互换性与测量技术：第4章 表面粗糙度

第4章表面粗糙度

4.1概述表面粗糙度轮廓的界定完工零件实际表面轮廓图4-1

表面轮廓表面轮廓：平面与表面相交所得的轮廓线，称为表面轮廓。

图4-2零件表面几何形状误差及其组成成份实际表面轮廓表面粗糙度轮廓波纹度轮廓宏观形状轮廓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50～1000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。

4.2表面粗糙度对零件性能的影响

1.影响零件的耐磨性。机械零件磨损机理:

当两个相互表面相接触时，因接触仅在少数几个孤立的微凸体顶峰上发生，故在这些接触着的面积上产生很高的应力，使得接触面上发生塑性流动，造成接触点间的粘着和焊合，这种粘着和焊合的接触点叫作接点。随着运动的进行,接点被剪断，材料就会从一个表面转移到另一个表面上去，如此继续摩擦下去，一部分转移的材料就会因加工硬化、疲劳、氧化或其它原因而脱离出来，形成游离的磨屑，造成零件表面材料的耗失。当游离的磨粒的形状与位向适当时，磨粒就像刀具一样，对表面进行切削而形成切屑,进一步加剧了零件表面的磨损。磨损量与表面粗糙度之间的关系影响配合性质的稳定性。影响零件的疲劳强度。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。

4.3表面粗糙度的评定

1.评定基准(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５个以上的波峰和波谷。（标准见书P79表4-1。）(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个取样长度来确定。3)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：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

：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+F3+…+F2n-1=F2+F4+…+F2n2.评定参数（1）轮廓算术平均偏差Ｒa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

（2）微观不平度十点高度Ｒz在取样长度内５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。

（3）轮廓最大高度Ｒy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︱4.4表面粗糙度的应用一、表面粗糙度轮廓的符号和代号1.表面粗糙度的符号a1，a2——粗糙度幅度参数代号及其数值（mm）；b——加工要求、镀覆、涂覆、表面处理或其他说明等；c——取样长度（mm）或波纹度（mm）；d——加工纹理方向符号；e——加工余量（mm）；f——粗糙度间距参数值（mm）(e)bc/fa1a2d图4-9

表面粗糙度轮廓代号2．表面粗糙度的代号b)c)d)a)0.86.3铣3.23.2(5)3.2表面粗糙度其它项目的标注12.512.53.23.23.2f其余2512.50.4M1.63.23.2ff表面粗糙度代号标注示例3.标注举例二.表面粗糙度等级的选用4.5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0.5～60μm。