互换性与测量技术 第2版 教学课件 作者 周文玲 互换性（第2版） 第5章.ppt

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1、互换性与测量技术第5章表面结构及其检测周文玲互换性与测量技术（第2版）配套课件第5章章节内容5.1表面粗糙度的含义及其影响5.2表面粗糙度的评定5.3评定参数的选用及标注5.4表面结构的检测由尺寸的偏离、实际形状相对于理想（几何）形状的偏离以及表面的微观值、中间值的几何形状误差综合形成。各实际的表面轮廓都具有其特定的表面特征称为零件的表面结构。零件的实际表面轮廓，除了要控制其尺寸、形状、方向和位置误差外，还应控制由于表面的微观值和中间值的几何形状误差所引起的表面粗糙度、表面波纹度等。本章将以相关国家标准(GB/T)为依据，介绍表面粗糙度的相关知识。5.1表面粗糙度的含义及其影响5.1.1表面

2、粗糙度的含义在机械制造工业生产中，无论是采取机械加工方法，还是用其它方法得到的机械零部件的表面，除存在尺寸误差外，还会存在各种几何形状误差。零部件加工表面的几何形状误差通常分为三类：（1）宏观几何形状误差—形状误差，如直线度误差等。（2）中间几何形状误差—表面波纹度。（3）微观几何形状误差—表面粗糙度。下图为一加工平面的实际轮廓放大图，λ表示波纹度波距，h表示波纹度波高。按照波距的大小划分这三类误差：波距λ＜1mm，大致呈现周期性变化的属于表面粗糙度；波距λ1～10mm，波形呈现周期性变化的属于表面波纹度；波距λ＞10mm属于形状误差范围。第5章表面结构及其检测表面粗糙度指加工表面上具有较小

3、间距和峰谷所组成的微观几何形状特性，它是由加工方法本身或其它因素形成的。表面粗糙度是衡量产品质量的一项重要指标，对产品的使用性能影响较大。当机械零部件加工表面不能达到表面粗糙度的精度要求时，主要会产生下列影响：第5章表面结构及其检测5.1.2表面结构对机械产品性能的影响摩擦表面容易产生磨损；影响零件的配合性质；影响零件的疲劳强度和接触刚度；影响零件的耐腐蚀性、密封性及外观。5.2表面粗糙度的评定5.2.1评定用术语（1）取样长度l指测量或评定表面粗糙度时所规定的—段基准线长度。规定取样长度的目的在于限制或减弱表面波度对测量结果的影响。（2）评定长度ln指评定表面粗糙度所需要的一段长度。被测表

4、面上各处的表面粗糙度不一定很均匀，在一个取样长度上往往不能合理地反映被测表面的粗糙度，需要在几个取样长度上分别测量，取其平均值作为测量结果，国标推荐ln=5l。对均匀性好的表面，可选ln＜5l，对均匀性较差的表面，可选ln＞5l，如图所示。（3）基准线指评定表面粗糙度参数值的一条参考线。基准线有两种。①轮廓最小二乘中线(m)指在取样长度内，使轮廓线上各点的轮廓偏距yi（在测量方向上，轮廓上各点至基准线的距离）平方和为最小的线，即为最小。图中所示O1O1、O2O2线为最小二乘中线。②轮廓算术平均中线在取样长度内，与轮廓走向一致并划分实际轮廓为上、下两部分，且使上部分面积之和与下部分面积之和相等

5、的基准线。用公式表示即：为满足对零件表面不同的功能要求，国家标准从表面微观几何形状的幅度、间距和其他相关规定了相应的评定参数。第5章表面结构及其检测5.2.2评定参数1.评定表面结构幅度参数⑴轮廓算术平均偏差Ra在一个取样长度内，纵坐标绝对值的算术平均值。测得的Ra值越大，则表面越粗糙。Ra能客观地反映表面微观几何形状误差，但因受到计量器具的限制，不宜用作过于粗糙或要求太高的表面评定参数。or（2）轮廓最大高度Rz在一个取样长度，最大轮廓峰高线和最大谷深线之和。在GB/T3505以前的版本中，RZ曾用于表示“微观不平度十点高度”。实际使用中，一些表面粗糙度测量仪器大多测量的是旧版本规定的RZ

6、参数。因此，当使用现行的技术文件和图样时必须注意这一点，因为使用不同类型的仪器、按照不同的定义计算所得到的结果也可能存在着不可忽略的差别。2.评定表面结构的间距参数国家标准规定的评定表面粗糙度的间距参数主要是轮廓单元的平均宽度RSm。轮廓单元是指轮廓峰和相邻轮廓谷的组合。轮廓单元的平均宽度RSm指在一个取样长度内，轮廓单元宽度XS的平均值。3.评定表面结构的其他相关参数其它相关参数主要介绍轮廓支承长度率Rmr(c)。它是指轮廓的实体材料长度Ml(c))与评定长度的比率。轮廓的实体材料长度Ml(c))指用平行于中线且和轮廓峰顶线相距为c的一条直线，相截轮廓峰所得的各段截线bi之和，用公式表示。

7、即5.3评定参数的选用及标注5.3.1标准规定的参数值Ra和Rz的数值（摘自GB/T1031—2009）(单位：µm)Ra的数值基本系列0.012，0.025，0.05，0.1，0.2，0.4，0.8，1.6，3.2，6.3，12.5，25，50，100补充系列0.008，0.010，0.016，0.020，0.032，0.040，0.063，0.080，0.125，0.160，0.25，0.32，0.50，