第4章表面粗糙度

1、1第第4章章 表面粗糙度表面粗糙度4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定 4.3 4.3 表面粗糙度的标注表面粗糙度的标注 4.4 4.4 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用 4.5 4.5 表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量24.1 4.1 概概 述述 4.1.1 4.1.1 表面粗糙度的定义表面粗糙度的定义 在机械加工过程中，由于刀具或砂轮切削在机械加工过程中，由于刀具或砂轮切削后遗留的刀痕等原因，造成零件表面的凹凸后遗留的刀痕等原因，造成零件表面的凹凸不平，形成微观几何形状误差的较小间距的不平，形成微观几何形状误差的较小间距的峰谷，称为表面粗糙度。峰谷，

2、称为表面粗糙度。34.1.2 4.1.2 表面粗糙度对机械表面粗糙度对机械零件使用性能的影响零件使用性能的影响 1 1对耐磨性的影响对耐磨性的影响 2 2对配合性质的影响对配合性质的影响 3 3对抗疲劳强度的影响对抗疲劳强度的影响 4 4对接触刚度的影响对接触刚度的影响 5 5对抗腐蚀性的影响对抗腐蚀性的影响 6. 6. 对其它性能的影响对其它性能的影响44.24.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定 4.2.1 4.2.1基本术语基本术语 1 1轮廓滤波器轮廓滤波器 把轮廓分成长波和短波成分的滤波器。把轮廓分成长波和短波成分的滤波器。 2 2传输带传输带 传输带是两个定义的滤波器之间的波长传

3、输带是两个定义的滤波器之间的波长范围，例如可表示为：范围，例如可表示为：0.00025-0.80.00025-0.8。54.2.1 4.2.1 基本术语基本术语 3 3取样长度（取样长度（lr） 测量表面粗糙度时所规定的一段基准线测量表面粗糙度时所规定的一段基准线长度长度 。 4 4评定长度（评定长度（ln） 测量和评定时所规定的一段最小长度称测量和评定时所规定的一段最小长度称为评定长度（为评定长度（ln）。）。 64.2.1 4.2.1 基本术语基本术语 5 5轮廓中线轮廓中线(m) (m) (1) (1) 轮廓最小二乘中线轮廓最小二乘中线 即即 为最小时的线为最小时的线 (2) (2) 轮

4、廓算术平均中线轮廓算术平均中线 即即 时的线时的线 7 1. 1.幅度参数（高度参数）幅度参数（高度参数） （1）评定轮廓的算术平均偏差评定轮廓的算术平均偏差RaRa：在一个取样在一个取样长度内纵坐标值长度内纵坐标值Z(x)Z(x)绝对值的算术平均值，绝对值的算术平均值，如图如图4.44.4所示，用所示，用RaRa表示。表示。 即即 8 (2) (2) 轮廓的最大高度轮廓的最大高度RzRz：在一个取样长度内，最在一个取样长度内，最大轮廓峰高大轮廓峰高ZpZp和最大轮廓谷深和最大轮廓谷深ZvZv之和的高度，如之和的高度，如图图4.54.5所示，用所示，用RzRz表示。即表示。即 Rz=Zp+Zv

5、Rz=Zp+Zv 9 2 2间距参数间距参数 轮廓单元的平均宽度轮廓单元的平均宽度RSmRSm：在一个取样长度内轮：在一个取样长度内轮廓单元宽度廓单元宽度XsXs的平均值，如图的平均值，如图4.54.5所示，用所示，用RSmRSm表表示。即示。即 10 3 3混合参数混合参数( (形状参数形状参数) ) 轮廓的支承长度率轮廓的支承长度率Rmr(c)Rmr(c)：在给定水平位置：在给定水平位置C C上轮廓的实体材料长度材上轮廓的实体材料长度材Ml(c)Ml(c)与评定长度的比率，与评定长度的比率，如图如图4.74.7所示，用所示，用Rmr(c)Rmr(c)表示，即表示，即 114.2.3 4.2

6、.3 评定参数的数值规定评定参数的数值规定 124.2.3 4.2.3 评定参数的数值规定评定参数的数值规定134.3 4.3 表面粗糙度的标注表面粗糙度的标注a a 传输带或取样长度传输带或取样长度 ( (单位为单位为m m)m m)粗糙粗糙度参数代号及其数值度参数代号及其数值( (第一个表面结构第一个表面结构要求，单位为要求，单位为 m)m)；b b 粗糙度参数代号及其数值粗糙度参数代号及其数值( (第二个表面第二个表面结构要求结构要求) )；c c 加工要求、镀覆、涂覆、表面处理或其加工要求、镀覆、涂覆、表面处理或其它说明等；它说明等；d d 加工纹理方向符号；加工纹理方向符号；e e

7、加工余量加工余量( (单位为单位为mm)mm)； 14 表面粗糙度的标注示例表面粗糙度的标注示例15表面粗糙度的标注示例表面粗糙度的标注示例16表面粗糙度附加参数的标注表面粗糙度附加参数的标注 表表面粗糙度的间距参数和混合特性参数为附加面粗糙度的间距参数和混合特性参数为附加参数，图参数，图4.9a4.9a为为RSmRSm上限值的标注示例；图上限值的标注示例；图4.9b4.9b为为RSmRSm最大值的标注示例；图最大值的标注示例；图4.9c4.9c为为Rmr(c)Rmr(c)的标注示的标注示例，表示水平截距例，表示水平截距C C在在RzRz的的5050位置上，位置上，Rmr(c)Rmr(c)为为

8、7070，此时，此时Rmr(c)Rmr(c)为下限值；图为下限值；图4.9d4.9d为为Rmr(c)Rmr(c)最最小值的标注示例。小值的标注示例。 17表面粗糙度其他项目的标注表面粗糙度其他项目的标注 取样长度若按标准规定的默认值，且评定长度为取样长度若按标准规定的默认值，且评定长度为5 5个取个取样长度，在图样上可以省略标注；若选用非标准值或评定样长度，在图样上可以省略标注；若选用非标准值或评定长度不为长度不为5 5个取样长度，则应在相应位置标注取样长度的个取样长度，则应在相应位置标注取样长度的值（如表值（如表4.74.7）或取样长度的个数（如图）或取样长度的个数（如图4.10a4.10a

9、表示评定长表示评定长度为度为3 3个取样长度）。个取样长度）。 若某表面的粗糙度要求由指定的加工方法（如铣削）若某表面的粗糙度要求由指定的加工方法（如铣削）获得时，可用文字标注在图获得时，可用文字标注在图4.84.8规定之处，见图规定之处，见图4.10b4.10b。 若需要标注加工余量（设加工总余量为若需要标注加工余量（设加工总余量为7 mm7 mm），应将），应将其标注在图其标注在图4.84.8规定之处，见图规定之处，见图4.10c4.10c。18加工纹理方向的符号加工纹理方向的符号 19 4.4 4.4 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用 4.4.1 4.4.1 评定参数的选用评定参数的选用

10、 一般情况下可以从幅度参数一般情况下可以从幅度参数RaRa和和RzRz中任选中任选 一个一个, ,但在常用值范围内但在常用值范围内(Ra(Ra为为0.025-6.3m),0.025-6.3m),优先选用优先选用RaRa。 对附加评定参数对附加评定参数RSmRSm和和Rmr(c)Rmr(c)，一般不能，一般不能作为独立参数选，只有少数零件的重要表面作为独立参数选，只有少数零件的重要表面且有特殊使用要求时才附加选用。且有特殊使用要求时才附加选用。20 4.4 4.4 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用 4.4.2 4.4.2 评定参数值的选用评定参数值的选用 (1) (1) 同一零件上，工作表面的同

11、一零件上，工作表面的RaRa或或RzRz值比非工值比非工 作表面小。作表面小。 (2) (2) 摩擦表面摩擦表面RaRa或或RzRz值比非摩擦表面小。值比非摩擦表面小。 (3) (3) 运动速度高、单位面积压力大运动速度高、单位面积压力大, , 以及受变以及受变 应力作用的重要零件的圆角沟槽的表面粗应力作用的重要零件的圆角沟槽的表面粗 糙度要求应较高。糙度要求应较高。 (4) (4) 配合性质要求高的配合表面，表面粗糙度配合性质要求高的配合表面，表面粗糙度 值应较小。值应较小。 21 4.5 4.5 表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量 2.2.光切法光切法3.3.针描法针描法224.5 4.5 表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量4.4.干涉法干涉法5 5激光反射法激光反射法6. 6. 三维几何表面测量三维几何表面测量23习题习题 4 4 4.1 4.1 表面粗糙度评定参数表面粗糙度评定参数RaRa和和RzRz的含义是的含义是什么？什么？ 4.2 4.2 轮廓中线的含义和作用是什么？为什轮廓中线的含义和作用是什么？为什么规定了取样长度还要规定评定长度？两么规定了取样长度还要规定评定长度？两者之间有什么关系者之间有什么关系? ? 4.3 4.3 表