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1、表面粗糙度是指加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性。宏观几何形状误差、表面波度误差、表面粗糙度三者之间的区别，通常以一定的波距与波高之比来划分，如图所示。一般比值大于10001000者为宏观几何形状误差；小于4040者为表面粗糙度；介于两者之间者为表面波度误差。有关表面粗糙度的概述1.表面粗糙度的概念第1页/共41页第2页/共41页表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定1.1.取样长度lr:lr:新标准新标准旧标准旧标准定义：在定义：在X轴方向判断被评轴方向判断被评定轮廓不规则特征的长度。定轮廓不规则特征的长度。定定义：义：用于判别具有表面用于判别具有表面粗糙度特征的一段基准线粗糙
2、度特征的一段基准线长度。长度。注：在数值上等于注：在数值上等于c和和f轮廓滤波器的截止波长。轮廓滤波器的截止波长。注：取样长度在轮廓总的注：取样长度在轮廓总的走向上量取。规定和选择走向上量取。规定和选择取样长度是为了限制和减取样长度是为了限制和减弱表面波纹度对表面粗糙弱表面波纹度对表面粗糙度测量结果的影响。度测量结果的影响。第3页/共41页2.2.评定长度ln:ln:新标准新标准旧标准旧标准定义：用于定义：用于评定轮廓的评定轮廓的X轴轴方向上的长度。方向上的长度。定定义：义：评定轮廓所必须的一评定轮廓所必须的一段长度。段长度。它可包括一个或几个取样它可包括一个或几个取样长度。长度。它可包括一个
3、或几个取样长它可包括一个或几个取样长度。度。第4页/共41页取样长度与评定长度的数值（摘自取样长度与评定长度的数值（摘自GBGBGBGBT1031T1031T1031T10312009200920092009）第5页/共41页3.中线新标准新标准旧标准旧标准中线中线轮廓最小二乘中线（简称中线）轮廓最小二乘中线（简称中线）定义：定义：指具有几何轮廓形状指具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线，并划分轮廓的基准线，定定义：义：指具有几何轮廓形状并指具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线，在取样长划分轮廓的基准线，在取样长度内，使轮廓上各点的轮廓偏度内，使轮廓上各点的轮廓偏距的平方和为最小。距的平方和为最小
4、。第6页/共41页轮廓最小二乘中线:轮廓的最小二乘中线是指具有理想轮廓的基准线，在取样长度内，使轮廓上各点到该基准线的距离的平方和为最小。第7页/共41页轮廓算术平均中线:轮廓算术平均中线是指具有理想轮廓形状并在取样长度内与轮廓走向一致的基准线，该基准线将实际轮廓分成上下两部分，而且使上部分面积之和等于下部分面积之和.第8页/共41页表面粗糙度评定参数表面粗糙度评定参数1.1.轮廓的幅度参数（1）轮廓算术平均偏差（2）轮廓最大高度2.2.轮廓的间距参数3.3.轮廓的支承长度率第9页/共41页1.轮廓的幅度参数（1）轮廓算术平均偏差Ra新标准新标准旧标准旧标准评定轮廓的算术平均偏评定轮廓的算术平
5、均偏差差Ra轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差Ra在一个取样长度内纵坐在一个取样长度内纵坐标值标值Z（x）绝对值的算）绝对值的算术平均值术平均值在取样长度内轮廓偏距在取样长度内轮廓偏距绝对值的算术平均值。绝对值的算术平均值。第10页/共41页第11页/共41页（2）轮廓最大高度Rz新标准新标准旧标准旧标准RzRy在一个取样长度内，最在一个取样长度内，最大轮廓峰高大轮廓峰高ZP和最大轮和最大轮廓谷深廓谷深ZV之和的高度。之和的高度。在取样长度内，轮廓峰高在取样长度内，轮廓峰高线和轮廓谷底线之间的距线和轮廓谷底线之间的距离。离。第12页/共41页新标准图示旧标准图示第13页/共41页说明：在GB/T
6、3505-1983中，Rz符号曾用于指示“微观不平度的十点高度”现在使用中的一些表面粗糙度测量仪器大多是测量以前的Rz参数，因此当采用现行的技术文件和图样时必须小心慎重。因为用不同类型的仪器按不同的规定计算所取得结果之间的差别并不都是非常微小而可忽略的。新国标中的Rz与旧国标中的Ry的含义是一致的。第14页/共41页表面粗糙度的符号及其标注（新标表面粗糙度的符号及其标注（新标准）准）1.1.表面粗糙度的图形符号及含义:基本图形符号由两条不等长的与标注表面成60夹角的直线构成，在图样上用细实线画出。基本图形符号仅用于简化代号标注，没有补充说明时不能单独使用扩展图形符号在基本图形符号上加一短横线，
7、表示指定表面是用去除材料的方法获得，如通过机械加工获得的表面第15页/共41页扩展图形符号在基本图形符号上加一个圆圈，表示指定表面是用不去除材料方法获得，此图形符号也可用于表示保持上道工序形成的表面，不管这种状况是通过去除或不去除材料形成的完整图形符号在以上各种符号的长边上加一横线，以便标注表面结构特征的补充信息补充信息第16页/共41页2.表面粗糙度参数及其他补充要求在图形符号中的注写位置(1)位置a：注写表面结构的单一要求。(2)位置a和b：注写两个或多个表面结构要求。在位置a注写第一个表面结构要求，方法同(1)，在位置b注写第二个表面结构要求。如果要注写第三个或更多个表面结构要求，图形符
8、号应在垂直方向扩大，以空出足够的空间。扩大图形符号时，a和b的位置随之上移。(3)位置c：注写加工方法、表面处理、涂层或其他加工工艺要求等。如“车”、“磨”、“镀”等。(4)位置d：注写所要求的表面纹理和纹理的方向，如“=”、“X”、“M”等，其具体含义如表5.11所示。(5)位置e：注写所要求的加工余量，以毫米为单位给出数值。第17页/共41页3.表面粗糙度代号的标注示例及含义表示不允许去除材料，单向上限值，默认传输带，R轮廓(粗糙度轮廓)，轮廓的算术平均偏差上限值为0.8m，评定长度为5个取样长度(默认)，“16%规则”(默认)表示去除材料，单向上限值，默认传输带，R轮廓(粗糙度轮廓)，轮
9、廓最大高度的上限值为0.4m，评定长度为5个取样长度(默认)，“16%规则”(默认)表示去除材料，单向上限值，默认传输带，R轮廓(粗糙度轮廓)，轮廓最大高度的上限值为0.4m，评定长度为5个取样长度(默认)，“最大值规则”(默认)第18页/共41页表示去除材料，单向上限值，传输带0.0080.8mm，R轮廓(粗糙度轮廓)，轮廓算术平均偏差上限值为3.2m，评定长度为5个取样长度(默认)，“16%规则”(默认)表示去除材料，单向上限值，传输带：根据GB/T6062，取样长度0.8mm(s默认0.0025mm)，R轮廓，轮廓算术平均偏差上限值为3.2m，评定长度为3个取样长度，“16%规则”(默认
10、)第19页/共41页表示不允许去除材料，双向极限值，两极限值均使用默认传输带，R轮廓，上限值：算术平均偏差3.2m，评定长度为5个取样长度(默认)，“最大规则”，下限值：算术平均偏差0.8m，评定长度为5个取样长度(默认)，“16%规则”(默认)注：“传输带”是指评定时的波长范围。传输带被一个截止短波的滤波器(短波滤波器)和另一个截止长波的滤波器(长波滤波器)所限制。“16%规则”是指同一评定长度范围内所有的实测值中，大于上限值的个数应少于总数的16%，小于下限值的个数应少于总数的16%。参见GB/T106101998。极值规则：整个被测表面上所有的实测值皆应不大于最大允许值，皆应不小于最小允
11、许值。参见GB/T106101998。第20页/共41页4.加工方法或相关信息的标注 加工工艺在很大程度上决定了轮廓曲线的特征，因此，一般应注明加工工艺。加工工艺用文字按图3.13和图3.14所示方式在完整符号中注明。第21页/共41页5.表面纹理的注法纹理平行于标注代号的视图投影面纹理呈两斜向交叉且与视图所在的投影面相交纹理垂直于标注代号的视图投影面纹理呈近似同心圆且圆心与表面中心相关第22页/共41页纹理呈多方向纹理呈近似放射状且与表面圆心相关纹理呈微粒、凸起，无方向第23页/共41页6.表面粗糙度代号在图样上的标注表面粗糙度要求对每一表面一般只标注一次，并尽可能标注在相应的尺寸及其公差的
12、同一视图上。除非另有说明，所标注的表面结构要求是对完工零件表面的要求。注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致第24页/共41页一般标注于可见轮廓线或其延长线上，符号应从材料外指向并接触表面第25页/共41页必要时也可用带箭头或者黑点的指引线引出标注在不致引起误解时，也可以标注在给定的尺寸线上表面粗糙度代号还可标注在形位公差框格的上方第26页/共41页7.表面结构要求在图样中的简化注法1)封闭轮廓的各表面有相同的表面粗糙度要求的注法当在图样的某个视图上构成封闭轮廓的各表面有相同的表面粗糙度要求时，可在完整图形符号上加一圆圈，标注在图样中工件的封闭轮廓线上，如图所示，表示构成封闭轮廓的1、2、3
13、、4、5、6六个面的轮廓算术平均偏差的上限值均为3.2m。第27页/共41页2)多数(包括全部)表面有相同表面粗糙度要求的简化注法如果在工件的多数(包括全部)表面有相同的表面粗糙度要求，则其表面结构要求可统一标注在图样的标题栏附近。此时(除全部表面有相同要求的情况外)，表面粗糙度代号的后面应包括如下内容。(1)在圆括号内给出无任何其他标注的基本符号(2)在圆括号内给出不同的表面粗糙度要求第28页/共41页3)多个表面有相同粗糙要求的注法当多个表面具有相同的表面粗糙度要求或图纸空间有限时，也可以采用简化注法。(1)用带字母的完整符号，以等式的形式，在图形或标题栏附近，对有相同表面结构要求的表面进
14、行简化标注.(2)只用表面粗糙度符号，以等式的形式给出对多个表面共同的表面粗糙度要求第29页/共41页 表面粗糙度代号注法 a1a1、a2a2粗糙度高度参数代号及其数值，单位为mmb b加工方法、镀覆、涂覆、表面处理或其他说明等c c取样长度(单位为mm)mm)或波纹度(单位为弘”)d d加工纹理方向符号e e加工余量，单位为mmmmf f粗糙度间距参数值(单位为mm)mm)或轮廓支承长度率GB/T131-1993中关于表面粗糙度标注的规定第30页/共41页资讯第31页/共41页表面粗糙度代号在不同位置表面上的标注方法表面粗糙度代号在不同位置表面上的标注方法资讯第32页/共41页表面粗糙度在图
15、样上的标注示例表面粗糙度在图样上的标注示例 资讯第33页/共41页表面粗糙度的检测测量表面粗糙度参数值时，若图样上没有特别注明测量方向，则应在数值最大的方向上测量。一般来说就是在垂直于表面加工纹理方向的截面上测量。对于没有一定加工纹理方向的表面(如电火花、研磨等加工表面)，应在几个不同的方向上测量，并取最大值作为测量结果。此外，测量时还应注意不要把表面缺陷，如沟槽，气孔、划痕等包括进去。目前，在车间和计量室检测表面粗糙度常用的计量器具有粗糙度样块、粗糙度仪（手持式）。第34页/共41页 比较法测表面粗糙度比较法是将被测零件表面与表面粗糙度样块直接进行比较，通过人的视觉或触觉判断被测表面粗糙度的
16、一种检测方法。视觉比较是用人眼反复比较被测零件表面与粗糙度样板表面的加工痕迹、反光强弱、色彩差异，以帮助确定被测零件表面的粗糙度大小，必要时也可借助放大镜观察。触觉比较是用手触摸或者用手指划过被测零件表面与粗糙度样板表面，通过感觉比较被测零件表面与粗糙度样板表面在波峰高度和间距上的差异，从而判断被测表面粗糙度的大小。比较法简单易行，适合车间生产检验。缺点是评定的可靠性很大程度上取决于检验人员的经验，仅适用于评定表面粗糙度要求不高的工件。当零件批量较大时，也可从成批零件中挑选几个样品，经检定后作为表面粗糙度样块使用。第35页/共41页表面粗糙度样块第36页/共41页2.手持式粗糙度仪电源键滚动键
17、显示键回车键显示屏传感器启动键退出键菜单键第37页/共41页手持式粗糙度仪手持式粗糙度仪的测量原理测量工件表面粗糙度时，将传感器放在工件被测表面上，由仪器内部的驱动机构带动传感器沿被测表面做等速滑行，传感器通过内置的锐利触针感受被测表面的粗糙度，此时工件被测表面的粗糙度引起触针产生位移，该位移使传感器电感线圈的电感量发生变化，从而在相敏整流器的输出端产生与被测表面粗糙度成比例的模拟信号，该信号经过放大及电平转换之后进入数据采集系统，DSP芯片将采集的数据进行数字滤波和参数计算，测量结果在液晶显示器上读出，也可在打印机上输出，还可以与PC进行通信。第38页/共41页（2）确定测量方向传感器的滑行轨迹必须垂直于工件被测表面的加工纹理方向，如图所示。第39页/共41页（3）正确选取安装位置在进行测量前，应将仪器正确、平稳、可靠地放置在工件被测表面上。图3.28是正确和错误的安装位置示意图。第40页/共41页感谢您的观看。第41页/共41页