表面粗糙度参数

1、第4章表面粗糙度4.1 概述在机械加工过程中，由于切削会留下切痕，切削过程中切屑 分离时的塑性变形，工艺系统中的高频振动，刀具和已加工表面 的磨擦等等原因，会使被加工零件的表面产生许多微小的峰谷， 这些微小峰谷的高低程度和间距状况就称为表面粗糙度。一、表面粗糙度的实质表面粗糙度是一种微观的几何形状误差，通常按波距的大小 分为：波距w 1mm的属表面粗糙度；波距在110mm间的属表面波度；波距10mm的属于形状误差。1#二、表面粗糙度对零件使用性能的影响1对摩擦和磨损的影响一般地，表面越粗糙，则摩擦阻力越大，零件的磨损也越快。2. 对配合性能的影响表面越粗糙，配合性能越容易改变，稳定性越差。3.

2、 对疲劳强度的影响当零件承受交变载荷时，由于应力集中的影响，疲劳强度就 会降低，表面越粗糙，越容易产生疲劳裂纹和破坏。4对接触刚度的影响 表面越粗糙，实际承载面积越小，接触刚度越低。5对耐腐蚀性的影响 表面越粗糙，越容易腐蚀生锈。此外，表面粗糙度还影响结合的密封性，产品的外观，表面 涂层的质量，表面的反射能力等等，所以要给予充分的重视。一 .基本术语1轮廓滤波器4.2表面粗糙度的评定把轮廓分成长波和短波成分的滤波器2.入滤波器确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波3取样长度用以判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长 度。规定和选取取样长度的目的是为了限制和削弱表面波纹度对 表面粗糙度测量结果的

3、影响。推荐的取样长度值见表4-1。在取样 长度内一般应包含五个以上的轮廓峰和轮廓谷。24评定长度 评定表面粗糙度时所必须的一段基准线长度。 为了充分合理地反映表面的特性，一般取 In =51。5轮廓中线m 用以评定表面粗糙度值的基准线。轮廓的最小二乘中线具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。在取样长度范围内，使被测轮廓线上的各点至该线的偏距 的平方和为最小。即：|r 20Z'dx = min#轮廓的算术平均中线 在取样长度内，将实际轮廓划分为 上、下两部分，并使上、下两部分的面积相等的基准线。即：F1+F3+F2 n-1二F2+F4+F2n轮會嶽的世时 X二、评定参数(GB/T 3505

4、-2000)1与高度特性有关的参数：轮廓的算术平均偏差Ra在取样长度内，被测轮廓上各点 至轮廓中线偏距绝对值的算术平均值。即：丄fZ(x »、-z乙Ra = lr 0dx或近似为：Ra = n =Ra参数能充分反映表面微观几何形状高度方面的特性，并且 所用仪器(电动轮廓仪)的测量比较简便，因此是GB推荐的首选评定参数。图样上标注的参数多为Ra。如' 表示Raw 3.2 lmRa参数的测量：用精密粗糙度仪（针描原理）轮廓的最大高度Rz在取样长度内，轮廓峰顶线和谷底 线间的距离。峰顶线和谷底线，分别指在取样长度内平行于中线 且通过轮廓最高点和最低点的线。Rz参数对某些小表面上不允

5、许出现较深的加工痕迹和小零 件的表面有实用意义。表示 Rz< 12.5»m。2与间距特性有关的参数 轮廓单元的平均宽度RSm：在一个取样长度内轮廓单元宽 度Xs的平均值，用RSm表示。即1 m RSmXsim y轮廓单元的平均宽度RSm是指轮廓峰和相邻的轮廓谷在中线 上的一段长度。3与形状特性有关的参数轮廓的支承长度率 Rmr 在取样长度内，一平行于中线的 线从峰顶线向下移动一段截距 C到某一水平位置时，与轮廓相截所得的各段截线长度bi之和与评定长度的比值Ml (C)nRmr(c)Ml (c) = bi b2bn 八 biIny显然，从峰顶线向下所取的水平截距 C不同，其支承长

6、度率 也不同，因此Rmr值应是对应于水平截距 C值而给出的。在标 准中，Rmr值是以百分率来表示的，当C值一定时，Rmr值越大, 表示轮廓凸起的实体部分越多，故起支承作用的长度长，表面接 触刚度高，耐磨性好。如图所示，图(a)承载能力强，图(b) 承载能力差。(a)(b)三、评定参数值各项评定参数的数值规定见表 4.14.4。4.3表面粗糙度的符号及其标注 一、基本符号基本符号，用任何方法获得的表面;4如图:表示用去除材料的方法获得的表面；表示用不去除材料的方法获得的表面。如上图，在上述三个符号的长边上均可加一横线，用于标注 有关参数和说明。在上述三个符号上均可加一小圆，表示所有表 面具有相同

7、的表面粗糙度要求。二、表面粗糙度参数及其数值的标注a :粗糙度高度参数允许值(卩m),当选用Ra 值时，可省略标注代号Ra而直接标注允许值，若#用Rz或Ry值时，则应在其允许值前加注相应的代号如：表示Ra值应不大于3.2卩m浮 表示Ra值应在1.63.2卩m之间表示Rz值应不大于12.5卩m表示Ry值应不大于25卩m5b :加工方法，涂镀或其它表面处理，若无特殊要求，一般#不予标注。如图： <表示表面镀硬铬，镀层厚度为(60± 5)卩m,镀后抛光 且Ra值不大于0.4 1 m。又如："表示表面刮削后，在25mm x 25mm面积内，接触点不 小于10点，且Ra值不大于

8、1.61 mc :取样长度值(mm),若按表4-1中的规定选取取样长度值， 则不必标注。d :加工纹理方向，一般对纹理方向无要求时，不必标注， 若需控制纹理方向时，则标注相应的纹理方向符号。女如:=表示加工纹理方向为水平； 丄表示加工纹理方向为垂直； x表示加工纹理方向为网纹； M表示加工纹理方向为螺旋线形状。e :加工余量(mm), 般均在工艺文件中说明，所以基本上 也不标注。f :间距参数值 RSm或Rmr值(mm)若需要标注RSm值或Rmr(c)值时，数值写在相应代号的后面。 图4.9a为RSm上限值的标注示例；图4.9b为RSm最大值的标注 示例；图4.9c为Rmr(c)的标注示例，表

9、示水平截距C在Rz的50 % 位置上，Rmr(c)为70%，此时Rmr(c)为下限值；图4.9d为Rmr(c) 最小值的标注示例#三、表面粗糙度标注示例#4.4表面粗糙度的选用一、评定参数的选用高度参数是基本参数，在 Ra的常用值范围（0.0256.3卩m） 内，国标推荐优先选用 Ra;当粗糙度要求特别高（Rav0.025卩m =或特别低（Ra>6.3卩m）时,可选用Rz;当高度参数已不能满足控 制功能要求时，根据需要可选用 RSm或Rmr补充控制。二、评定参数值的选用表4-2列出了各参数的系列值。表4-5列出了表面粗糙度参数 值与所适应的零件表面的关系，可供选用时参考。且一般应考虑 下

10、列关系：1同一零件上的工作表面应比非工作表面的参数值小；2磨擦表面应比非磨擦表面的参数小；3承受交变载荷的表面，其圆角、沟槽等易产生应力集中的部 位，参数值应小；4配合性质要求愈高的表面，其粗糙度值应愈小；5通常尺寸精度和形位精度要求愈高的部位，参数值应愈小;6与标准件配合的表面，按标准件的有关规定选取。钻、粗车、粗刨等;12.5 /在常用值范围内，表面粗糙度与加工方法的关系:3.2 /-"V半精（车、刨、铣、镗等）加工；精（车、铣、刨、镗）加工及拉削、刮削、铰孔、滚压；（有配合要求的内孔，精度较高的平面如减速器的分离平面等）磨、精铰、精细镗;（有配合要求的外圆，如轴颈，轴6头等）以上超精加工如：精磨、珩磨、研磨、镜面磨、抛光7等等。（如各种量具工作面，量规 0.1、量块工作面 0.012、非工作 面 0.05 等）4.5 表面粗糙度的