动直臂3将被测工件放于物镜正下方。5松开紧固螺钉5，转动支臂调节环4，上下调整，直到在被测面上能看到与表面加工痕迹垂直的绿色扁平光带，这时锁紧紧固螺钉5，转动微调手轮6，直到视场中出现最清晰的亮带为止。6按取样长度移动工作台千分尺，从目镜中选取取样长度的峰谷数目。7.旋松测微目镜的紧固螺钉，转动测微目镜，使 中十字线的水平线与光带轮廓中线(估计方向)平行，锁紧螺钉，然后转动测微目镜测微器上的刻度套筒
11、，使十字线的水平线在光带最清晰的一边。在取样长度范围内，找出5个最高峰点和5个最低谷点，并分别用十字线的水平线与之相切，如图1所示。读出十个读数，如图2所示，将所读数值填入表，并按下式计算出10点平均高度值：式中 的单位为套筒格数，目镜视场内刻度每变化一格套筒转过一周（100格）图1图28由于零件加工表面的粗糙度不一定均匀一致，为了充分反映表面粗糙度的特性，需在评定长度范围内取几个取样长度进行测量并取其平均值。9根据计算结果，确定工件表面粗糙度是否符合标准。序号峰a1a3a5a7a9实测值Rz（um）谷a2a4a6a8a101峰谷2峰谷3峰谷1.采用比较法测量工件的表面粗糙度2.采用光切显微镜测量工件的表面粗糙度任务实施测量结果记录表序号峰a1a3a5a7a9实测值Rz（um）谷a2a4a6a8a101峰谷2峰谷3峰谷a课后思考
