單元三表面結(jié)構(gòu)要求一、表面粗糙度概述【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解表面粗糙度的定義及評(píng)定參數(shù)；2.理解表面粗糙度對(duì)零件、產(chǎn)品的使用影響。【任務(wù)引入】經(jīng)過機(jī)械加工或其他加工方法得到的零件表面，由于加工過程中的塑性變形、機(jī)床的高頻振動(dòng)以及刀具在加工表面留下的劃痕，導(dǎo)致零件表面不可能絕對(duì)光潔。在零件的表面總會(huì)存在具有較小間距和峰谷的幾何誤差，我們把這種微觀幾何形狀特性稱為表面粗糙度。表面粗糙度的大小，直接影響零件的使用性能和壽命。因此，為保證產(chǎn)品的質(zhì)量，必須有效控制零件表面的粗糙度。本課題主要介紹國(guó)標(biāo)中表面粗糙度的相關(guān)名詞術(shù)語(yǔ)，是表面粗糙度代號(hào)的識(shí)讀和控制的基礎(chǔ)。（一）表面粗糙度的概念表面結(jié)構(gòu)是指零件表面的幾何形貌，它是表面粗糙度、表面紋理、表面缺陷和表面幾何形狀的總稱。表面粗糙度示意圖（二）表面粗糙度對(duì)零件使用性能的影響1.摩擦和磨損方面。表面越粗糙，摩擦系數(shù)就越大，摩擦阻力也越大，零件配合表面的磨損就越快。2.配合性質(zhì)方面。對(duì)于間隙配合，粗糙的表面會(huì)因峰頂很快磨損而使間隙逐漸加大；對(duì)于過盈配合，因裝配表面的峰頂被擠平，使實(shí)際有效過盈減少，降低連接強(qiáng)度。3.疲勞強(qiáng)度方面。表面越粗糙，一般表面微觀不平的凹痕就越深，交變應(yīng)力作用下的應(yīng)力集中就會(huì)越嚴(yán)重，越易造成零件抗疲勞強(qiáng)度的降低而導(dǎo)致失效。4.耐腐蝕性方面。表面越粗糙，腐蝕性氣體或液體越易在谷底處聚集，并通過表面微觀凹谷滲入到金屬內(nèi)層，造成表面銹蝕。5.接觸剛度方面。表面越粗糙，表面間接觸面積就越小，致使單位面積受力增大，造成峰頂處的局部塑性變形加劇，接觸剛度下降，影響機(jī)器工作精度和平穩(wěn)性。6、表面粗糙度影響零件的密封性。粗糙的表面之間無法嚴(yán)密地貼合，氣體或液體通過接觸面間的縫隙滲漏。

7、影響零件的測(cè)量精度。零件被測(cè)表面和測(cè)量工具測(cè)量面的表面粗糙度都會(huì)直接影響測(cè)量的精度，尤其是在精密測(cè)量時(shí)。此外，表面粗糙度對(duì)零件的鍍涂層、導(dǎo)熱性和接觸電阻、反射能力和輻射性能、液體和氣體流動(dòng)的阻力、導(dǎo)體表面電流的流通等都會(huì)有不同程度的影響。

為保證零件的使用性能和壽命，應(yīng)對(duì)零件的表面粗糙度加以合理限制。（三）表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)表面粗糙度的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)共有三個(gè)：產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）技術(shù)產(chǎn)品文件中表面結(jié)構(gòu)的表示法GB/T131－2006/ISO1302：2002代替了GB/T131―1993《機(jī)械制圖表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)及其注法》、GB/T3505―2000《表面結(jié)構(gòu)輪廓法表面結(jié)構(gòu)的術(shù)語(yǔ)、定義及參數(shù)》、GB/T1031―1995《表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值》。（四）基本術(shù)語(yǔ)1.實(shí)際輪廓（表面輪廓）。實(shí)際輪廓是指平面與實(shí)際表面相交所得的輪廓線。2.取樣長(zhǎng)度了lr

取樣長(zhǎng)度是指用于判別具有表面粗糙度特征的一段基準(zhǔn)線長(zhǎng)度。3.評(píng)定長(zhǎng)度ln

評(píng)定長(zhǎng)度是指評(píng)定輪廓表面粗糙度所必需的一段長(zhǎng)度。一般情況下，標(biāo)準(zhǔn)推薦ln=5lr。4.基準(zhǔn)線（中線m）基準(zhǔn)線是用以評(píng)定表面粗糙度參數(shù)大小所規(guī)定的一條參考線，據(jù)此作為評(píng)定表面粗糙度參數(shù)大小的基準(zhǔn)。①輪廓的最小二乘中線:在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，使輪廓上各點(diǎn)至一條假想線距離的平方和為最小。②輪廓算術(shù)平均中線在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，由一條假想線將實(shí)際輪廓分為上下兩部分，而且使上部分面積之和等于下部分面積之和。5.輪廓單元即一個(gè)輪廓峰和其相鄰的一個(gè)輪廓谷的組合。

6.輪廓峰高zp即輪廓最高點(diǎn)距中線的距離。

7.輪廓谷深zv即中線與輪廓最低點(diǎn)之間的距離。

8.輪廓單元的高度zt即一個(gè)輪廓單元的峰高和谷深之和。

9.輪廓單元的寬度xs即中線與輪廓單元相交線段的長(zhǎng)度。10.在水平位置c上輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度M1（c）即在一個(gè)給定水平位置c上用一條平行于中線的線與輪廓單元相截所獲得的各段截線長(zhǎng)度之和。11.高度和間距辨別力即應(yīng)計(jì)入被評(píng)定輪廓的輪廓峰和輪廓谷的最小高度和最小間距。輪廓峰和輪廓谷的最小高度通常用RZ或任意一振幅參數(shù)的百分率來表示；最小間距則以取樣長(zhǎng)度的百分率給出。（五）評(píng)定表面粗糙度的基本參數(shù)1.輪廓算術(shù)平均偏差Ra：在一個(gè)取樣長(zhǎng)度lr輪廓上各點(diǎn)到基準(zhǔn)線之間的距離的算術(shù)平均值。2.輪廓最大高度Rz：在一個(gè)取樣長(zhǎng)度lr內(nèi)，輪廓峰頂線與輪廓谷底線之間的距離。（六）表面粗糙度的測(cè)量方法1.比較法：

也稱為目測(cè)法和觸覺法。即將被測(cè)量表面與標(biāo)有一定數(shù)值的粗糙度樣塊（樣塊的加工方法、加工紋理、加工方向、材料與被測(cè)零件表面相同）進(jìn)行比較，用目測(cè)或手摸判斷被測(cè)表面粗糙度數(shù)值。比較時(shí)可以采用的方法:Ra>1.6μm時(shí)

，目測(cè)；Ra1.6~Ra0.4μm時(shí)，用放大鏡；

Ra<0.4μm時(shí)，用比較顯微鏡。該方法測(cè)量簡(jiǎn)便，器具簡(jiǎn)單，能滿足一般的生產(chǎn)要求，是車間現(xiàn)場(chǎng)常用的測(cè)量。測(cè)量范圍為：目測(cè)法Ra值為3.2～50μm；觸覺法Ra值為0.8～6.3μm。2.針描法：也稱感觸法，可通過測(cè)量描繪出被測(cè)表面的實(shí)際輪廓線，并通過電信的放大和處理測(cè)得表面粗糙度的主要評(píng)定參數(shù)，多用于測(cè)量Ra值。

常用的量?jī)x有電感輪廓儀和壓電輪廓儀，測(cè)量范圍為Ra0.008～6.3μm，適用于內(nèi)外表面檢測(cè)，但不能用于檢測(cè)柔軟或易劃傷表面。3.光切法：利用光切原理，借助于光切顯微鏡（雙管顯微鏡）來測(cè)量表面粗糙度。光切顯微鏡主要用來測(cè)量評(píng)定Rz值，可測(cè)量車、銑、刨或其他類似方法加工的金屬零件的平面和外圓表面，但不便于檢驗(yàn)用磨削或拋光等方法加工的金屬零件的表面。測(cè)量范圍為0.8～80μm。4.干涉法：利用光波干涉原理來測(cè)量表面粗糙度，常用的儀器為干涉顯微鏡。常用于測(cè)量精密表面的Rz值，測(cè)量范圍為0.008～0.2μm。5.印模法：用塑性材料黏合在被測(cè)表面上，將被測(cè)表面輪廓復(fù)制成印模，然后測(cè)量印模。適用于對(duì)深孔、不通孔、凹槽、內(nèi)螺紋、大工件及其難測(cè)部件檢測(cè)。測(cè)量范圍為Ra0.1～100μm。二、表面粗糙度的標(biāo)注【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解表面粗糙度的標(biāo)注方法；2.掌握表面粗糙度的符號(hào)及其代號(hào)；3.會(huì)正確識(shí)讀汽車典型零件圖的表面粗糙度代號(hào)。【任務(wù)引入】（一）表面結(jié)構(gòu)的圖形符號(hào)表面結(jié)構(gòu)的圖形符號(hào)及其含義（二）表面粗糙度的代號(hào)表面粗糙度表面粗糙度高度參數(shù)注寫示例及意義新舊國(guó)標(biāo)中表面粗糙度代號(hào)對(duì)比（三）表面結(jié)構(gòu)要求在圖樣上的標(biāo)注1.表面結(jié)構(gòu)的注寫和讀取方向與尺寸的注寫與讀取方向一致。2.表面結(jié)構(gòu)要求一般標(biāo)注在可見輪廓線上，其符號(hào)的尖端必須從材料外指向并接觸表面。必要時(shí)，也可用帶箭頭或黑點(diǎn)的指引線引出標(biāo)注。表面結(jié)構(gòu)要求的注寫方向3.標(biāo)注在特征尺寸的尺寸線上或形位公差框格上。4.標(biāo)注在延長(zhǎng)線上：表面結(jié)構(gòu)要求可直接標(biāo)注在延長(zhǎng)線上，或用帶箭頭的指引線引出標(biāo)注。表面結(jié)構(gòu)要求標(biāo)注在尺寸線上用指引線引出標(biāo)注表面結(jié)構(gòu)要求表面結(jié)構(gòu)要求標(biāo)注在圓柱特征的延長(zhǎng)線上5.標(biāo)注在圓柱或棱柱表面上。圓柱或棱柱的表面結(jié)構(gòu)要求只標(biāo)注一次，如果棱柱表面有不同的表面結(jié)構(gòu)要求，則應(yīng)分別單獨(dú)標(biāo)注。圓柱和棱柱的表面結(jié)構(gòu)要求的注法（四）表面結(jié)構(gòu)要求的簡(jiǎn)化注法1.有相同表面結(jié)構(gòu)要求的簡(jiǎn)化注法如果在工件的多數(shù)（包括全部）表面有相同的表面結(jié)構(gòu)要求，則其表面結(jié)構(gòu)要求可統(tǒng)一標(biāo)注在圖樣的標(biāo)題欄附近。此時(shí)，（除全部表面有相同要求的情況外），表面結(jié)構(gòu)要求的符號(hào)后面應(yīng)有：——在圓括號(hào)內(nèi)給出無任何其他標(biāo)注的基本符號(hào)。——在圓括號(hào)內(nèi)給出不同的表面結(jié)構(gòu)要求。不同的表面結(jié)構(gòu)要求應(yīng)直接標(biāo)注咋圖形中。大多數(shù)表面有相同表面結(jié)構(gòu)要求的簡(jiǎn)化注法（一）大多數(shù)表面