第五章表面粗糙度
5.2 表面结构的评定标准
1.取样长度( lr ) 取样长度是在X轴方向判别被评定轮廓的不规则特征的X轴方向上的长度。(如图5-3 )国家
标准规定的取样长度lr见表5-1。
2、评定长度(ln) 用于判别被评定轮廓的X轴方向上的长度。它可以包括一个或几个取样长度(如图5-3)
5.2 表面粗糙度的评定 在测量和评定表面粗糙度时,首先要确定评定对象:实际轮廓 实际轮廓是指平面与实际表面相交得的轮廓线,分为横向与纵向实际轮廓。
1)轮廓微观不平度的平均间距(Sm) 在取样长度内,轮廓微观不平度的间距Smi的平均值。如图
5.2.2 评定参数与数值规定
2)轮廓单峰平均间距S 在取样长度内,轮廓的单峰间距Si的平均值,如图
5.2 表面粗糙度的评定 形状特性参数 3)轮廓支撑长度率tp 一条平行于中线与轮廓相截所得到的各段截线长bi之和与取样长度的比值,称之为轮廓支撑长度tp 用公式表示为
磨、镀等加工方法; (4)位置d标注表面纹理方向,如 “=”、“X”、“M”,见表5-6; (5)位置e标注加工余量,标注时,
以“mm”为单位给出数值。
图5-13~图5-16为表面结构完整图形符号的标注示例。
5.
3.
2
表
面
粗
糙
度
的
标
注
图5-13 加工工艺和表面结构要求的标注
图5-15垂直于视图所在投影 面的表面纹理方向的注法
若需标注 加工余量 ,可在规 定之处加 注余量值。
2.表面粗糙度代号及其标注
当需要表示的加工表面对表面特征的其他规定有要求时,应在表面粗糙度符号的相应位置,注上若干必要项目 的表面特征。
3.表面粗糙度在图样上的标注 5.3.2 表面粗糙度的标注
规定:表面粗糙度符号、代号一般标注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上。符号的尖端必须 从材料外指向表面。
为防止零件表面产生应力集中,需控制零件表面微观裂纹深度时,可先用参数RY.或同时选用参数Ra 与RY或参数RZ与RY。对少数有(疲劳强度、接触刚度)要求的重要零件表面,可加先参数S、Sm;对要求有较 高支承刚度和耐磨性的表面,可加选参数tp.
2.评定参数值的选择
原则: (1)同一零件上工作表面应比非工作表面粗糙度参数值小; (2)摩擦表面应比非摩擦表面、滚动摩擦表面应比滑动摩擦表面的粗糙度参数值小; (3)承受交变载荷的零件上,容易引起应力集中的表面粗糙度参数值应小些; (4)要求配合性质稳定可靠的零件表面粗糙度参数值应小些,配合性质相同时,小尺寸的配合表面应比
1) 轮廓的最小二乘中线
轮
廓 中
2)轮廓的算术平均中线
线
5.2 表面粗糙度的评定
1)轮廓的最小二乘中线 是指具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线,在取样长度内,使轮廓线上 各点轮廓偏距Yi的平方和为最小。
n
yi2 min
3.
i 1
基
准
线
2)轮廓算术平均中线 是指具有几何轮廓形状,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,且面积相等的基准线。
2.表面粗糙度评定参数值的选择
(1)在同一零件上工作表面比非工作表面粗糙度值小。
(2)摩擦表面比非摩擦表面、滚动摩擦表面比滑动摩擦表面的表面粗糙度值小。
(3)运动速度高、单位面积压力大、受交变载荷的零件表面,以及最易产生应力集中的部位(如沟槽、园
角、台肩等),表面粗糙度值均应小些。
(4)配合要求高的表面,表面粗糙度值应小些。
(5)对防腐性能,密封性能要求高的表面,表面粗糙度值要小些;
(6)配合零件表面的粗糙度,与尺寸公差、形位公差数值要协调;一般
应符合:尺寸公差>形位
公差>表面粗糙度
表5-6 加工纹理方向符号
(1)位置a表面结构的单一要求; (2)位置a和b标注两个或多个表面
结构要求; (3)位置c标注加工方法,如车、铣、
轮廓峰顶线 是指在取样长度内,平行于基准线并通过轮廓最高点的线。 轮廓谷底线 是指在取样长度内,平行于基准线并通过轮廓最低点的线。
5.2.2 评定参数与数值规定 3)轮廓最大高度(Ry) 是指在取样长度内,轮廓峰顶线与轮廓谷底线之间的距离。
Ry=ypmax+ypmin 式中:ypmax——轮廓最大峰高;
2.表面粗糙度代号及其标注
间距、形状特征参数的标注 若需要标注RSm、tp值时,将其符号注在长边的横线下面,数值写在代号的后面。
2.标注时高度特征参数的规定 其他要求表面粗糙度的标注
取样长度 和评定长 度标注在 符号长边 的横线下面
若某表面粗糙度要求 按指定加工方法获得, 可 用文字注。
若需控制表面加工纹 理方向时,可在规定 之处加注纹理方向符 号。
2.轮廓单元的平均宽度RSm
轮廓单元是轮廓峰与轮廓谷的组合。轮廓单元的平均宽度是指在一个取样长度内,轮廓单元宽
度XS 的平均值,如图 5-6所示
RSm= Xsi
(5-3)
RSm是评定轮廓的间距参数,其值愈小,表示轮廓表面愈细密,密封性愈好。
1
m
m i1
5.2.2 评定参数与数值规定 2.间距特征、形状特征参数——附加参数
图5-14镀覆和表面结构要求的标注
5-16在表示完工零件的图样中给 出加工余量的注法 (所有表面均为3mm 加工余量)
5.4.表面结构要求在图样和其他技术产品文件中的注法
图5-17表面结构要求在轮廓线上的标注
图5-19 表面结构要求在尺寸线上的标注
图5-18表面结构要求用指引线引出的标注
图5-20 表面结构要求在形位公差框格的上方的标注
第五章表面粗糙度
1
5.1 表面结构
概念:通常按波距的大小来划分零件的表面误差的三种轮廓成分。 波距小于1mm的属于表面粗糙度, 波距在1~10mm之间的属于表面波度, 波距大于10mm的属于形状误差,如图5-1所示。
5.1 概述
5.1.1 表面粗糙度
表面粗糙度:在零件加工表面存在的一种由较小间距和微小峰谷形成的微观几何形状误差。表面粗糙度越小, 则表面越光滑。
5.2 表面粗糙度的评定
评定长度(ln) 评定长度是指评定轮廓所必需的一段长度。 可包括一个或几个取样长度 。一般取ln=5l。
5.3 中线
3.中线
中线是指具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线
中线有下列两种:
轮廓最小二乘中线
在取样长度内,使轮廓线上各点的纵坐标值Z(x)的平方和为最小
如图5-3所示.
ZV轮廓的最大谷深
高度参数是评定表面粗糙度的基本参数,但只有高度参数还不能完全反映出零件表面 粗糙度的特性,比如粗糙度的疏密度及粗糙度轮廓形状。因此,国家标准还规定了两 个间距参数和一个混合参数。当幅度参数不能充分表达对零件表面功能的要求时,可 根据需要增选。
5.2.2 评定参数与数值规定
为了全面反映表面粗糙度对零件使用性能的影响,国标中从表面微观几何形状的高度、间
距和形状等3个方面规定了6项评定参数,其中高度特征参数是主参数。
1.高度特征参数
1 1)轮廓算术平均偏差 Ra
n
R y 在取样长度内,轮廓上各点至轮廓中线的距a离yi的绝对值的算i 术平均值,如图
n i1
Ra能充分反映表 面微观几何高 度的特性,是 常用的评定 参数。 测得Ra值越大 则表面越粗糙。
tp是对应于不同的 水平截距C而给的
在三个附加的参数中, Sm和S属于间距参数,tp属于形状特征参数 3.评定参数的数值规定(自学内容)
3.轮廓支承长度率Rmr(c)
轮廓的支承长度率是指在给定水平位置c上的轮廓实体材料长度Ml(c)与评定长度的比率,用公 式表示为
Rmr(c)=
(5-4)
Ml(c)=Ml1+Ml2+…+MMlnl ( c ) (5-5)
大尺寸配合表面的粗糙度参数值小; (5)对防腐性、密封性要求高,外表美观等表面粗糙度参数值应小些; (6)凡有关标准已对表面粗糙度要求作出规定的(如量规、齿轮、与滚动轴承相配合的轴颈和壳体孔等)
表面,应按规定先取粗糙度参数值; (7)尺寸公差、形状公差与表面粗糙度三者不存在确定的函数关系。
3)类比法
ypmin ——轮廓最大谷深 。___ 但但评评的的可可定定表表与与参参面面RR数数,aa,RR常或或常yy反标反RR标ZZ映注映联联注表于表用用于面容面,,容粗易粗用用易糙产糙于于产度生度控控生高应高制制应度力度不不力方集方允允集面中面许许中的作的出出作特用特现现用性的性较较的更工更深深工不作不加加作充表充工工表分面分痕痕面,。,迹迹
图5-21 大多数表面有相同表面结构要求的简化注法
图5-22 图纸空间有限时的简化注法图
图5-23 各种工艺方法多个表面结构要求的简化注法
5.3.2表面粗糙度的标注(符号) 1.表面粗糙度符号
2.表面粗糙度代号及其标注 参数的标注幅度
2.标注时高度特征参数的规定
标注时高度特征参数值分为上限值、下限值、最大值和最小值。当在图样上只标注一个值时,表 示只要求上限值。当标注上限值和下限值时,表示所有实测值中超过规定值的个数应少于总 数的16%。当标注最大值和最小值时,表示所有实测值不得超过规定值。如表5-7
Rmr(c)是对应于不同的c值l n,c值可用微米或者与Rz值的百分比表示。它是评定轮廓曲线的相 关参数,当c一定时,Rmr(c)值愈大,则支承能力和耐磨性更好,如图5-7所示
5.3表面粗糙度的选择和标注
5.3.1表面粗糙度的选择主要包括评定参数的选择和参数值的选择。
1.评定参数的选择
一般情况下,表面粗糙度的评定参数应从高度特征参数Ra、RZ、RY中选取。对一个零件表面,只选择 一个或两个高度特征参数。RY可与Ra 或RZ、联用,但Ra和RZ不能联用。