第五章表面粗糙度

1、第五章 表面粗糙度及检测第5章表面特征的控制与评定第五章 表面粗糙度及检测 1. 表面粗糙度的国家标准 2. 零件表面粗糙度参数值的选择 3. 表面粗糙度的测量一、表面粗糙度的概念一、表面粗糙度的概念 1 1、表面粗糙度：指机械加工（或铸造、锻、表面粗糙度：指机械加工（或铸造、锻打）的零件表面上，总会存在着具有的较打）的零件表面上，总会存在着具有的较小间距和峰谷的小间距和峰谷的微观几何形状误差微观几何形状误差。也称。也称为微观不平度。为微观不平度。 2 2、表面粗糙度与形状误差和表面波度的区表面粗糙度与形状误差和表面波度的区别：别： 1 1）波距小于）波距小于1mm1mm的属于表面粗糙度的属于

2、表面粗糙度 2 2）波距在）波距在1 110mm10mm的属于表面波度的属于表面波度 3 3）波距大于）波距大于10mm10mm的属于形状误差的属于形状误差一、表面粗糙度的概念一、表面粗糙度的概念二、表面粗糙度对零件使用性能的影响二、表面粗糙度对零件使用性能的影响二、表面粗糙度对零件使用性能的影响二、表面粗糙度对零件使用性能的影响 1、对零件耐磨性的影响：表面粗糙度大; 磨损大;寿命低 2、对配合性质的影响：表面粗糙度影响配合性质的稳定性 3、对疲劳强度的影响：表面越粗糙，疲劳强度越低 4、对耐腐蚀性能的影响：粗糙的表面易造成表面锈蚀 5、对接触刚度、密封性、产品外观等的影响第二节第二节 表面

3、粗糙度的评定表面粗糙度的评定 一、取样长度与评定长度一、取样长度与评定长度 1 1、取样长度、取样长度lr ：测量和评定表面粗糙度时：测量和评定表面粗糙度时所规定的一段基准线长度。所规定的一段基准线长度。 5 5个以上完整轮廓的峰和谷个以上完整轮廓的峰和谷。 2 2、评定长度、评定长度ln ：一个零件的表面粗糙度未：一个零件的表面粗糙度未必均匀，一个必均匀，一个lr内不能完全合理反映某一表内不能完全合理反映某一表面粗糙度特征，因此，在测量和评定时，面粗糙度特征，因此，在测量和评定时，需规定一段最小长度作为评定长度。需规定一段最小长度作为评定长度。 一 般 ln =5 lr目的：为了限制和削弱表

4、面波度对表面粗糙度测量结果的影响二、基准线二、基准线niiniiniiFFy1112min轮廓最小二乘中线轮廓最小二乘中线niiniiniiFFy1112minniiniiniiFFy1112min轮廓算术平均中线轮廓算术平均中线niiniiniiFFy1112min三、评定参数三、评定参数 1 1、高度特征参数、高度特征参数-主参数主参数 （1 1） 轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差R Ra a: : 在一个取样长度在一个取样长度内，被测实际轮廓上各点偏离最小二乘中线的内，被测实际轮廓上各点偏离最小二乘中线的距离的绝对值的算术平均值。距离的绝对值的算术平均值。 特点；特点；RaRa能全面客观

5、地反映表面微观几何形状能全面客观地反映表面微观几何形状的特征。的特征。 niilxyndylRa101|)/1 (轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差RaRa: :1 1、高度特征参数、高度特征参数-主参数主参数 （2 2）微观不平度十点高度微观不平度十点高度 R Rz z：在一个取样长：在一个取样长度内，实际轮廓上五个最大轮廓峰高平均值与度内，实际轮廓上五个最大轮廓峰高平均值与五个最大轮廓谷深的平均值之和五个最大轮廓谷深的平均值之和。 Rz = + 特点：反映表面微观几何形状特征方面不特点：反映表面微观几何形状特征方面不如如a a全面，但测量方便，应用较多。全面，但测量方便，应用较多。5151i

6、piy5151iviy微观不平度十点高度微观不平度十点高度 R Rz z微观不平度十点高度微观不平度十点高度 R Rz z1 1、高度特征参数、高度特征参数-主参数主参数 （3 3） 轮廓最大高度轮廓最大高度R Ry y：在一个取样长度内，：在一个取样长度内，实际轮廓的最高峰顶线至最低谷低线之间实际轮廓的最高峰顶线至最低谷低线之间的距离。的距离。 特点：所反映表面微观几何形状特征更不特点：所反映表面微观几何形状特征更不全面，但测量十分简便，全面，但测量十分简便， 可与可与a a、z z联联用。用。三、评定参数三、评定参数 2 2、间距特征参数、间距特征参数 （1 1）轮廓的单峰平均间距轮廓的单

7、峰平均间距S S：取样长度：取样长度lr内轮内轮廓的单峰间距廓的单峰间距SiSi的平均值的平均值 单峰间距单峰间距S Si i：两相邻轮廓单峰最高点在基：两相邻轮廓单峰最高点在基准线上的投影长度准线上的投影长度SinS)/1 (间距特征参数间距特征参数间距特征参数间距特征参数 （2 2）轮廓微观不平度的平均间距轮廓微观不平度的平均间距S Sm m：取样长度：取样长度l l内轮廓微观不平度的间距内轮廓微观不平度的间距 S Smimi的平均值的平均值 微观不平度的间距微观不平度的间距S Smimi ：含有一个轮廓峰和相邻：含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一段基准线长度。轮廓谷的一段基准线长度。间距特征

8、参数间距特征参数说明：间距特征参数反映零件表面加工痕迹说明：间距特征参数反映零件表面加工痕迹的细密程度，有密封功能要求的表面要使的细密程度，有密封功能要求的表面要使用这两个参数。用这两个参数。间距特征参数间距特征参数 3 3、形状特征参数、形状特征参数 轮廓支承长度率轮廓支承长度率t tp p ：支撑长度（取样长度内：支撑长度（取样长度内b bi i之之和）与取样长度的比值。和）与取样长度的比值。 b bi i：一平行于基准线的线与轮廓相截得到的截线：一平行于基准线的线与轮廓相截得到的截线长度。长度。形状特征参数形状特征参数 说明：说明：反映零件表面耐磨性的指标。反映零件表面耐磨性的指标。 t

9、 tp p越大，表面凸起的实体部分大，承载面大，越大，表面凸起的实体部分大，承载面大，因此接触刚度高，表面越耐磨。因此接触刚度高，表面越耐磨。 间距特征参数间距特征参数间距参数、综合参数均为附加的评定参数。一般情况下应从三个基本评定参数中选取，只有少数零件的重要表面有特殊使用要求时才选用附加的评定参数表面粗糙度参数表面粗糙度参数表面粗糙度参数表面粗糙度参数第二节第二节 表面粗糙度参数及其数值的选择表面粗糙度参数及其数值的选择 一、表面粗糙度参数选择一、表面粗糙度参数选择 最常采用的是高度特征参数最常采用的是高度特征参数。 当只给出高度特征参数不能满足零件的功当只给出高度特征参数不能满足零件的功

10、能要求时，才附加给出间距特征参数和形能要求时，才附加给出间距特征参数和形状特征参数。状特征参数。 第二节第二节 表面粗糙度参数及其数值的选择表面粗糙度参数及其数值的选择 注意事项：注意事项： 1)1)光滑表面和半光滑表面，一般用光滑表面和半光滑表面，一般用R Ra a; ; 2)2)极光滑和极粗糙表面，宜采用极光滑和极粗糙表面，宜采用R Rz z； 3)3)不允许出现较大加工痕迹和受交变应力不允许出现较大加工痕迹和受交变应力作用的表面，用作用的表面，用R Ry y; ; 4)4)密封性要求高的表面，使用密封性要求高的表面，使用S Sm m和和S S； 5)5)耐磨性要求高的表面，可规定耐磨性要

11、求高的表面，可规定t tp p. .表面粗糙度参数及其数值的选择表面粗糙度参数及其数值的选择高度参数的选用 一般情况下可从Ra和Rz中任选一个 在常用值范围内（Ra为0.0256.3m），优先选用Ra 粗糙度要求特别高或低时，选用Rz，用于测量部位小或有疲劳强度要求的零件表面的评定表面粗糙度参数及其数值的选择表面粗糙度参数及其数值的选择 少数零件的重要表面，有特殊要求时才附加选用间距参数的选用间距参数的选用 S Sm m主要在对涂漆性能，冲压成形时抗裂纹、主要在对涂漆性能，冲压成形时抗裂纹、抗振、抗腐蚀、减小流体流动摩擦阻力等抗振、抗腐蚀、减小流体流动摩擦阻力等有要求时选用有要求时选用形状参数

12、的选用形状参数的选用主要在耐磨性、接触刚度要求较高等场合主要在耐磨性、接触刚度要求较高等场合附加选用附加选用二、表面粗糙度参数值的选择二、表面粗糙度参数值的选择 国标国标GB/T1031-1995GB/T1031-1995表面粗糙度参数及其表面粗糙度参数及其数值数值 选用原则：选用原则： 1)1) 同一零件上，工作表面的粗糙度值应比同一零件上，工作表面的粗糙度值应比非工作表面小。非工作表面小。 2)2) 运动速度高，单位面积压力大的表面数运动速度高，单位面积压力大的表面数值要小。值要小。 3 3）承载交变应力的零件，易产生应力集中）承载交变应力的零件，易产生应力集中处（圆角、沟槽），数值小处（

13、圆角、沟槽），数值小 表面粗糙度参数值的选择表面粗糙度参数值的选择 4)4) 配合性质要求越稳定，小间隙配合和受配合性质要求越稳定，小间隙配合和受重载的过盈配合，配合表面的数值小；重载的过盈配合，配合表面的数值小； 5) 5) 防腐性、密封性要求高、外表美观的表防腐性、密封性要求高、外表美观的表面，粗糙度值应小。面，粗糙度值应小。 6)6) 表面粗糙度数值与形位公差的协调关系表面粗糙度数值与形位公差的协调关系 7 7）已有专门标准对表面粗糙度作出要求的，）已有专门标准对表面粗糙度作出要求的，按标准确定（齿轮齿面）按标准确定（齿轮齿面） 轴和孔的表面粗糙度参数推荐值表面粗糙度的符号二、表面粗糙度的代号二、表面粗糙度的代号表面粗糙度基本参数的标注表面粗糙度附加参数的标注加工纹理方向的符号表面粗糙度图样上的标注方法表