如何在零件图上标注表面粗糙度

1. 认识表面粗糙度

零件的表面， 无论采用哪种方法加工， 都不可能绝对光滑、 平整， 将其置于显微镜下观察， 都将呈现出不规则的高低不平的状况， 高起的部分称为峰， 低凹的部分称为谷， 这种表面上具有较小间距的峰谷所组成的微观几何形状特性， 称为表面粗糙度，如图8-32 所示。 这是由于加工零件时， 刀具在零件表面上留下刀痕和切削时金属的塑性变形等影响， 使零件表面存在着间距较小的轮廓峰谷。

图8-32　表面粗糙度

表面粗糙度反映了零件表面的加工质量， 它对零件的耐磨性、 耐腐蚀性、 配合精度、 疲劳强度及接触刚度和密封性等都有较大影响。 国家标准规定了零件表面粗糙度的评定参数， 应在满足零件表面功能要求的前提下， 合理地选择表面粗糙度的参数值。一般来说， 凡零件上有配合要求或有相对运动的表面， 零件表面质量要求较高。

2. 表面粗糙度代号

表面粗糙度用代号标注在图样上， 代号由符号、 数字及说明文字组成。 在零件的每个表面， 都应按设计要求， 标注表面粗糙度代号。 表面粗糙度符号有三种， 如表8-2所示。

表8-2　表面结构的符号及其含义(GB/T 131—2006)

(续表)

3. 表面粗糙度的高度评定参数

评定表面粗糙度的高度参数有: 轮廓的算术平均偏差Ra、 轮廓的最大高度Rz 等。这里只介绍最常用的轮廓算术平均偏差Ra。

如图8-33 所示， 轮廓的算术平均偏差Ra 是指在取样长度内， 轮廓偏距y 绝对值的算数平均值。

图8-33　轮廓算术平均偏差

用公式可表示为:

零件的表面粗糙度高度评定参数轮廓算术平均偏差Ra 的数值越大， 表面越粗糙，零件表面质量越低， 加工成本就越低； 轮廓算术平均偏差Ra 的数值越小， 表面越光滑， 零件表面质量越高， 加工成本就越高。 因此， 在满足零件使用要求的前提下， 应合理选用表面粗糙度参数。

4. 表面结构要求在图形符号中的注写位置

为了明确表面结构要求， 除了标注表面结构参数和数值外， 必要时应标注补充要求， 包括传输带、 取样长度、 加工工艺、 表面纹理及方向、 加工余量等。 这些要求在图形符号中的注写位置如图8-34 所示。

图8-34　补充要求的注写位置(a 到e)

位置a: 注写表面结构的单一要求。

位置a 和b: a 注写第一表面结构要求； b 注写第二表面结构要求。

位置c: 注写加工方法， 如“车” “磨” “镀” 等。

位置d: 注写表面纹理方向， 如“＝” “x” “M”。

位置e: 注写加工余量。

表面结构符号中注写了具体参数代号及数值等要求后即称为表面结构代号。 表面结构代号的示例及含义如表8-3 所示。

表8-3　表面结构代号的含义及其解释

(续表)

5. 表面结构要求在图样中的注法

(1)表面结构要求对每一表面一般只注一次， 并尽可能注在相应的尺寸及其公差的同一视图上。 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。

(2)表面结构的注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致。 表面结构要求可标注在轮廓线上， 其符号应从材料外指向接触表面(见图8-35)。 必要时， 表面结构也可用带箭头或黑点的指引线引出标注(见图8-36)。

(www.xing528.com)

图8-35　表面结构要求在轮廓线上的标注

图8-36　用指引线引出标注表面结构要素

(3)在不致引起误解时， 表面结构要求可以标注在给定的尺寸线上(见图8-37)。

图8-37　表面结构要求标注在尺寸线上

(4)表面结构要求可标注在形位公差框格的上方(见图8-38)。

图8-38　表面结构要求标注在形位公差框格的上方

(5)圆柱和棱柱表面的表面结构要求只标注一次(见图8-39)。 如果每个棱柱表面有不同的表面要求， 则应分别单独标注(见图8-40)

图8-39　表面结构要求标注在圆柱特征的延长线上

图8-40　圆柱和棱柱的表面结构要求的注法

6. 表面结构要求在图样中的简化注法

(1)有相同表面结构要求的简化注法。 如果在工件的多数(包括全部)表面有相同的表面结构要求时， 则其表面结构要求可统一标注在图样的标题栏附件。 此时， 表面结构要求的符号后面包括的情况如下。

在圆括号内给出无任何其他标注的基本符号， 如图8-41(a)所示。

在圆括号内给出不同的表面结构要求， 如图8-41(b)所示。

不同的表面结构要求应直接标注在图形中， 如图8-41(a)(b)所示。

图8-41　大多数表面有相同表面结构要求的简化注法

(2)多个表面有共同要求的注法。 用带字母的完整符号的简化注法， 如图8-42 所示， 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行简化标注。

图8-42　在图纸空间有限时的简化注法

只用表面结构符号的简化注法， 如图8-43 所示， 用表面结构符号， 以等式的形式给出对多个表面共同的表面结构要求。

图8-43　多个表面结构要求的简化注法

(a)未指定工艺方法　(b)要求去除材料　(c)不允许去除材料

(3)两种或多种工艺获得的同一表面的注法。

由几种不同的工艺方法获得的同一表面， 当需要明确每种工艺方法的表面结构要求时， 可按如图8-44(a)所示进行标注(图中Fe 表示基体材料为钢， Ep 表示加工工艺为电镀)。

图8-44　多个工艺获得同一表面的注法

如图8-44(b)所示为三个连续的加工工序的表面结构、 尺寸和表面处理的标注。

第一道工序: 单向上限值， Rz＝1.6μm， “16%规则” (默认)， 默认评定长度， 默认传输带， 表面纹理没有要求， 去除材料的工艺。

第二道工序: 镀铬， 无其他表面结构要求。

第三道工序: 一个单向上限值， 仅对长50mm 的圆柱表面有效， Rz ＝6.3μm，“16%规则” (默认)， 默认评定长度， 默认传输带， 表面纹理没有要求， 磨削加工工艺。