互换性与技术测量(第五版)第四章表面粗糙度教材

1、 1.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1000的不平程度属于形状误差。 2.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

2、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。 4.1 表面粗糙度的国家标准 1.表面粗糙度的基本术语 1）.取样长度l：评定表面粗糙度所规定的一段基准 线长度。应与表面粗糙度的大小相适应。规定取样 长度是为了限制和减弱表面波纹度对表面粗糙测量 结果的影响，一般在一个取样长度内应包含个以 上的波峰和波谷。 2）.评定长度 ln：为了全面、充分地反映被测表面 的特性，在评定或测量表面轮廓时所必需的一段长 度。评定长度可包括一个或多个取样长度。表面不 均匀的表面，宜选用较长的评定长度。 评定长度一般按5个

3、取样长度来确定。基准线LnLLLL 3）.评定表面粗糙度的基准线：评定表面粗糙度的 一段参考线。有以下两种： 轮廓的最小二乘中线m：在取样长度内，使轮廓上 各点至一条该线的距离平方和为最小。即： 轮廓算术平均中线m ：在取样长度内，将实际轮 廓划分上下两部分，且使上下面积相等的直线 。 即： F1+F2+Fn= G1+G2+GnLF1F2y = f ( x )FnG1G2Gmx0 2.表面粗糙度的评定参数 国家标准GB3505-83和GB/T1031-95中规定了6个评 定参数，其中有关高度特性的参数3个，间距特性 的参数有2个，形状特性参数有1个，其中高度参数 是主要的。 1）轮廓算术平均偏

4、差a 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: dxxylRla0)(1niiaynR11 2）微观不平度十点高度z 在取样长度内个最大的轮廓峰高ypi平均值与5个 最大轮廓谷深yvi平均值之和。55151iviipizyyR 3）轮廓最大高度y 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 3.表面粗糙度代号及标注 1）表面粗糙度的符号 在图样上表示表面粗糙度的符号有三种： a 为基本符号，表示表面可以用任何方法获得； b 表示表面是用去除材料的方法获得的； c 表示表面是

5、用不去除材料的方法获得的。abc 2)表面粗糙度的代号 a1、a2 处为粗糙度高度 参数的允许值（m）； b 处标注加工方法、镀涂 或其它表面处理； c 处标出取样长度（mm）； d 标出加工纹理方向符号； e 处标出加工余量（mm）； f 处标出间距参数值（mm） 或轮廓支承长度率。 3)表面粗糙度的标注 标注时将其标注在可见轮廓线、尺寸界线、引出 线或它们的延长线上，符号的尖端必须从材料外 指向被注表面。 高度参数：当选用Ra时，只需在代号中标出其参 数值，“Ra”本身可以省略； 当选用Rz或Ry时，参数和参数值都应标出； 当所有实测值不允许超过规定值时，应在图样上 标注最大值或最小值。

6、取样长度：如按国标选用，则可省略标注； 表面加工纹理方向：指表面微观结构的主要方向， 由所采用的加工方法或其它因素形成，必要时才 规定。标注举例 4.2表面粗糙度（参数值）的选择 1.表面粗糙度（评定参数）的选择 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： 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。 当零件材料较软时，因为Ra一般采用触针测 量。 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。

7、 2.表面粗糙度（参数值）的选择 表面粗糙度参数值的选择原则是： 在满足零件表面功能要求的前提下，尽量选取较 大的参数值。 一般原则： 同一零件上，工作表面比非工作表面粗糙度值小； 摩擦表面比非摩擦表面要小； 受循环载荷的表面要小； 配合要求高、联接要求可靠、受重载的表面粗糙 度值都应小； 同一精度，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙 度值要小。 3.参数值的选用方法 可用类比法来确定。 一般尺寸公差、表面形状公差小时，表面粗糙度 参数值也小，但也不存在确定的函数关系。如机 床的手轮或手柄。 一般情况下，它们之间有一定的对应关系，设形 状公差为T，尺寸公差为IT，它们之间的关系可 参照以下对应关系： 若T0.6 IT， 则Ra0.05 IT； Rz 0.2 IT T0.4 IT， 则Ra0.025 IT； Rz 0.1 IT T0.25 IT，则Ra0.012 IT； Rz 0.05 IT T0.25 IT，则Ra0.15 T； Rz 0.6 T 4.3表面粗糙度的测量 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，评定表面粗糙 度值较大的工件。 光切法：利用光切原理，用双管显微镜测量。 常用于测量Rz为0.560m。 干涉法：利用光波干涉原理，用干涉显