表面粗糙度(new)

1、表表 面面 粗粗 糙糙 度度 第第5 5章章 专业基础课程专业基础课程 湖南工业大学湖南工业大学 表面粗糙度的术语及定义表面粗糙度的术语及定义 5.1 表面粗糙度概述表面粗糙度概述 5.2表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定 5.3 表面粗糙度的符号、代号及其标注表面粗糙度的符号、代号及其标注 5.4 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用 5.5 表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量 专业基础课程专业基础课程 湖南工业大学湖南工业大学 5.1 5.1 表面粗糙度概述表面粗糙度概述 专业基础课程专业基础课程 湖南工业大学湖南工业大学 表面粗糙度：表面粗糙度： 切削加工时，由于振动，刀痕及刀具与零件之间的摩擦

2、，在制造的零件表面切削加工时，由于振动，刀痕及刀具与零件之间的摩擦，在制造的零件表面 不可避免的产生一些微小的峰谷。零件表面上这些微小的峰谷的高低程度就不可避免的产生一些微小的峰谷。零件表面上这些微小的峰谷的高低程度就 称为称为。粗加工后的表面用肉眼就能看到，精加工后的表面用放大。粗加工后的表面用肉眼就能看到，精加工后的表面用放大 镜或显微镜仍能观察到。镜或显微镜仍能观察到。 从相反概念的角度从相反概念的角度也可以称为表面光洁度（也可以称为表面光洁度（surface finishsurface finish）。）。 实际上，一个完工零件的实际表面状态是极实际上，一个完工零件的实际表面状态是极

3、其复杂的，一般包括其复杂的，一般包括 等。等。 表表面几何形状误差表表面几何形状误差 (宏观几何形状误差宏观几何形状误差 表面粗糙度表面粗糙度 表面波度表面波度(中间中间 几何形状误差几何形状误差) 按波距大小按波距大小(相邻两波峰或相邻两波谷之间的距离相邻两波峰或相邻两波谷之间的距离)来划分来划分 波距小于波距小于l mm的微观几何形状误差的微观几何形状误差波距在波距在l10 mm的并呈周期性变化的几何形状误差的并呈周期性变化的几何形状误差波距大于波距大于10 mm的并无明显周期性变化的并无明显周期性变化 表面粗糙度对零件的使用性能有着重要的影响，尤其对在高温、表面粗糙度对零件的使用性能有着

4、重要的影响，尤其对在高温、 高速、高压条件下的机器高速、高压条件下的机器( (仪器仪器) )零件影响更大。它主要影响零件的摩零件影响更大。它主要影响零件的摩 擦磨损、配合性质、抗疲劳强度和密封性等。具体如下所示：擦磨损、配合性质、抗疲劳强度和密封性等。具体如下所示： 摩擦磨损摩擦磨损配合性质配合性质抗疲劳强度抗疲劳强度密封性密封性 腐蚀性腐蚀性 表面粗糙度对零件的使用性能的影响表面粗糙度对零件的使用性能的影响 表面越粗糙，配合表面间的有效接触面积减少，使单位面表面越粗糙，配合表面间的有效接触面积减少，使单位面 积承受的压力加大，零件相对运动时，就会加剧表面磨损，积承受的压力加大，零件相对运动时

5、，就会加剧表面磨损， 一般地说，表面越粗糙，则摩擦阻力越大，零件的磨损也一般地说，表面越粗糙，则摩擦阻力越大，零件的磨损也 越快。越快。 对于有配合要求的零件表面，无论是哪一类配合，表面粗糙度都会影响配对于有配合要求的零件表面，无论是哪一类配合，表面粗糙度都会影响配 合性质的稳定性。对于间隙配合，配合表面经跑合后，表面被磨损，扩大合性质的稳定性。对于间隙配合，配合表面经跑合后，表面被磨损，扩大 了实际间隙，改变了配合性质；对于过盈配合，由于在压入装配时，把微了实际间隙，改变了配合性质；对于过盈配合，由于在压入装配时，把微 观凸峰挤平，减小了实际有效过盈，因此降低了零件间的连接强度。观凸峰挤平，

6、减小了实际有效过盈，因此降低了零件间的连接强度。 零件表面粗糙度越大，表面微小不平度的凹痕就越深，其底部零件表面粗糙度越大，表面微小不平度的凹痕就越深，其底部 圆弧半径愈小，对应力集中的敏感性愈大。在谷底产生的应力，较圆弧半径愈小，对应力集中的敏感性愈大。在谷底产生的应力，较 之作用在光滑表面层的平均应力要大到之作用在光滑表面层的平均应力要大到0.51.5倍。在交变载荷作倍。在交变载荷作 用下，零件的疲劳强度就会降低。因此，降低表面粗糙度的允许值，用下，零件的疲劳强度就会降低。因此，降低表面粗糙度的允许值， 可提高零件的疲劳强度。可提高零件的疲劳强度。 金属腐蚀是由于化学过程或电化学过程所引起

7、的。零件表面越粗糙，则积金属腐蚀是由于化学过程或电化学过程所引起的。零件表面越粗糙，则积 累在零件表面上的腐蚀性气体和液体也越多，腐蚀作用就越厉害，随着时累在零件表面上的腐蚀性气体和液体也越多，腐蚀作用就越厉害，随着时 间的推移，因腐蚀而产生的裂缝将使零件发生突然的破坏，产生严重的后间的推移，因腐蚀而产生的裂缝将使零件发生突然的破坏，产生严重的后 果。在承受变动负荷的情况下，腐蚀作用对疲劳强度的影响更为明显。改果。在承受变动负荷的情况下，腐蚀作用对疲劳强度的影响更为明显。改 善表面粗糙度，对于在腐蚀性大的环境中工作的零件有着重要的作用。善表面粗糙度，对于在腐蚀性大的环境中工作的零件有着重要的作

8、用。 当两个表面接触时，由于粗糙度的存在，只在局部点上接触，中间缝隙当两个表面接触时，由于粗糙度的存在，只在局部点上接触，中间缝隙 影响密封性。降低表面粗糙度的允许值，可提高零件的密封性。影响密封性。降低表面粗糙度的允许值，可提高零件的密封性。 因此，表面粗糙度在零件几何精度设计中是必不可少的，因此，表面粗糙度在零件几何精度设计中是必不可少的， 作为零件质量评定指标是十分重要的。作为零件质量评定指标是十分重要的。 GB/T30532000 表面粗糙度国家标准构成：表面粗糙度国家标准构成： 产品几何技术规范产品几何技术规范 表面表面 结构结构 轮廓法轮廓法 表面结构表面结构 的术语、定义及参数的

9、术语、定义及参数 GB/T1031-1995 表面粗糙度表面粗糙度 参数及其数值参数及其数值 GB/T 131-1993 机械制图机械制图 表面粗糙度符号表面粗糙度符号 代号及其标注代号及其标注 5.2 5.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定 专业基础课程专业基础课程 湖南工业大学湖南工业大学 5.2.1 评定表面粗糙度的几个术语和定义评定表面粗糙度的几个术语和定义 5.1.2 表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数 介绍介绍GB/T 3505-2000GB/T 3505-2000规定的与评定表面粗糙度有关的部分术语和定义。规定的与评定表面粗糙度有关的部分术语和定义。 部分术语部分术语 轮

10、轮 廓廓 滤滤 波波 器器 坐坐 标标 系系 表表 面面 轮轮 廓廓 原原 始始 轮轮 廓廓 粗粗 糙糙 度度 轮轮 廓廓 取取 样样 长长 度度 评评 定定 长长 度度 中中 线线 粗粗 糙糙 度度 轮轮 廓廓 中中 线线 轮轮 廓廓 峰峰 轮轮 廓廓 谷谷 高高 度度 和和 间间 距距 辨辨 别别 力力 轮轮 廓廓 单单 元元 纵纵 坐坐 标标 值值 实实 体体 材材 料料 长长 度度 s滤波器滤波器 （s profile filter） c滤波器滤波器 （c profile filter） f滤波器滤波器 （f profile filter） 确定存在于表面上的粗糙度与比它更确定存在于表

11、面上的粗糙度与比它更 短的波的成分之间相交界限的滤波器。短的波的成分之间相交界限的滤波器。 确定存在于表面上的波纹度与比它更确定存在于表面上的波纹度与比它更 长的波的成分之间相交界限的滤波器。长的波的成分之间相交界限的滤波器。 确定存在于表面上的粗糙度与比它更短的波的成分之间相交确定存在于表面上的粗糙度与比它更短的波的成分之间相交 界限的滤波器。界限的滤波器。 把轮廓分成长波和短波的滤波把轮廓分成长波和短波的滤波 器。因为原始轮廓有粗糙度轮器。因为原始轮廓有粗糙度轮 廓、波纹度轮廓和波长更和的廓、波纹度轮廓和波长更和的 表面形状误差轮廓表面形状误差轮廓 波长cs 传输系数/% 波纹度轮廓粗糙度

12、轮廓 50 100 f 图图5-15-1 粗糙度和波纹度轮廓的传输特性粗糙度和波纹度轮廓的传输特性 表面轮廓 Y X Z 图图5-2 表面轮廓表面轮廓 2. 坐标系（坐标系（coordinate system） 确定表面机构参数的坐标体系。该坐标体系通常是一右旋笛卡儿确定表面机构参数的坐标体系。该坐标体系通常是一右旋笛卡儿 三维直角坐标体系，三维直角坐标体系，X 轴与中线方向一致，轴与中线方向一致，Y 轴处于实际表面上，而轴处于实际表面上，而 Z 轴则在从材料到周围介质的外延方向上。轴则在从材料到周围介质的外延方向上。 表面轮廓 Y X Z 图图5-2 表面轮廓表面轮廓 3.表面轮廓（表面轮廓

13、（surface profile） 平面与实际表面相交所得的轮廓。平面与实际表面相交所得的轮廓。 4原始轮廓（原始轮廓（primary profile） 在应用短波滤波器在应用短波滤波器s之后的总的轮廓。它是评定原始轮廓参数之后的总的轮廓。它是评定原始轮廓参数 的基础。的基础。 5粗糙度轮廓（粗糙度轮廓（roughness profile） 对原始轮廓采用对原始轮廓采用c滤波器抑制长波成分以后形成的轮廓。这是滤波器抑制长波成分以后形成的轮廓。这是 故意修正的轮廓。它的频带宽是由故意修正的轮廓。它的频带宽是由s和和c滤波器来限制的。它是滤波器来限制的。它是 评定粗糙度轮廓参数的基础。评定粗糙度轮

14、廓参数的基础。 是指用来判别被评定轮廓的不规则（粗糙）特征的是指用来判别被评定轮廓的不规则（粗糙）特征的x x轴向上的轴向上的 长度。在取样长度内一般应包含有五个以上的峰谷，取样长度长度。在取样长度内一般应包含有五个以上的峰谷，取样长度l lr r 的的 方向与轮廓走向一致。规定取样长度的目的主要是为了限制和减弱方向与轮廓走向一致。规定取样长度的目的主要是为了限制和减弱 表面波度对测量结果的影响。表面波度对测量结果的影响。 6取样长度取样长度lr (Sampling length) 表表5-1 取样长度标准值取样长度标准值 mm 2582.50.80.250.08 lr 表表5-2 lr和和l

15、n 0.4 1.25 4.0 12.5 40.0 0.08 0.25 0.8 2.5 8.0 0.0250.10 0.100.50 0.5010.0 10.050.0 50.0320 0.0080.02 0.020.10 0.102.0 2.010.0 10.080 ln/mlr/mRz/mRa/m 一般情况下，在测量不同的表面粗糙度参数时，推荐按一般情况下，在测量不同的表面粗糙度参数时，推荐按 表表5-25-2选取对应的取样长度值，此时取样长度值在标注中可选取对应的取样长度值，此时取样长度值在标注中可 省略。省略。 7. . 评定长度评定长度l ln n (Evaluation length

16、) (Evaluation length) 是指用于判别被评定轮廓的是指用于判别被评定轮廓的x x方向上的长度。它可包括几个方向上的长度。它可包括几个 取样长度，一般为取样长度，一般为5 5个，即个，即l ln n5l 5l ；对均匀件好的表面，可少于；对均匀件好的表面，可少于5 5 个，反之可多于个，反之可多于5 5个。个。 8中线（中线（mean linesmean lines） 具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。 9 9粗糙度轮廓中线粗糙度轮廓中线（mean lines for the roughness profile） 用轮廓滤波器用轮廓滤波器c

17、抑制了长波轮廓成分相对应的中线。根据建立抑制了长波轮廓成分相对应的中线。根据建立 中线的方法不同，中线有以下两种：中线的方法不同，中线有以下两种： （1）轮廓最小二乘中线（）轮廓最小二乘中线（least squarea mean line of the profile）：）： 在取样长度内，使轮廓线上各点到该线的纵坐标值在取样长度内，使轮廓线上各点到该线的纵坐标值Z(x)的平方的平方 和最小。和最小。 Fn F3 F2 F 1 Fi F F F O lr ln 轮廓总的走向 轮廓的算术平均中线 轮廓的最小二乘中线 轮廓总的走向 ln lr O （2）轮廓算数平均中线（）轮廓算数平均中线（ari

18、thmetical mean line of the profile）：）： 在取样长度内，与轮廓走向一致，并将轮廓划分为上、下两部分在取样长度内，与轮廓走向一致，并将轮廓划分为上、下两部分 面积相等的基准线，即面积相等的基准线，即 Fn F3 F2 F 1 Fi F F F O lr ln 轮廓总的走向 轮廓的算术平均中线 轮廓的最小二乘中线 轮廓总的走向 ln lr O 11 nn ii ii FF 显然，对于一个实际轮廓，其最小二乘中线是唯一的，显然，对于一个实际轮廓，其最小二乘中线是唯一的， 而一般情况下，算术平均中线不是唯一的。而一般情况下，算术平均中线不是唯一的。 10轮廓峰（轮廓

19、峰（profile peak） 连接（轮廓和连接（轮廓和X轴）两相邻交点向外（从材料到周围介质）轴）两相邻交点向外（从材料到周围介质） 的轮廓部分。的轮廓部分。 11轮廓谷（轮廓谷（profile valley） 连接（轮廓和连接（轮廓和X轴）两相邻交点向内（从周围介质到材料）轴）两相邻交点向内（从周围介质到材料） 的轮廓部分。的轮廓部分。 12高度和间距辨别力（高度和间距辨别力（height and/or spacing discrimimation） 应计入被评定轮廓的轮廓峰和轮廓谷的最小高度和最小间距。应计入被评定轮廓的轮廓峰和轮廓谷的最小高度和最小间距。 在这里，最小高度通常用在这里，

20、最小高度通常用Rz或任一振幅参数的百分率表示，最小或任一振幅参数的百分率表示，最小 间距则以间距则以lr 的百分率表示。的百分率表示。 13轮廓单元（轮廓单元（profile element） 轮廓峰和轮廓谷的组合。轮廓峰和轮廓谷的组合。 中线 Xs Zp Zt Zv 14纵坐标值纵坐标值Z(x) (ordinate value Z(x) 被评定轮廓在任一位置距被评定轮廓在任一位置距X轴的高度。若轴的高度。若Z(x)是在是在X轴的下轴的下 方视为负值，反之视为正值。方视为负值，反之视为正值。 15在水平位置在水平位置C上轮廓的实体材料长度上轮廓的实体材料长度Ml(c)(material len

21、gth of profile at the level C Ml(c) ) 在水平给定位置在水平给定位置C上用一条平行于上用一条平行于X轴的线与轮廓单元相截轴的线与轮廓单元相截 所得到的各段截线长度之和。所得到的各段截线长度之和。 X Ml(c)=Ml1+Ml2 Ml2 Ml1 C 取样长度 GB/T 3505-2000中规定的有关评定表面粗糙度的参数有中规定的有关评定表面粗糙度的参数有 幅度参数（幅度参数（Z轴方向）轴方向）9项、间距参数（项、间距参数（X轴方向）轴方向）1项、混合项、混合 参数参数1项以及曲线和相关参数项以及曲线和相关参数5项，共项，共4大类大类16项。项。这里选择这里选择

22、 介绍下面几种，这几种评定参数有的已在介绍下面几种，这几种评定参数有的已在GB/T3505-1983中中 出现过。出现过。 0 1 ( ) r l a r RZ x dx l （1）评定轮廓的算术平均偏差）评定轮廓的算术平均偏差Ra （arithmetical mean deviation of the assessed Ra） 在一个取样长度内，纵坐标在一个取样长度内，纵坐标Z(x)绝对值的算术平均值。绝对值的算术平均值。 Fn F3 F2 F1 Fi F F F O lr ln 轮廓总的走向 轮廓的算术平均中线 轮廓的最小二乘中线 轮廓总的走向 ln lr O （2）轮廓的最大高度）轮廓的

23、最大高度Rz（maximum height of profile Rz） 在一个取样长度内，最大轮廓峰高在一个取样长度内，最大轮廓峰高Zp与最大谷深与最大谷深Zv之和的高度。之和的高度。 必须指出，这一参数与必须指出，这一参数与GB/T 3505-1983 中的中的“不平度的十点高不平度的十点高 度度”Rz是不同的，不要混淆。是不同的，不要混淆。 Zv7 Zv6 Zv5 Zv4 Zv3 Zv2 Zv1 Zp6 Zp5 Zp4 Zp3 Zp2 Zp1 Rz 取样长度 1 1 m ci i RZt m （3）轮廓单元的平均线高度）轮廓单元的平均线高度RC （mean height of profi

24、le elements RC） 在一个取样长度内轮廓单元高度在一个取样长度内轮廓单元高度Zt的平均值。的平均值。 Zt6 Zt5 Zt4 Zt3 Zt2 Zt1 取样长度 选择此参数需要注意选择此参数需要注意“高度和间距辨别力高度和间距辨别力”。除非另有规定，。除非另有规定， 省略标注的高度分辨力应为省略标注的高度分辨力应为RZ的的10%，间距分辨力为，间距分辨力为lr的的1%， 此两条件需同时满足。此两条件需同时满足。 轮廓单元的平均宽度轮廓单元的平均宽度RSm （mean width of the profile elements RSm） 在一个取样长度内轮廓单元宽度在一个取样长度内轮廓

25、单元宽度Xs的平均值。的平均值。 1 1 m mi i RSXs m 同理，选择此参数也需要注意同理，选择此参数也需要注意“高度和间距分辨力高度和间距分辨力”。条件与。条件与Rc相同。相同。 Xs6Xs5Xs4Xs3Xs2 Xs1 取样长度 轮廓的支撑长度率轮廓的支撑长度率 Rmr(c) (material ratio of the profile Rmr(c) 在给定水平位置在给定水平位置C上轮廓的实体材料长度上轮廓的实体材料长度Ml(c)与评定长度之比。即：与评定长度之比。即： ( ) ( ) n Ml c Rmr c l 这里应指出的是，此参数是在评定长度而不是在取样长度上定义的，这里应

26、指出的是，此参数是在评定长度而不是在取样长度上定义的， 因为这样提供的曲线和相关参数更稳定因为这样提供的曲线和相关参数更稳定 曲线和相关参数曲线和相关参数 GB/T3505-2000 RaRzRa RzRa 曲线和相关参数曲线和相关参数 5.3 5.3 表面粗糙度符号、表面粗糙度符号、 代号及其标注代号及其标注 专业基础课程专业基础课程 湖南工业大学湖南工业大学 5.3.1 表面粗糙度的符号表面粗糙度的符号 5.3.2 表面粗糙度的代号表面粗糙度的代号 5.3.3 表面粗糙度的符号、代号在图样上表面粗糙度的符号、代号在图样上 的标注示例的标注示例 按按GB/T131-1993，标注的基本原则：

27、，标注的基本原则： 在图样上表示表面粗糙度的符号时，需在图样上用细实线画出。在图样上表示表面粗糙度的符号时，需在图样上用细实线画出。 在同一个图上，每个表面一般只标注一次表面粗糙度代号。用不去除在同一个图上，每个表面一般只标注一次表面粗糙度代号。用不去除 材料的方法获得的或是保持原供应状况的表面，一般只标注相应的表材料的方法获得的或是保持原供应状况的表面，一般只标注相应的表 面粗糙符号。表面粗糙代号一般注在可见轮廓线，尺寸界线或他们的面粗糙符号。表面粗糙代号一般注在可见轮廓线，尺寸界线或他们的 延长线上。符号尖端从材料外指向表面。延长线上。符号尖端从材料外指向表面。 表面粗糙度代号是以表面粗糙

28、度符号、参数、参数值及其它有关要表面粗糙度代号是以表面粗糙度符号、参数、参数值及其它有关要 求的标注组合形成的。其表面特征各项规定的注写位置如图求的标注组合形成的。其表面特征各项规定的注写位置如图所所示。示。 a 1、a2粗糙度高度参数代号及其数值（粗糙度高度参数代号及其数值（m）；）； b加工要求、镀覆、涂覆、表面处理或其它说明等；加工要求、镀覆、涂覆、表面处理或其它说明等； c取样长度取样长度(mm)或波纹度或波纹度(m)； d加工纹理方向符号；加工纹理方向符号； e加工余量加工余量(mm)； f粗糙度间距参数值粗糙度间距参数值(mm)或轮廓支承长度率。或轮廓支承长度率。 1)当选用当选用

29、Ra时，只需在代号中标出其参数值，时，只需在代号中标出其参数值，“Ra”本身可省略。本身可省略。 1. 表面粗糙度标注符号及其说明表面粗糙度标注符号及其说明 3.2 1.6 3.2 2)当选当选用用Rz时，参数和参数值均应标出。时，参数和参数值均应标出。 Rz6.3 Rz3.2 3)3)当允许在表面粗糙度参数的所有实测值中，超过规定值当允许在表面粗糙度参数的所有实测值中，超过规定值 的个数少于总数的的个数少于总数的1616时，应在图样上标注表面粗糙度参数的时，应在图样上标注表面粗糙度参数的 上限值或下限值。上限值或下限值。 Rz3.2 Rz1.6 Rz3.2 4)当要求在表面粗糙度参数的所有实

30、测值中不得超过规定当要求在表面粗糙度参数的所有实测值中不得超过规定 值时，应在图样上标注表面粗糙度参数的最大值或最小值。值时，应在图样上标注表面粗糙度参数的最大值或最小值。 3.2max 1.6min 3.2max 取样长度应标注在符号长边的横线下面。取样长度应标注在符号长边的横线下面。 如果取样长度是按国标选用与如果取样长度是按国标选用与Ra、Rz相对应的数值，在图样上相对应的数值，在图样上 可省略。可省略。 2. 2. 取样长度的标注取样长度的标注 3间距参数、曲线和相关参数的标注间距参数、曲线和相关参数的标注 根据零件表面功能要求，当要求除标注幅度参数外，还需标注根据零件表面功能要求，当

31、要求除标注幅度参数外，还需标注 其他参数时，在粗糙度代号其他参数时，在粗糙度代号f处标注附加参数值。处标注附加参数值。 4加工纹理的标注加工纹理的标注 需控制加工纹理需控制加工纹理(surface lay)方向时，可在粗糙度基本符号方向时，可在粗糙度基本符号 右边右边d处加注相应的符号，下图表示要求该表面的加工纹理垂直于处加注相应的符号，下图表示要求该表面的加工纹理垂直于 标注代号视图的投影面。标注代号视图的投影面。 符号符号说说 明明示示 意意 图图 符符 号号说说 明明示示 意意 图图 = 纹理平行于标注纹理平行于标注 代号的视图的投代号的视图的投 影面影面 C纹理呈近似同心圆纹理呈近似同

32、心圆 纹理垂直于标注纹理垂直于标注 代号的视图的投代号的视图的投 影面影面 R纹理呈近似放射形纹理呈近似放射形 纹理呈两相交的纹理呈两相交的 方向方向 P 纹理无方向或呈凸纹理无方向或呈凸 起的细粒状起的细粒状 M纹理呈多方向纹理呈多方向 加工纹理方向符号加工纹理方向符号 若表中所列符号不能清楚地表明所要求的纹理方向，应在图样上用文字说明若表中所列符号不能清楚地表明所要求的纹理方向，应在图样上用文字说明 5.4 5.4 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用 专业基础课程专业基础课程 湖南工业大学湖南工业大学 零件表面粗糙度参数的选用，应在满足零件表面的功能要求，零件表面粗糙度参数的选用，应在满足零

33、件表面的功能要求， 同时考虑工艺的可行性和经济性。表面粗糙度参数值选择的合理同时考虑工艺的可行性和经济性。表面粗糙度参数值选择的合理 与否，不仅对产品的使用性能有很大的影响，而且直接影响到产与否，不仅对产品的使用性能有很大的影响，而且直接影响到产 品的质量和制造成本。品的质量和制造成本。 5.4.1 评定参数的选择评定参数的选择 5.4.2 评定参数值的选用评定参数值的选用 1.1.选择要求选择要求 表面粗糙度是一项重要的技术经济指标，它的合理选用不仅影响表面粗糙度是一项重要的技术经济指标，它的合理选用不仅影响 产品的使用性能和寿命，而且直接关系到产品的质量和经济效益等，产品的使用性能和寿命，

34、而且直接关系到产品的质量和经济效益等， 所以在选择表面粗糙度时，既要满足零件表面的使用要求，也要考虑所以在选择表面粗糙度时，既要满足零件表面的使用要求，也要考虑 其经济合理性。其经济合理性。 2.2.考虑因素考虑因素 评定参数的选取，首先应考虑对零件使用功能的要求，其次应考评定参数的选取，首先应考虑对零件使用功能的要求，其次应考 虑检测的方便性及仪器设备条件等因素。虑检测的方便性及仪器设备条件等因素。 在高度评定参数中，在高度评定参数中，Ra 参数最常用，因为它反映轮廓信息参数最常用，因为它反映轮廓信息 最多，能较完整、全面地表达零件表面微观几何特征。国家标最多，能较完整、全面地表达零件表面微

35、观几何特征。国家标 准推荐：在常用数值（准推荐：在常用数值（Ra0.0256.3m，Rz0.125m）内，）内， 应优先选用应优先选用Ra参数。参数。Ra参数通常采用电动轮廓仪用针描法测量。参数通常采用电动轮廓仪用针描法测量。 Rz也是一个常用的基本评定参数。该参数直观易测，用一般也是一个常用的基本评定参数。该参数直观易测，用一般 光学仪器，如双管显微镜、干涉显微镜等，即可测得。但该参数光学仪器，如双管显微镜、干涉显微镜等，即可测得。但该参数 通常反映轮廓的表面信息有限，不如通常反映轮廓的表面信息有限，不如Ra参数全面。参数全面。 此外，对于仪表、轴承行业此外，对于仪表、轴承行业 中的小零件，

36、往往测量能够中的小零件，往往测量能够 长度不是一个取样长度，也长度不是一个取样长度，也 选用选用Rz参数。参数。 一般情况下，选用基本评定参数一般情况下，选用基本评定参数Ra或或Rz控制表面粗糙程度即可控制表面粗糙程度即可 满足要求。但当某些关键的主要表面有更多的功能要求时，如涂镀性、满足要求。但当某些关键的主要表面有更多的功能要求时，如涂镀性、 抗腐蚀性、减小流体流动摩擦阻力（如车身迎风面）等，就需要加选抗腐蚀性、减小流体流动摩擦阻力（如车身迎风面）等，就需要加选 RSm来控制间距的细密度。对表面耐磨性有较高要求时（如轴瓦、轴来控制间距的细密度。对表面耐磨性有较高要求时（如轴瓦、轴 承、量具

37、等）需要加选承、量具等）需要加选Rmr(c)来进一步控制加工表面的特征质量。来进一步控制加工表面的特征质量。 在工程实际中，由于表面粗糙度和功能的关在工程实际中，由于表面粗糙度和功能的关 系十分复杂，因而很难准确地确定参数的允许值，在具体系十分复杂，因而很难准确地确定参数的允许值，在具体 设计时，除有特殊要求的表面外，一般多采用经验统计资设计时，除有特殊要求的表面外，一般多采用经验统计资 料用类比法选取。料用类比法选取。 根据根据初步确定表面粗糙度后，再对比工作条件做适当初步确定表面粗糙度后，再对比工作条件做适当 调整。这时应注意下述一些原则：调整。这时应注意下述一些原则： 1同一零件上，工作

38、表面的粗糙度参数值小于非工作表面同一零件上，工作表面的粗糙度参数值小于非工作表面 的粗糙度参数值。的粗糙度参数值。 2 2摩擦表面比非摩擦表面的摩擦表面比非摩擦表面的 粗糙度参数值要小，滚动粗糙度参数值要小，滚动 摩擦表面比滑动摩擦表面摩擦表面比滑动摩擦表面 的粗糙度参数值要小；运的粗糙度参数值要小；运 动速度高、单位压力大的动速度高、单位压力大的 摩擦表面，应比运动速度摩擦表面，应比运动速度 低、单位压力小的摩擦表低、单位压力小的摩擦表 面的粗糙度参数值要小。面的粗糙度参数值要小。 3受循环载荷的表面及易引起应受循环载荷的表面及易引起应 力集中的部分力集中的部分(如圆角、沟槽如圆角、沟槽)，

39、表面，表面 粗糙度参数值要小。粗糙度参数值要小。 4配合性质要求高的结合表面，配合间隙小的配合表面以及配合性质要求高的结合表面，配合间隙小的配合表面以及 要求连接可靠、受重载的过盈配合表面等，都应选取较小的粗糙要求连接可靠、受重载的过盈配合表面等，都应选取较小的粗糙 度参数值。度参数值。 装装 配配 5配合性质相同，零件尺寸愈小则表面粗糙度参数值应愈配合性质相同，零件尺寸愈小则表面粗糙度参数值应愈 小；同一精度等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度参数小；同一精度等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度参数 值要小。值要小。 6要求防腐蚀、密封性能好，或者要求外表美观的表面粗要求防腐蚀、密封

40、性能好，或者要求外表美观的表面粗 糙度数值应较小。糙度数值应较小。 数控铣床数控铣床 7凡有关标准已对表面粗糙度要求作出规定（如与滚动轴承凡有关标准已对表面粗糙度要求作出规定（如与滚动轴承 配合的轴颈和外壳孔的表面粗糙度），则应按该标准确定表面粗糙配合的轴颈和外壳孔的表面粗糙度），则应按该标准确定表面粗糙 度参数值。度参数值。 8在确定表面粗糙度参数值时，应注意它与尺寸公差和形位在确定表面粗糙度参数值时，应注意它与尺寸公差和形位 公差相协调，一般尺寸公差、表面形状公差小时，表面粗糙度参数公差相协调，一般尺寸公差、表面形状公差小时，表面粗糙度参数 值也小，但它们之间不存在确定的函数关系。值也小，

41、但它们之间不存在确定的函数关系。 航空发动机齿轮航空发动机齿轮 GB/T10095.12-20014级级 螺旋锥齿轮螺旋锥齿轮 GB113657级级 形状公差形状公差t与尺寸公差与尺寸公差IT的关系的关系Ra与与IT的关系的关系 T60ITRa0.05IT T40ITRa0.025IT T25ITRa0.12IT T25ITRa0.15IT 尺寸公差，形状公差和表面粗糙度参数值的关系尺寸公差，形状公差和表面粗糙度参数值的关系 1与幅度特性有关参数的允许值。与幅度特性有关参数的允许值。 2与间距特性有关的参数允许值。与间距特性有关的参数允许值。 3与形状特性有关的参数允许值。与形状特性有关的参数允许值。 5.5 5.5 表面粗糙度的表面粗糙度的 测测 量量 专业基础课程专业基础课程 湖南工业大学湖南工业大学 表面粗糙度样表面粗糙度样 块块 933 934 1.与表面粗糙度样板比较测量与表面粗糙度样板比较测量 表面粗