第五章表面粗糙度

1、1第五章第五章表面粗糙度表面粗糙度2第一节第一节 概概 述述一一. .表面粗糙度表面粗糙度 1.1.表面粗糙度是表面粗糙度是一种微观的几何形状误差一种微观的几何形状误差2.2.通常按波距的大小分为：通常按波距的大小分为：波距波距1mm1mm的属表面粗糙度；的属表面粗糙度；波距在波距在110mm110mm间的属表面波度；间的属表面波度；波距波距10mm10mm的属于形状误差。的属于形状误差。3453.3.表面粗糙度对零件使用性能的影响表面粗糙度对零件使用性能的影响 1)1)对摩擦和磨损的影响对摩擦和磨损的影响一般地一般地, ,表面越粗糙表面越粗糙, ,则摩擦阻力越大则摩擦阻力越大, ,零件的零件

2、的磨损也越快。磨损也越快。2)2)对配合性能的影响对配合性能的影响表面越粗糙表面越粗糙, ,配合性能越容易改变配合性能越容易改变, ,稳定性越差稳定性越差3)3)对疲劳强度的影响对疲劳强度的影响当零件承受交变载荷时当零件承受交变载荷时, ,由于应力集中的影响由于应力集中的影响, ,疲劳强度就会降低疲劳强度就会降低, ,表面越粗糙表面越粗糙, ,越容易产生疲越容易产生疲劳裂纹和破坏。劳裂纹和破坏。64)4)对接触刚度的影响对接触刚度的影响表面越粗糙表面越粗糙, ,实际承载面积越小实际承载面积越小, ,接触刚度越接触刚度越低。低。5)5)对耐腐蚀性的影响对耐腐蚀性的影响表面越粗糙表面越粗糙, ,越

3、容易腐蚀生锈。越容易腐蚀生锈。6)6)表面粗糙度还影响结合的密封性表面粗糙度还影响结合的密封性, ,产品的外产品的外观观, ,表面涂层的质量表面涂层的质量, ,表面的反射能力等等，表面的反射能力等等，所以要给予充分的重视。所以要给予充分的重视。7第二节第二节 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定一一. .取样长度取样长度 评定长度评定长度1.1.取样长度取样长度(l):(l):用以判别具有表面粗糙度特用以判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度征的一段基准线长度 2.2.评定长度评定长度(l(ln n):):评定表面粗糙度时所必须的评定表面粗糙度时所必须的一段基准线长度一段基准线长度 3. l3.

4、ln n=5l=5l8取样长度取样长度 评定长度评定长度9二二. .轮廓中线轮廓中线1.1.轮廓中线轮廓中线: :用以评定表面粗糙度值的基准线用以评定表面粗糙度值的基准线2.2.轮廓的最小二乘中线轮廓的最小二乘中线: :具有几何轮廓形状并具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。在取样长度范围内划分轮廓的基准线。在取样长度范围内, ,使被使被测轮廓线上的各点至该线的偏距的平方和为测轮廓线上的各点至该线的偏距的平方和为最小最小MinYnii12103.3.轮廓的算术平均中线轮廓的算术平均中线: :在取样长度内在取样长度内, ,将实将实际轮廓划分为上、下两部分际轮廓划分为上、下两部分, ,并使上、下两部

5、并使上、下两部分的面积相等的基准线。分的面积相等的基准线。 niiniiFF111112三三. .评定参数评定参数(GB/T3505-2000) (GB/T3505-2000) 1.1.与高度特性有关的参数与高度特性有关的参数1)1)轮廓的算术平均偏差轮廓的算术平均偏差R Ra a: :在取样长度内在取样长度内, ,被被测轮廓上各点至轮廓中线偏距绝对值的算术测轮廓上各点至轮廓中线偏距绝对值的算术平均值。平均值。 13轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差R Ra a示意图示意图142)2)轮廓的最大高度轮廓的最大高度R Rz z: :在取样长度内在取样长度内, ,轮廓轮廓峰顶线和谷底线间的距离。峰顶

6、线和谷底线间的距离。 轮廓最大高度轮廓最大高度R Rz z示意图示意图152.2.与间距特性有关的参数与间距特性有关的参数1)1)轮廓单元的平均宽度轮廓单元的平均宽度RSRSm m: :在一个取样长在一个取样长度内轮廓单元宽度度内轮廓单元宽度X Xs s的平均值，用的平均值，用RSRSm m表示。表示。 16173.3.与形状特性有关的参数与形状特性有关的参数1)1)轮廓的支承长度率轮廓的支承长度率Rmr:Rmr:在取样长度内在取样长度内, ,一一平行于中线的线从峰顶线向下移动一段截距平行于中线的线从峰顶线向下移动一段截距C C到某一水平位置时，与轮廓相截所得的各段到某一水平位置时，与轮廓相截

7、所得的各段截线长度截线长度bi bi 之和与评定长度的比值。之和与评定长度的比值。 1819四四. .评定参数值评定参数值 表表5.1 5.2 5.3 5.4 5.55.1 5.2 5.3 5.4 5.5国家标准规定国家标准规定: :评定表面粗糙度的基本参数是评定表面粗糙度的基本参数是Ra,RzRa,Rz，评定表面粗糙度时应从这二个参数，评定表面粗糙度时应从这二个参数中选取。中选取。在高度特性参数常用的参数值范围内（在高度特性参数常用的参数值范围内（RaRa为为0.0256.3m0.0256.3m，RzRz为为0.125m0.125m）推荐优）推荐优先选用先选用RaRa。20第三节第三节 表面

8、粗糙度的标注与选用表面粗糙度的标注与选用一一. .表面粗糙度的符号代号表面粗糙度的符号代号1.1.基本符号基本符号 基本符号，用任何方法获得的表面基本符号，用任何方法获得的表面 表示用去除材料的方法获得的表面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表示用不去除材料的方法获得的表面212.2.代号代号221)1)a:a:粗糙度高度参数允许值（粗糙度高度参数允许值（m):m):当选用当选用RaRa值时值时, ,可省略标注代号可省略标注代号RaRa而直接标注允许而直接标注允许值，若用值，若用Rz Rz 或或Ry Ry 值时，则应在其允许值前值时，则应在其允许值前加注相应的代号

9、加注相应的代号2)2)b:b:加工方法加工方法: :涂镀或其它表面处理，若无涂镀或其它表面处理，若无特殊要求，一般不予标注特殊要求，一般不予标注3)3)c:c:取样长度值（取样长度值（mm):mm):若按表中的规定选取若按表中的规定选取取样长度值，则不必标注。取样长度值，则不必标注。4)4)d:d:加工纹理方向加工纹理方向:一般对纹理方向无要求时一般对纹理方向无要求时,不必标注不必标注,若需控制纹理方向时若需控制纹理方向时,则标注相应的则标注相应的纹理方向符号。纹理方向符号。 23表示加工纹理方向为水平；表示加工纹理方向为水平；表示加工纹理方向为垂直；表示加工纹理方向为垂直；表示加工纹理方向为

10、网纹；表示加工纹理方向为网纹；M M 表示加工纹理方向为螺旋线形状。表示加工纹理方向为螺旋线形状。5)5)e:e:加工余量（加工余量（mm):mm):一般均在工艺文件中说一般均在工艺文件中说明，所以基本上也不标注明，所以基本上也不标注 6)6)f:f:间距参数值间距参数值RSmRSm或或RmrRmr值值(mm)(mm)24二二. .表面粗糙度图样上的标注方法表面粗糙度图样上的标注方法1.1.表面粗糙度代（符）号应注在可见轮廓线、表面粗糙度代（符）号应注在可见轮廓线、尺寸界线或它们的延长线上，有时也可标注尺寸界线或它们的延长线上，有时也可标注在尺寸线上。在尺寸线上。符号的尖端必须从材料外指向符号

11、的尖端必须从材料外指向表面表面，代号中数字及符号的方向必须与尺寸，代号中数字及符号的方向必须与尺寸数字方向一致。数字方向一致。2.2.标注示例标注示例2526三三. .表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用1.1.选用原则选用原则在满足功能要求前提下顾及经济性在满足功能要求前提下顾及经济性, ,使参数的使参数的允许值应尽可能大。允许值应尽可能大。2.2.选用方法选用方法类比法类比法 3.3.考虑下列关系考虑下列关系1)1)同一零件上的工作表面应比非工作表面的同一零件上的工作表面应比非工作表面的参数值小；参数值小；2)2)磨擦表面应比非磨擦表面的参数小；磨擦表面应比非磨擦表面的参数小； 273)3)承受交变载荷的表面承受交变载荷的表面, ,其圆角、沟槽等易产其圆角、沟槽等易产生应力集中的部位生应力集中的部位, ,参数值应小；参数值应小；4)4)配合性质要求愈高的表面配合性质要求愈高的表面, ,其粗糙度值应愈其粗糙度值应愈小；小；5)5)通常尺寸精度和形位精度要求愈高的部位通常尺寸精度和形位精度要求愈高的部位, ,参数值应愈小；参数值应愈小；6)6)与标准件配合的表面与标准件配合的表面, ,按标准件的有关规定按标准件的有关规定选取。选取。28第四节第四节 表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量1.1.比较法比较法: :用表面粗糙度样板进行比较测量用表面粗糙度样板进