1、主要內容：主要內容： 1 1、表面粗糙度的概念；、表面粗糙度的概念； 2 2、表面粗糙度的評定參數；、表面粗糙度的評定參數； 3 3、表面粗糙度的代號；、表面粗糙度的代號； 4 4、表面粗糙度的選擇及標注；、表面粗糙度的選擇及標注；第四章 表面粗糙度 表面粗糙度是指加工表面所具有的較小間距和表面粗糙度是指加工表面所具有的較小間距和微小峰谷的一種微觀幾何形狀誤差，又叫表面精度。微小峰谷的一種微觀幾何形狀誤差，又叫表面精度。 無論采用哪種加工方法所獲得的零件表面，都無論采用哪種加工方法所獲得的零件表面，都不是絕對理想的表面。在機械加工過程中，由于刀不是絕對理想的表面。在機械加工過程中，由于刀具與零

2、件間的運動、摩擦，機床的振動及零件的塑具與零件間的運動、摩擦，機床的振動及零件的塑形變形等各種因素的影響，會在被加工表面上形成形變形等各種因素的影響，會在被加工表面上形成微小的凹凸不平的痕跡。微小的凹凸不平的痕跡。 實際上，已加工完的截面輪廓誤差是復雜的，實際上，已加工完的截面輪廓誤差是復雜的，一般包括一般包括表面粗糙度表面粗糙度、表面波紋度表面波紋度和和形位誤差形位誤差。三。三者通常按波距來劃分，波距小于者通常按波距來劃分，波距小于1mm1mm的屬于表面的屬于表面粗糙度；波距在粗糙度；波距在110mm110mm的屬于表面波紋度；波的屬于表面波紋度；波距大于距大于10mm10mm的屬于形位誤差

3、。的屬于形位誤差。 參照國際標準（參照國際標準（ISOISO），），對原有表面粗糙度對原有表面粗糙度國家標準（國家標準（GB103183GB103183、GB13183GB13183）作了作了修訂和增訂，新國標為修訂和增訂，新國標為GB/T10311995GB/T10311995、GB/T13193GB/T13193。第四章 表面粗糙度零件表面的形貌可分為三種情況：零件表面的形貌可分為三種情況：(1)(1)表面粗糙度：表面粗糙度：零件表面所具有的微小峰谷的不平程度，零件表面所具有的微小峰谷的不平程度，其波長和波高之比一般小于其波長和波高之比一般小于 50 50。屬于微觀幾何形狀誤。屬于微觀幾何

4、形狀誤差。差。(2)(2)表面波紋度：表面波紋度：零件表面中峰谷的波長和波高之比等于零件表面中峰谷的波長和波高之比等于505010001000的不平程度稱為波紋度。會引起零件運轉的不平程度稱為波紋度。會引起零件運轉時的振動、噪聲，特別是對旋轉零件（如軸承）的影時的振動、噪聲，特別是對旋轉零件（如軸承）的影響是相當大的目前表面波紋度還沒有制定國家標準。響是相當大的目前表面波紋度還沒有制定國家標準。國際標準化組織第國際標準化組織第5757技術委員會正在制定表面波紋度技術委員會正在制定表面波紋度有關國際標準。有關國際標準。(3)(3)形狀誤差形狀誤差 ：零件表面中峰谷的波長和波高之比大于零件表面中峰

5、谷的波長和波高之比大于10001000的不平程度屬于形狀誤差。的不平程度屬于形狀誤差。 第四章 表面粗糙度 1 1、影響零件的耐磨性。、影響零件的耐磨性。 2 2、影響配合性質的穩定性。、影響配合性質的穩定性。 3 3、影響零件的疲勞強度。、影響零件的疲勞強度。 4 4、影響零件的抗腐蝕性。、影響零件的抗腐蝕性。 5 5、影響零件的密封性。、影響零件的密封性。 對零件的外觀、測量精度、表面光學性能、對零件的外觀、測量精度、表面光學性能、導電導熱性能和膠合強度等也有著不同程度的影導電導熱性能和膠合強度等也有著不同程度的影響。響。 第四章 表面粗糙度 （1 1）、）、取樣長度取樣長度l l：評定表

6、面粗糙度所規定的一段基評定表面粗糙度所規定的一段基準線長度。應與表面粗糙度的大小相適應。規定取樣長度準線長度。應與表面粗糙度的大小相適應。規定取樣長度是為了限制和減弱表面波紋度對表面粗糙測量結果的影響，是為了限制和減弱表面波紋度對表面粗糙測量結果的影響，一般在一個取樣長度內應包含個以上的波峰和波谷。一般在一個取樣長度內應包含個以上的波峰和波谷。（見表（見表4 4 1 1。 ） （2 2）、）、評定長度評定長度 l ln n：為了全面、充分地反映被測表為了全面、充分地反映被測表面的特性，在評定或測量表面輪廓時所必需的一段長度。面的特性，在評定或測量表面輪廓時所必需的一段長度。評定長度可包括一個或

7、多個取樣長度。表面不均勻的表面，評定長度可包括一個或多個取樣長度。表面不均勻的表面，宜選用較長的評定長度。評定長度一般按宜選用較長的評定長度。評定長度一般按5 5個取樣長度來個取樣長度來確定。確定。 （見表（見表4 4 1 1。 ） 第四章 表面粗糙度基準線LnLLLL第四章 表面粗糙度表4-1第四章 表面粗糙度 評定表面粗糙度的基準線：評定表面粗糙度的基準線：評定表面粗糙度的評定表面粗糙度的一段參考線。有以下兩種：一段參考線。有以下兩種： 輪廓的最小二乘中線輪廓的最小二乘中線mm：在取樣長度內，使在取樣長度內，使輪廓上各點至一條該線的距離平方和為最小。即：輪廓上各點至一條該線的距離平方和為最

8、小。即： 輪廓算術平均中線輪廓算術平均中線mm ：在取樣長度內，將實在取樣長度內，將實際輪廓劃分上下兩部分，且使上下面積相等的直際輪廓劃分上下兩部分，且使上下面積相等的直線線 。即：。即：F F1 1+F+F2 2+ +F+Fn n= G= G1 1+G+G2 2+ +G+Gn nmin12niiy第四章 表面粗糙度LF1F2y = f ( x )FnG1G2Gmx0最小二乘中線輪廓算術平均中線min12niiyF1+F2+Fn= G1+G2+Gn第四章 表面粗糙度 國家標準國家標準GB3505-83GB3505-83和和GB/T1031-95GB/T1031-95中規定了中規定了6 6個個評

9、定參數，其中有關高度特性的參數評定參數，其中有關高度特性的參數3 3個，間距特性的參個，間距特性的參數有數有2 2個，形狀特性參數有個，形狀特性參數有1 1個，其中高度參數是主要的。個，其中高度參數是主要的。 （1 1）輪廓算術平均偏差）輪廓算術平均偏差a a 在取樣長度內，被測實際輪廓上各點至輪廓中線距離在取樣長度內，被測實際輪廓上各點至輪廓中線距離絕對值的平均值，即絕對值的平均值，即 dxxylRla0)(1niiaynR11第四章 表面粗糙度dxxylRla0)(1niiaynR11第四章 表面粗糙度 在取樣長度內個最大的輪廓峰高在取樣長度內個最大的輪廓峰高y ypipi平均平均值與值與

10、5 5個最大輪廓谷深個最大輪廓谷深y yvivi平均值之和。平均值之和。RzRz 只能只能反映輪廓的峰高，不能反映峰頂的尖銳或平鈍反映輪廓的峰高，不能反映峰頂的尖銳或平鈍的幾何特性。的幾何特性。 55151iviipizyyR第四章 表面粗糙度55151iviipizyyR第四章 表面粗糙度 在取樣長度內，輪廓的峰頂線和谷底線之間的在取樣長度內，輪廓的峰頂線和谷底線之間的距離。峰頂線和谷底線平行于中線且分別通過輪廓距離。峰頂線和谷底線平行于中線且分別通過輪廓最高點和最低點最高點和最低點。 Ry =ypmax+yvmax第四章 表面粗糙度 Ry =ypmax+yvmax第四章 表面粗糙度 兩相鄰

11、輪廓單峰的最高點在中線上的投影長兩相鄰輪廓單峰的最高點在中線上的投影長度度Si(Si(圖圖4 44)4)稱為輪廓單峰間距。在取樣長度內，稱為輪廓單峰間距。在取樣長度內，輪廓單峰間距的平均值，稱之為輪廓單峰間距的平均值，稱之為輪廓單峰平均間輪廓單峰平均間距距 S S。第四章 表面粗糙度 含有一個輪廓峰（與中線有交點的峰）和相含有一個輪廓峰（與中線有交點的峰）和相鄰輪廓谷（與中線有交點的谷）的一段中線長度鄰輪廓谷（與中線有交點的谷）的一段中線長度S Smm, ,在取樣長度內，輪廓微觀不平度間距的平均值，在取樣長度內，輪廓微觀不平度間距的平均值，稱之為稱之為輪廓微觀不平度間距的平均間距輪廓微觀不平度

12、間距的平均間距 。第四章 表面粗糙度 一根平行于中線且與輪廓峰頂線相距為一根平行于中線且與輪廓峰頂線相距為C C的的線與輪廓峰相截所得到的各段截線圖線與輪廓峰相截所得到的各段截線圖b bi i( (如圖如圖4 44)4)之和，稱之為之和，稱之為輪廓支承長度輪廓支承長度n np p 。 輪廓支承長度輪廓支承長度n np p 與取樣長度與取樣長度 l l 之比之比, ,稱之為稱之為輪廓支承長度率輪廓支承長度率 t tp p。 niippbllnt1%1001%100第四章 表面粗糙度 1 1、表面粗糙度的基本符（代）號、表面粗糙度的基本符（代）號 表面粗糙度的基本符（代）號有三種表面粗糙度的基本符

13、（代）號有三種 ，其基本，其基本符（代）號是由兩條不等長度的直線交于符（代）號是由兩條不等長度的直線交于60600 0，且與，且與工件表面成工件表面成60600 0。見表。見表4 47 7中的第一、二、四個代中的第一、二、四個代（符）號。（符）號。 在圖樣上表示表面粗糙度的符號有三種：在圖樣上表示表面粗糙度的符號有三種： a a為基本符號，表示表面可以用任何方法獲得；為基本符號，表示表面可以用任何方法獲得； b b表示表面是用去除材料的方法獲得的；表示表面是用去除材料的方法獲得的； c c表示表面是用不去除材料的方法獲得的。表示表面是用不去除材料的方法獲得的。 a b c第四章 表面粗糙度第四

14、章 表面粗糙度a a1 1、a a2 2 處為粗糙度高度參處為粗糙度高度參數的允許值（數的允許值（mm）；）；b b處標注加工方法、鍍涂或處標注加工方法、鍍涂或其它表面處理；其它表面處理；c c處標出取樣長度（處標出取樣長度（mmmm）；）；d d標出加工紋理方向符號；標出加工紋理方向符號；e e處標出加工余量（處標出加工余量（mmmm）；）；f f處標出間距參數值（處標出間距參數值（mmmm）或輪廓支承長度率。或輪廓支承長度率。 第四章 表面粗糙度 高度參數：當選用高度參數：當選用R Ra a時，只需在代號中標出其參數時，只需在代號中標出其參數值，值，“R Ra a”本身可以省略；本身可以省

15、略； 當選用當選用R Rz z或或R Ry y時，參數和參數值都應標出；時，參數和參數值都應標出； 當允許實測值中，超過規定值的個數少于總數的當允許實測值中，超過規定值的個數少于總數的16%16%時，應在圖中標注上限值和下限值。時，應在圖中標注上限值和下限值。 當所有實測值不允許超過規定值時，應在圖樣上當所有實測值不允許超過規定值時，應在圖樣上標注最大值或最小值。標注最大值或最小值。 標注時將其標注在可見輪廓線、尺寸界線、引出標注時將其標注在可見輪廓線、尺寸界線、引出線或它們的延長線上，符號的尖端必須從材料外指向線或它們的延長線上，符號的尖端必須從材料外指向被注表面。被注表面。 取樣長度：如按

16、國標選用，則可省略標注；取樣長度：如按國標選用，則可省略標注； 表面加工紋理方向：指表面微觀結構的主要方向，表面加工紋理方向：指表面微觀結構的主要方向，由所采用的加工方法或其它因素形成，必要時才規定。由所采用的加工方法或其它因素形成，必要時才規定。常見加工紋理方向符號見常見加工紋理方向符號見P P115115有關規定。有關規定。第四章 表面粗糙度第四章 表面粗糙度 評定參數的選擇：如無特殊要求，一般僅選評定參數的選擇：如無特殊要求，一般僅選用高度參數。推薦優先選用用高度參數。推薦優先選用R Ra a值，因為值，因為R Ra a能充分能充分反映零件表面輪廓的特征。以下情況下例外：反映零件表面輪廓

17、的特征。以下情況下例外： 當表面過于粗糙（當表面過于粗糙（R Ra a6.36.3mm）或過于光滑或過于光滑（ R Ra a 0.025 0.025 mm ）時，可選用）時，可選用R Rz z，因為此范因為此范圍便于選擇用于測量圍便于選擇用于測量R Rz z的儀器測量。的儀器測量。 當零件材料較軟時，因為當零件材料較軟時，因為R Ra a一般采用觸針測一般采用觸針測量。量。 當測量面積很小時，如頂尖、刀具的刃部、當測量面積很小時，如頂尖、刀具的刃部、儀表的小元件的表面，可選用儀表的小元件的表面，可選用R Ry y值。值。第四章 表面粗糙度 表面粗糙度參數值的總的選擇原則是：表面粗糙度參數值的總

18、的選擇原則是：在滿足零在滿足零件表面功能要求的前提下，盡量選取較大的參數值件表面功能要求的前提下，盡量選取較大的參數值。 一般原則是：一般原則是： 同一零件上，工作表面比非工作表面的表面粗糙同一零件上，工作表面比非工作表面的表面粗糙度參數值要小些。度參數值要小些。 摩擦表面比非摩擦表面的表面粗糙度參數值要小摩擦表面比非摩擦表面的表面粗糙度參數值要小些；滾動摩擦表面比滑動摩擦表面的表面粗糙度參數些；滾動摩擦表面比滑動摩擦表面的表面粗糙度參數值要小些；運動速度高、單位壓力大的摩擦表面，應值要小些；運動速度高、單位壓力大的摩擦表面，應比運動速度低、單位壓力小的摩擦表面的表面粗糙度比運動速度低、單位壓

19、力小的摩擦表面的表面粗糙度參數值要小些。參數值要小些。第四章 表面粗糙度 受循環載荷的表面以及易引起應力集中受循環載荷的表面以及易引起應力集中的部分（如圓角、溝槽），表面粗糙度參數值的部分（如圓角、溝槽），表面粗糙度參數值要小。要小。 配合性質要求高的結合表面，配合間隙配合性質要求高的結合表面，配合間隙小的配合表面以及要求連接可靠，受重載的過小的配合表面以及要求連接可靠，受重載的過盈配合表面等，都應該取較小的表面粗糙度參盈配合表面等，都應該取較小的表面粗糙度參數值。數值。 配合性質相同，零件尺寸愈小則表面粗配合性質相同，零件尺寸愈小則表面粗糙度參數值應愈小；同一精度等級，小尺寸比糙度參數值應愈

20、小；同一精度等級，小尺寸比大尺寸、軸比孔的表面粗糙度參數值要小些。大尺寸、軸比孔的表面粗糙度參數值要小些。第四章 表面粗糙度 可用類比法來確定。一般尺寸公差、表面形可用類比法來確定。一般尺寸公差、表面形狀公差小時，表面粗糙度參數值也小，但也不存狀公差小時，表面粗糙度參數值也小，但也不存在確定的函數關系。如機床的手輪或手柄。在確定的函數關系。如機床的手輪或手柄。 一般情況下，它們之間有一定的對應關系，一般情況下，它們之間有一定的對應關系，設形狀公差為設形狀公差為T T，尺寸公差為尺寸公差為ITIT，它們之間的關它們之間的關系可參照以下對應關系：系可參照以下對應關系： 若若T0.6 ITT0.6

21、IT， 則則R Ra a0.05 IT0.05 IT； R Rz z 0.2 IT 0.2 IT T0.4 IT T0.4 IT， 則則R Ra a0.025 IT0.025 IT； R Rz z 0.1 IT 0.1 IT T0.25 IT T0.25 IT，則則R Ra a0.012 IT0.012 IT； R Rz z 0.05 IT 0.05 IT T T0.25 IT0.25 IT，則則R Ra a0.15 T0.15 T； R Rz z 0.6 0.6 第四章 表面粗糙度 比較法：比較法：將被測表面和表面粗糙度樣板直接將被測表面和表面粗糙度樣板直接進行比較，多用于車間，評定表面粗糙度值較大