第四章表面粗糙度及检测

1、第四章 表面粗糙度及检测目的：了解表面粗糙度的意义及表示方法，为选用表面粗糙度打下基础。 内容：（1）了解表面粗糙度的实质及对零件使用性能的影响； （2）掌握表面粗糙度的评定参数的含义及应用场合；（3）初步掌握表面粗糙度的正确选用，能在图样上正确标注；（4）了解表面粗糙度的检测方法。学习要点：学习要点：5.1 概念及其对零件使用性能的影响第四章 表面粗糙度及检测5.1.1 表面特征的意义3类几何形状误差表面粗糙度轮廓波纹度轮廓宏观形状轮廓实际表面轮廓零件表面几何形状误差及其组成成份5.1 概念及其对零件使用性能的影响5.1.2 表面粗糙粗对零件使用性能的影响（1）对配合性质的影响（2）对耐磨性

2、的影响（3）对工作精度的影响（4）对疲劳强度的影响（5）对抗腐蚀性能的影响5.1.3 表面波纹度对零部件性能的影响（1）对耐磨性及配合的影响（2）对密封性的影响（3）对零件振动和噪音的影响5.2 表面粗糙度的评定5.2.1 一般术语及定义（1）表面轮廓指一个指定平面与实际表面相交所得的轮廓，它是评定表面结构首先要确定的研究对象。 经加工获得的零件表面的粗糙度是否满足使用要求，需要进行测量和评定。5.2 表面粗糙度的评定5.2.1 一般术语及定义（续）（2）轮廓滤波器把轮廓分成长波和短波成分的滤波器。 5.2 表面粗糙度的评定5.2.1 一般术语及定义（续）（3）取样长度用于判别被评定轮廓的不规

3、则特征的X 轴方向上的长度，即测量或评定表面粗糙度时所规定的一段基准线长度，它至少包含5 个以上轮廓峰和谷。中线lnlrlrlrlrlr5.2 表面粗糙度的评定5.2.1 一般术语及定义（续）（4）评定长度用于判别被评定轮廓的X轴方向上的长度，它包含一个或几个取样长度，在一般情况下以五个取样长度为一个评定长度 。中线lnlrlrlrlrlr5.2 表面粗糙度的评定5.2.1 一般术语及定义（续）（5）中线具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。包括轮廓最小二乘中线和轮廓算术平均中线 轮廓算术平均中线指在取样长度内，划分实际轮廓为上、下两部分，且使上下两部分面积相等的线。5.2 表面粗糙度的评定5.

4、2.1 一般术语及定义（续）轮廓最小二乘中线指在取样长度内，使轮廓线上各点轮廓偏距 Z i的平方和为最小的线lrZi最小二乘中线5.2 表面粗糙度的评定5.2.2 几何参数（1）轮廓峰指被评定轮廓上连接轮廓与X轴两相邻交点的向外的轮廓部分。最高点轮廓峰高Zp （2）轮廓谷指被评定轮廓上连接轮廓与X轴两相邻交点的向内的轮廓部分。最低点轮廓谷深Zv 5.2 表面粗糙度的评定5.2.2 几何参数（续）（3）轮廓单元指轮廓峰和相邻轮廓谷的组合 。5.2 表面粗糙度的评定5.2.3 评定参数1. 幅度参数（峰和谷）（1）最大轮廓峰高Rp（2）最大轮廓峰深Rv（3）轮廓最大高度RzRz=Rp+Rv5.2

5、表面粗糙度的评定5.2.3 评定参数（续）2. 幅度参数（峰和谷）（4）轮廓单元的平均高度 Rc 指在一个取样长度内轮廓单元高度Zt的平均值（5）轮廓的总高度 Rt 在评定长度内最大轮廓峰高与最大轮廓谷深之和RtRz 5.2 表面粗糙度的评定2. 幅度参数（纵坐标平均值）（1）轮廓的算术平均偏差Ra 指在一个取样长度内纵坐标值Z(x) 绝对值的算术平均值 RaZxZnZiZ1Z2dxxZlrRalr0)(1niiZnRa11近似5.2.3 评定参数（续）5.2 表面粗糙度的评定2. 幅度参数（纵坐标平均值）（2）轮廓的均方根偏差Rq 在一个取样长度内纵坐标值Z(x)的均方根值 lrxXZlr0

6、2d)(1Rq （3）轮廓的偏斜度Rsk 在一个取样长度内纵坐标值Z(x)三次方的平均值与Rq的三次方的比值。 lrxxZlrRq03d)(131Rsk= （4）轮廓的陡度Rku 在一个取样长度内纵坐标值Z(x)四次方的平均值与Rq的四次方的比值。 lrxxZlrRq04d)(141Rku= 5.2.3 评定参数（续）5.2 表面粗糙度的评定5.2.3 评定参数（续）3. 间距参数间距参数用轮廓单元的平均宽度Rsm衡量。所谓轮廓单元的平均宽度轮廓单元的平均宽度是指在一个取样长度内轮廓单元宽度Xs的平均值miiXsm11Rsm Xs6Xs5Xs4Xs3Xs2Xs1lr中线5.2 表面粗糙度的评定

7、4. 曲线和相关参数（1）轮廓支承长度率 Rmr(c) 指在给定水平截面高度c上轮廓的实体材料长度Ml(c)与评定长度的比率。 5.2.3 评定参数（续）lcMllMlini)(1Rmr(c)= 5.2 表面粗糙度的评定4. 曲线和相关参数（2）轮廓支承长度率曲线 轮廓支承长度率曲线 Rmc表示轮廓支承率随水平位置而变化的关系曲线 5.2.3 评定参数（续）5.3 表面粗糙度的选用5.3.1 参数的选用表面粗糙度的评定参数应从幅度参数Ra、Rz、间距参数Rsm 和相关参数Rmr(c)中选取。Ra、Rz为主参数且Ra反映轮廓信息最多能够较完整全面的反映零件表面微观几何形状；Rsm和Rmr(c)为

8、辅助参数，一般不单独使用。 5.3 表面粗糙度的选用5.3.2 参数值的选用原则：在满足零件性能要求的前提下，尽量选择较大的参数值，以降低成本。 （1）同一零件上，工作表面的粗糙度值应比非工作表面小。（2）摩擦表面的粗糙度值应比非摩擦面小；滚动摩擦表面比滑动摩擦表面的粗糙度参数值要小；运动速度高、单位压力大的摩擦表面，应比运动速度低、单位压力小的摩擦表面的粗糙度参数值要小。（3）承受交变压力的表面及易引起应力集中的部分（如圆角、沟槽），表面粗糙度参数值要小。（4）要求配合稳定可靠的零件表面粗糙度参数值应小。配合间隙小的配合表面以及要求联接可靠、受重载荷的过盈配合表面等，表面粗糙度参数值应小。（

9、5）配合性质相同时，零件的尺寸越小则表面粗糙度参数值越小。同一公差等级，轴的表面粗糙度值应比孔的数值小，小尺寸比大尺寸的数值要小。（6）防腐性、密封性要求高、外表美观的表面，粗糙度参数值应小。（7）凡有关标准已对表面粗糙度要求作出具体规定，应按标准规定来确定。5.4 表面结构的标注5.4.1 表面粗糙度的符号与代号1. 符号5.4 表面结构的标注5.4.1 表面粗糙度的符号与代号（续）2. 工件轮廓个表面的图形符号当在图样某个视图上构成封闭轮廓的各表面（不含前后面）有相同的表面结构要求时，应在完整图形符号上加一圆圈 。5.4 表面结构的标注5.4.1 表面粗糙度的符号与代号（续）3. 符号组成

10、及注写位置（1）a: 注写表面结构单一要求（2）a、b: 注写两个或多个表面结构要求（3）c: 注写加工方法、表面处理、涂层或其他加工工艺要求（4）d: 注写表面纹理及方向符号（5）e: 注写所要求的加工余量5.4 表面结构的标注5.4.2 表面结构的标注及示例1. 表面粗糙度一般标注（1）表面结构要求可标注在轮廓线上，其符号应从材料外指向并接触表面。必要时，表面结构也可用带箭头或黑点的指引线引出标注 。5.4 表面结构的标注5.4.2 表面结构的标注及示例（续）1. 表面粗糙度一般标注（2）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 。5.4 表面结构的标注5.4.2 表面结构的标

11、注及示例（续）1. 表面粗糙度一般标注（3）表面结构要求可标注在形位公差框格上方。5.4 表面结构的标注5.4.2 表面结构的标注及示例（续）1. 表面粗糙度一般标注（4）表面结构要求可直接标注在延长线上，或用带箭头的指引线引出标注。5.4 表面结构的标注5.4.2 表面结构的标注及示例（续）1. 表面粗糙度一般标注（5）圆柱和棱柱表面的表面结构要求只标注一次，如果每个棱柱表面有不同的表面结构要求，则应分别单独标注。5.4 表面结构的标注5.4.2 表面结构的标注及示例（续）2. 表面粗糙度简化标注（1）有相同表面结构要求的简化注法5.4 表面结构的标注5.4.2 表面结构的标注及示例（续）2. 表面粗糙度简化标注（2）多个表面有共同要求的注法5.4 表面结构的标注5.4.2 表面结构的标注及示例（续）3. 两种或多种工艺获得的同一表面的注法5.5 表面粗糙度的测量零件完工后，其表面的粗糙度是否满足使用要求，需要进行检测。检测的基本