第5章：表面粗糙度

1、1第五章：表面粗糙度l 表面粗糙度的概念l 表面粗糙度的影响l 表面粗糙度的评定l 表面粗糙度的标注l 表面粗糙度的选择l 表面粗糙度的测量2基本概念零件表面的形貌可分为三种情况：(1)表面粗糙度：零件表面所具有的微小峰谷的不平程度，其波长和波高之比一般小于 50。属于微观几何形状误差。(2)表面波纹度：零件表面中峰谷的波长和波高之比等于501000的不平程度称为波纹度。会引起零件运转时的振动、噪声，特别是对旋转零件（如轴承）的影响是相当大的目前表面波纹度还没有制定国家标准。国际标准化组织第57技术委员会正在制定表面波纹度有关国际标准。(3)形状误差 ：零件表面中峰谷的波长和波高之比大于100

2、0的不平程度属于形状误差。 3基本概念表面实际轮廓表面粗糙度表面波度形状误差4表面粗糙度对零件性能的影响影响零件的耐磨性。影响配合性质的稳定性。影响零件的疲劳强度。影响零件的抗腐蚀性。影响零件的密封性。对零件的外观、测量精度、表面光学性能、导电导热性能和胶合强度等也有着不同程度的影响。 5表面粗糙度的评定实际轮廓实际轮廓是平面与实际表面垂直相交所得的轮廓线。按照所取截面方向的不同，又可分为横向实际轮廓和纵向实际轮廓。在评定或测量表面粗糙度时，除非特别指明，通常是指横向实际轮廓，即与加工纹理方向垂直的截面上的轮廓6评定表面粗糙度时所取的一段基准线长度。目的：在于限制和减弱其他几何形状误差，特别是

3、表面波纹度对测量结果的影响。表面越粗糙，取样长度越大，因为表面越粗糙，波距也越大，较大的取样长度才能反映一定数量的微量高低不平的痕迹。表面粗糙度的评定取样长度l7评定表面轮廓所必需的一段长度。评定长度包括一个或几个取样长度，由于零件表面各部分的表面粗糙不一定很均匀，在一个取样长度上往往不能合理地反映某一表面粗糙度特征，故需在表面上取几个取样长度来评定表面粗糙度。表面粗糙度的评定评定长度Ln8评定表面粗糙度参数值大小的一条参考线。基准线有下列两种：轮廓最小二乘中线、轮廓算术平均中线。表面粗糙度的评定基准线9轮廓的最小二乘中线是在取样长度范围内，实际被测轮廓线上的各点至该线的距离平方和为最小，即2

4、0minly dx 表面粗糙度的评定-轮廓最小二乘中线m轮廓偏距ll轮廓总的走向轮廓中线rn10轮廓的算术平均中线是在取样长度范围内，将实际轮廓划分上下两部分，且使上下面积相等的直线（见图5-4），即F1F2+ Fn=G1+ G2 + Gm 轮廓算术平均中线往往不是唯一的，在一簇算术平均中线只有一条与最小二乘中线重合。在实际评定和测量表面粗糙度时，使用图解法时可用算术平均中线代替最小二乘中线。表面粗糙度的评定-轮廓算术平均中线11在取样长度内，被测实际轮廓上各点至轮廓中线距离绝对值的平均值，即 01( )laRy x dxl11naiiRyn表面粗糙度的评定-轮廓算术平均偏差a12在取样长度内

5、个最大的轮廓峰高ypi平均值与5个最大轮廓谷深yvi平均值之和。 55115piviiizyyR表面粗糙度的评定-微观不平度十点高度z13在取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。峰顶线和谷底线平行于中线且分别通过轮廓最高点和最低点。 Ry =ypmax+yvmax表面粗糙度的评定-轮廓最大高度y14基本符号:6060H2H1H1 1.4hH2=2 H1h 字高数字与字母高度符号的线宽高度H1高度H22.50.253.583.50.3551150.571570.710211011430表面粗糙度的标注-表面粗糙度符号15表 面 粗 糙 度 符 号用任何方法获得的表面（单独使用无意义）用去除

6、材料的方法获得的表面用不去除材料的方法获得的表面横线上用于标注有关参数和说明符 号 意 义 及 说 明表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求表面粗糙度的标注-表面粗糙度符号16abfc)(eda 处标注表面粗糙度高度特性参数值b 处标注加工方法、镀涂或其他的表面处理方法；c 处标注取样长度（mm）；d 处标注加工纹理方向符号；e 处标注加工余量（mm）；f 处标注间距特性参数值（mm）或形状特性参数值。 用去除材料的方法获得的表面, Ra的上限值为 3.2m，加工方法为铣制。铣3.2表面粗糙度的标注-表面粗糙度符号17l 表面粗糙度参数的单位是m。l 注写Ra时，只写数；l 注写Rz时，应同时注

7、出Rz和数值。只注一个值时，表示为上限值；注两个值时，表示为上限值和下限值。3.21.6Rz3.2用任何方法获得的表面, Rz的上限值为3.2m。例如：3.2用任何方法获得的表面, Ra的上限值为3.2m。表面粗糙度的标注-表面粗糙度符号18l 在同一图样上每一表面只注一次粗糙度代号，且应注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上。 3.26.36.31.63.26.31.66.31.66.31.6表面粗糙度的标注标注要求19其余12.53.23.21.6表面粗糙度的标注标注要求l 当零件的大部分表面具有相同的粗糙度要求时，对其中使用最多的一种，代（符）号，可统一注在图 纸的右上角。并加

8、注 “其余”二字。203.23.23.23.23.23.23.23.23.23.2303.23.230表面粗糙度的标注标注要求l 在不同方向的表面上标注时，代号中的数字及符号的方向必须按右图的规定标注。l 代号中的数字方向应与尺寸数字的方向一致。l 符号的尖端必须从材料外指向表面。 21表面粗糙度的标注标注要求l 同一表面上有不同的表面粗糙度要求时，须用细实线画出其分界线，应注出相应的表面粗糙度代号和尺寸。22表面粗糙度的标注标注要求l 齿轮、蜗轮、渐开线花键等没有画出齿形时，其表面粗糙度代号，可标在节圆。233.26.36.31.63.23.23.23.22456.36.31.6表面粗糙度的

9、标注标注示例24评定参数的选择：如无特殊要求，一般仅选用高度参数。推荐优先选用Ra值，因为Ra能充分反映零件表面轮廓的特征。以下情况下例外：1.当表面过于粗糙（Ra6.3m）或过于光滑（ Ra 0.025 m ）时，可选用Rz，因为此范围便于选择用于测量Rz的仪器测量。2.当零件材料较软时（因为Ra一般采用触针测量）3.当测量面积很小时，如顶尖、刀具的刃部、仪表的小元件的表面，可选用Ry值。表面粗糙度的选择25在满足功能要求的前提下，尽量选择较大的表面粗糙度参数值。同一零件上，工作表面的参数值应小于非工作表面粗糙度参数值。摩擦表面比非摩擦表面参数值要小，滚动摩擦表面比滑动摩擦表面的粗糙度数值要小。运动速度高、单位面积压力大的表面，受交变应力作用的重要零件的圆角沟槽表面粗糙度数值要小。表面粗糙度的选择26n配合精度要求高的配合表面，受重载荷作用的过盈配合表面粗糙度数值要小。n配合零件的表面粗糙度应与尺寸及形状公差相协调，一般来讲尺寸与形状公差要求愈严，粗糙度要求也就愈严。n同一公差等级的零件，小尺寸比大尺寸，轴比孔的粗糙度值要小。n凡有关标准已对表面粗糙度要求做出了规定，则应该按标准确定表面粗糙度参数值。表面粗糙度的选择27比较法：将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较，多用于车间