第5章 表面粗糙度及测量

本节重点内容：

表面粗糙度的含义表面粗糙度的评定参数及其含义表面粗糙度的标注方法表面粗糙度参数的选用5表面粗糙度及其测量一、表面粗糙度的概念

5.1表面粗糙度对零件使用性能的影响

表面粗糙度（光洁度）是一种微观几何形状误差；表面粗糙度数值越小，则零件表面越光滑。二、表面粗糙度对零件使用性能的影响

对耐磨性的影响－－表面越粗糙，磨损越快。

对配合性质的影响－－表面粗糙度影响配合性质的稳定性

对抗腐蚀性的影响－－提高零件表面粗糙度质量，可以增强其抗腐蚀能力对抗疲劳强度的影响－－提高零件表面粗糙度质量，可提高其抗疲劳强度

对结合密封性的影响－－提高零件表面粗糙度质量，可提高其密封性

5.2表面粗糙度的评定

一、基本术语和定义

1.取样长度（）：指测量或评定表面粗糙度时所规定的一段基准线长度，它至少包含五个以上轮廓峰和谷。取样长度L的方向与轮廓走向一致。2.评定长度（）：在测量和评定表面粗糙度时所必须的一段表面长度，称为评定长度，它可包括一个或几个取样长度。3.基准线

1）轮廓最小二乘中线：在取样长度内，使轮廓线上各点至基准线的距离的平方和为最小。2）轮廓的算术平均中线：

在取样长度内划分实际轮廓为上下两部分，且使上部分所围面积之和与下部分所围面积之和相等的基准线。

二、评定参数1.轮廓的幅度参数1）轮廓算术平均偏差（Ra）：Ra值越大，则表面越粗糙。

Ra能较全面客观地反映表面微观几何形状特征，是普遍采用的参数。

2）轮廓的最大高度（Rz）：Rz值越大，表面加工的痕迹越深。2.轮廓单元的平均宽度（RSm）RSm是评定轮廓的间距参数，其值越小，表示轮廓表面越细密，密封性越好3.轮廓的支承长度率Rmr（c）Rmr（c）是评定轮廓的曲线和相关参数，当c一定时，Rmr（c）值越大，则支承能力和耐磨性越好。5.3表面粗糙度的标注

一、表面粗糙度符号

在表面粗糙度符号的基础上，标注上其他有关表面特征的符号：

a--粗糙度高度参数的允许值，

b--加工要求

c--取样长度

d--加工纹理方向符号

e--加工余量

f--其他附加参数RSm或Rmr（c）。二、旧标准表面粗糙度代号三、旧标准表面粗糙度的标注示例四、新标准表面粗糙度代号五、新标准表面粗糙度的标注示例六、表面粗糙度图样上的标注5.4表面粗糙度的选用

一、表面粗糙度评定参数的选用

Ra：在常用数值范围内优先选用，可用电动轮廓仪测量。

Rz：当零件的疲劳强度和密封性要求较高时，不允许零件表面出现较深的加工痕迹时选用。

RSm：主要在涂漆性能，冲压成形时抗引起裂纹、抗振性、抗腐蚀性、减小流体流动摩擦阻力等要求时附加选用。

Rmr(c)：主要在表面承受重载和耐磨性、接触刚度要求高等场合才附加选用1.选用原则：

在满足工作性能要求的情况下，尽量选用较大的粗糙度数值，以减少加工难度，降低加工成本。二、表面粗糙度参数值的选用2.常用的选用方法－－类比法

同一零件上，工作表面的数值比非工作表面要小；运动速度高、单位面积压力大的摩擦表面，受交变应力作用的重要零件圆角、沟槽处，应有较小的表面粗糙度参数值；配合性质要求稳定、小间隙配合和受重载的过盈配合应有较小的表面粗糙度参数值；有防腐蚀、密封性要求和外表美观的表面，应有较小的表面粗糙度参数值；确定表面粗糙度参数值时，应注意与尺寸公差和形位公差协调。2.选用时考虑的因素表面微观特征Ra(μm)Rz(μm)加工方法应用举例粗糙表面可见刀痕≤20≤80粗车、粗铣、粗刨、钻、锯断等粗加工过的表面，非配合的加工表面，如轴端面、倒角钻孔等一般接合面可见加工痕迹≤10≤40车、刨、铣、镗、扩孔、粗铰、拉、粗磨、铣齿轴上不安装轴承、齿轮的非配合表面、箱体侧面、螺栓孔、铆钉孔、垫圈接触面等微见加工痕迹≤5≤20半精加工表面、箱体、套筒等与其他零件接合而无配合要求的表面看不清加工痕迹≤2.5≤10接近于精加工表面、箱体上安装轴承的镗孔表面、普通级齿轮的齿面表面微观特征Ra(μm)Rz(μm)加工方法应用举例重要接合面可辨加工痕迹方向≤1.25≤6.3精车、精铰、精拉、精磨IT8~IT6公差的零件的配合面、轴颈表面、丝杠工作面、较精密齿轮的齿面微辨加工痕迹方向≤0.63≤3.2无法辨加工痕迹方向≤0.32≤1.6特别精密接合面量块接合面暗光泽面≤0.16≤0.8精磨、研磨、普通抛光精密机床主轴颈表面、一般量规工作表面、汽缸套内表面亮光泽面≤0.08≤0.4超精磨、精抛光、镜面磨削精密机床主轴颈表面、精密滚动轴承的滚道、滚珠表面、高压油泵中柱塞和套的配合表面镜状光泽面≤0.04≤0.2雾状镜面≤0.02≤0.1镜面磨削、超精研高精度量仪、量块的测量面、光学仪器的金属镜面镜面≤0.01≤0.055.5表面粗糙度的检测比较法：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0.5～6