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1、第2篇第3章表面粗糙度本讲稿第一页，共三十四页3.1 3.1 表面粗糙度的基本概念表面粗糙度的基本概念3.2 3.2 表面粗糙度标准简介表面粗糙度标准简介3.3 3.3 表面粗糙度设计的内容与方法表面粗糙度设计的内容与方法本章结构本章结构本讲稿第二页，共三十四页3.1 3.1 表面粗糙度的基本概念表面粗糙度的基本概念 3.1.1 3.1.1 表面粗糙度的界定表面粗糙度的界定3.1.2 3.1.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定 本讲稿第三页，共三十四页 截面轮廓误差放大曲线截面轮廓误差放大曲线1mm 表面粗糙度表面粗糙度 1mm10mm 形状误差形状误差3.1.1 表面粗糙度的界定表面粗糙度
2、的界定传统界定本讲稿第四页，共三十四页 实际表面呈复合特征实际表面呈复合特征 且不同的加工、使用功能且不同的加工、使用功能（例如（例如手表芯轴手表芯轴与与汽车轮轴汽车轮轴）表面粗糙度成分表面粗糙度成分波纹度成分波纹度成分形状误差成分形状误差成分 要求滤波滤波获得与使用功能相关的本讲稿第五页，共三十四页3.1.2 3.1.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定 1.1.1.1.表面粗糙度评定样本表面粗糙度评定样本表面粗糙度评定样本表面粗糙度评定样本2.2.2.2.表面粗糙度评定基准线表面粗糙度评定基准线 -粗糙度轮廓中线粗糙度轮廓中线粗糙度轮廓中线粗糙度轮廓中线3.3.3.3.评定参数评定参数评定
3、参数评定参数本讲稿第六页，共三十四页1.1.表面粗糙度评定样本表面粗糙度评定样本 轮廓滤波器轮廓滤波器 取样长度取样长度lr 评定长度评定长度ln本讲稿第七页，共三十四页 轮廓滤波器轮廓滤波器 轮廓滤波器是指把轮廓分成长波和短轮廓滤波器是指把轮廓分成长波和短波成分的仪器。按波长从短到长的顺序，波成分的仪器。按波长从短到长的顺序，轮廓滤波器分为轮廓滤波器分为s滤波器、滤波器、c滤波器、滤波器、f滤滤波器。波器。获取表面粗糙度成分的滤波器是获取表面粗糙度成分的滤波器是c滤波器。滤波器。本讲稿第八页，共三十四页 取样长度取样长度取样长度取样长度lrlrlrlr 基准线基准线基准线基准线rrrrrnl
4、r-获取表面粗糙度成分的滤波器获取表面粗糙度成分的滤波器c的标的标 称波长称波长-评定表面轮廓所必需的一段长度评定表面轮廓所必需的一段长度 评定长度评定长度评定长度评定长度lnlnlnlnln=l n （n=1、2、3）本讲稿第九页，共三十四页2.2.表面粗糙度评定基准线表面粗糙度评定基准线 -粗糙度轮廓中线粗糙度轮廓中线X X轮轮廓廓偏偏距距z z轮廓总的走向轮廓总的走向轮廓中线轮廓中线rn本讲稿第十页，共三十四页3.3.评定参数评定参数1）高度评定参数高度评定参数2）高度均化评定参数高度均化评定参数 -轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差3）间距均化评定参数间距均化评定参数 -轮廓单元的平均宽
5、度轮廓单元的平均宽度 RSm4）形状均化评定参数）形状均化评定参数 -轮廓支承长度率轮廓支承长度率Rmr(c)本讲稿第十一页，共三十四页1 1）高度评定参数）高度评定参数 轮廓最大峰高轮廓最大峰高Rp 轮廓最大谷深轮廓最大谷深Rv 轮廓最大高度轮廓最大高度Rz 轮廓总高度轮廓总高度本讲稿第十二页，共三十四页 轮廓最大峰高轮廓最大峰高RpRplrZxZiZ ZpipiZ ZviviXsiR Rz z 轮廓最大谷深轮廓最大谷深RvRv-maxZ Zpipi-maxZ Zvivi 轮廓最大高度轮廓最大高度RzRz 轮廓总高度轮廓总高度Rt-评定评定评定评定长度长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的内，轮
6、廓的峰顶线和谷底线之间的 距离距离 -取样取样取样取样长度长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间内，轮廓的峰顶线和谷底线之间 的距离的距离 本讲稿第十三页，共三十四页2 2 2 2）高度均化评定参数）高度均化评定参数-轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差RaRalr lrZxZiZiZpiZviXsiR Rz zRa-取样长度取样长度取样长度取样长度内，被测实际轮廓上内，被测实际轮廓上各点至轮廓中线距离绝对各点至轮廓中线距离绝对各点至轮廓中线距离绝对各点至轮廓中线距离绝对 值的平均值值的平均值值的平均值值的平均值 Ra=Zi n1 i=1 n近似表示：近似表示：本讲稿第十
7、四页，共三十四页lrZxZiZpiZviXsiR Rz z3 3）间距均化评定参数）间距均化评定参数）间距均化评定参数）间距均化评定参数 -轮廓单元的平均宽度轮廓单元的平均宽度轮廓单元的平均宽度轮廓单元的平均宽度 RSmRSmRSmRSm-取样长度内，轮廓单元宽度的平均值取样长度内，轮廓单元宽度的平均值 RSm=RSm 本讲稿第十五页，共三十四页4 4 4 4）形状均化评定参数）形状均化评定参数）形状均化评定参数）形状均化评定参数 -轮廓支承长度率轮廓支承长度率轮廓支承长度率轮廓支承长度率Rmr(c)Rmr(c)Rmr(c)Rmr(c)C1 C2 M l(c)lnM l(c)i峰顶线峰顶线Rm
8、r(c)-在给定的水平位置在给定的水平位置c上上,轮廓的实体材料长度轮廓的实体材料长度 Ml(c)与评定长度与评定长度ln之比之比 当给定水平位置当给定水平位置C1时，时，Rmr(c)=M l(c)i/ln；当给定水平位置当给定水平位置C2时，时，Rmr(c)=M l(c)/ln=100%本讲稿第十六页，共三十四页3.2 3.2 表粗糙度标准间介表粗糙度标准间介3.2.1 3.2.1 表粗糙度的符号及其注法表粗糙度的符号及其注法3.2.2 3.2.2 表粗糙度评定参数的数值表粗糙度评定参数的数值本讲稿第十七页，共三十四页1)表面粗糙度代号表面粗糙度代号3.2.1 3.2.1 表粗糙度的符号及其
9、注法表粗糙度的符号及其注法2)表面粗糙度代表面粗糙度代(符号符号)在图样上的在图样上的 标注方法标注方法本讲稿第十八页，共三十四页1)1)表面粗糙度代号表面粗糙度代号 表面粗糙度符号表面粗糙度符号 表面粗糙度参数的标注表面粗糙度参数的标注本讲稿第十九页，共三十四页基本符号基本符号:6060H H2 2HH1 1 表面粗糙度符号表面粗糙度符号H1 1.4hH2=2 H1h 字高字高数字与字母高度数字与字母高度符号的线宽符号的线宽高度高度H1高度高度H22.50.253.583.53.50.350.355 511115 50.50.57 7151570.710211011430本讲稿第二十页，共三
10、十四页表表 面面 粗粗 糙糙 度度 符符 号号用用任何方法任何方法任何方法任何方法获得的表面获得的表面（单独使用无意义）（单独使用无意义）（单独使用无意义）（单独使用无意义）用用去除材料去除材料去除材料去除材料的方法获得的表面的方法获得的表面用用不去除材料不去除材料不去除材料不去除材料的方法获得的表面的方法获得的表面横线上用于标注有关参数和说明横线上用于标注有关参数和说明符符 号号 意意 义义 及及 说说 明明表示所有表面具有相同的表面粗糙表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求度要求本讲稿第二十一页，共三十四页a 处标注表面粗糙度处标注表面粗糙度高度特性高度特性高度特性高度特性参数值（参数值（m
11、m）；）；b 处标注加工处标注加工方法、镀涂或其他的表面处理方法、镀涂或其他的表面处理方法、镀涂或其他的表面处理方法、镀涂或其他的表面处理方法；方法；c 处标注处标注取样长度取样长度取样长度取样长度（mmmm）；）；d 处标注加工处标注加工纹理方向纹理方向纹理方向纹理方向符号；符号；e 处标注加工处标注加工余量余量余量余量（mmmm）；）；f 处标注处标注间距特性间距特性间距特性间距特性参数值（参数值（mmmm）或）或形状特性形状特性形状特性形状特性参数值。参数值。用去除材料的方法获得的表面用去除材料的方法获得的表面,Ra的的上限上限值为值为 3.2 m，加工方法为铣制。，加工方法为铣制。铣铣
12、3.2本讲稿第二十二页，共三十四页 表面粗糙度参数的标注表面粗糙度参数的标注 表面粗糙度参数的单位是表面粗糙度参数的单位是 m。注写注写注写注写RaRa时，只写数值时，只写数值时，只写数值时，只写数值;注写注写RzRz时时，应同时注出，应同时注出RzRz和数值。和数值。只注一个值时，表示为上限值只注一个值时，表示为上限值只注一个值时，表示为上限值只注一个值时，表示为上限值；注两个注两个值时，表示为上限值和下限值。值时，表示为上限值和下限值。3.21.6Rz3.2 用任何方法获得的表面用任何方法获得的表面,Rz的上限的上限值为值为3.2 m。例如：例如：3.2 用任何方法获得的表面用任何方法获得
13、的表面,Ra的上限的上限值为值为3.2 m。本讲稿第二十三页，共三十四页2)2)表面粗糙度代表面粗糙度代表面粗糙度代表面粗糙度代(符号符号符号符号)在图样上的标注方法在图样上的标注方法在图样上的标注方法在图样上的标注方法 在同一图样上在同一图样上每一表面只注一次粗糙度代号每一表面只注一次粗糙度代号每一表面只注一次粗糙度代号每一表面只注一次粗糙度代号，且应注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长且应注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上线上,3.26.36.31.63.26.31.66.31.63.23.26.31.6本讲稿第二十四页，共三十四页 当零件的大部分表面具有相同的粗糙度
14、要求时，对其当零件的大部分表面具有相同的粗糙度要求时，对其中使用最多的一种，代（符）号，可统一注在图中使用最多的一种，代（符）号，可统一注在图 纸的右纸的右上角。并加注上角。并加注 “其余其余其余其余”二字。二字。其余其余12.5例如：例如：3.23.21.6本讲稿第二十五页，共三十四页3.23.23.23.23.23.23.23.23.23.230303.23.23.23.23030 在不同方向的表面上标注时，代号中的数字及符号的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。方向必须按下图的规定标注。代号中的数代号中的数 字方向应与字方向应与 尺寸数字的尺寸数字的
15、方向方向 一致。一致。符号的尖端符号的尖端 必须从材料必须从材料 外指向表面外指向表面.本讲稿第二十六页，共三十四页3.26.36.31.63.23.23.23.2 标注示例标注示例2456.36.31.6本讲稿第二十七页，共三十四页3.2.2 3.2.2 表粗糙度表粗糙度评定参数评定参数的数值的数值0.0120.0250.050.1501000.81.60.20.43.26.312.525 Ra 的数值的数值(um)0.0250.050.10.20.40.81.63.26.312.525501002004008001600 Rz 的数值的数值(um)本讲稿第二十八页，共三十四页Ra/um0.
16、000.020.020.100.12.02.010.010.080.0Rz/um0.020.100.100.500.5010.010.050.050.0320lr/mm0.080.250.82.58.0ln/mm（ln5l）0.41.254.012.540.0 lr lr和和和和lnln的数值的数值的数值的数值0.0060.01250.0250.050.10.20.40.81.63.26.312.51015202530405060708090 Rmr(c)的数值的数值lr lr和和和和lnln的数值的数值的数值的数值本讲稿第二十九页，共三十四页3.4 3.4 表粗糙度表粗糙度设计的内容与方法设
17、计的内容与方法3.4.1 3.4.1 3.4.1 3.4.1 表粗糙度表粗糙度评定参数评定参数评定参数评定参数的选择的选择的选择的选择3.4.2 3.4.2 3.4.2 3.4.2 表粗糙度表粗糙度评定参数值评定参数值评定参数值评定参数值的选择的选择的选择的选择本讲稿第三十页，共三十四页3.4.1 3.4.1 表粗糙度表粗糙度评定参数评定参数的选择的选择如无特殊要求，一般仅选用高度参数。推荐如无特殊要求，一般仅选用高度参数。推荐优先选用优先选用Ra值，因为值，因为Ra能充分反映零件表面轮能充分反映零件表面轮廓的特征；廓的特征；对某些不允许出现较大加工痕迹和受交变应力作对某些不允许出现较大加工痕
18、迹和受交变应力作用的表面用的表面,应选择应选择Ra与与Rz联用；联用；当测量面积很小时，如顶尖、刀具的刃部、当测量面积很小时，如顶尖、刀具的刃部、仪表的小元件的表面，可选用仪表的小元件的表面，可选用Rz值。值。本讲稿第三十一页，共三十四页3.4.2 3.4.2 表粗糙度表粗糙度评定参数值评定参数值的选择的选择1）方法：类比法）方法：类比法2）原则：）原则：同一零件上，工作表面比非工作表面粗糙同一零件上，工作表面比非工作表面粗糙 度值小；度值小；摩擦表面比非摩擦表面要小；摩擦表面比非摩擦表面要小；受循环载荷、交变应力的表面要小；受循环载荷、交变应力的表面要小；配合要求高、联接要求可靠、受重载的表
19、配合要求高、联接要求可靠、受重载的表 面粗糙度值都应小；面粗糙度值都应小；同一精度，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表同一精度，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表 面粗糙度值要小；面粗糙度值要小；要求防腐、密封性能好或外表美观的表面要求防腐、密封性能好或外表美观的表面 要小；要小；本讲稿第三十二页，共三十四页 3）协调与尺寸公差和表面形状公差的关系）协调与尺寸公差和表面形状公差的关系 一般情况下，表面粗糙度参数值与尺寸公差（一般情况下，表面粗糙度参数值与尺寸公差（IT）、）、表面形状公差（表面形状公差（t）之间有一定的对应关系：）之间有一定的对应关系：若若 t0.6 IT，则，则Ra0.05 IT；Rz 0.2 IT t0.4 IT，则，则Ra0.025 IT；Rz 0.1 IT t0.25 IT，则，则Ra0.012 IT；Rz 0.05 IT t0.25 IT，则，则Ra0.15 t；Rz 0.6 T但也不存在确定的函数关系但也不存在确定的函数关系,如机床的手轮或手柄。如机床的手轮或手柄。本讲稿第三十三页，共三十四页NED本讲稿第三十四页，共三十四页