1、第3章 表面粗糙度及測量目的要求： 通過本章的學習掌握表面粗糙度的標注及計算方法，理解與尺寸和形位精度的相互關系。 重點： 1、表面粗糙度的幅度特征參數的意義及計算方法； 2、表面粗糙度評定參數的選擇； 3、表面粗糙度的符號及標注方法；難點： 表面粗糙度的檢測 3.1 概述一、表面粗糙度的概念 1、表面粗糙度輪廓：指加工表面上具有的較小間距和峰、谷所組成的微觀幾何形狀誤差.粗糙度：10mm波距（波形起伏間距） 2、表面粗糙度輪廓形成的原因： 1）加工過程中的刀痕 2）切屑分離時的塑性變形 3）刀具與已加工表面間的摩擦 4）工藝系統(tǒng)的高頻振動3、表面粗糙度對零件工作性能的影響對摩擦和磨損的影響：

2、表面越粗糙，摩擦阻力越大，磨損越快，耐磨性越差，但過分光滑，反而增加摩擦磨損。零件應規(guī)定合理的表面粗糙度。左圖：有相對運動時，兩表面的凸峰相互搓切，形成阻力。另一方面，由于凸峰接觸，接觸面減小，單位面積壓力增加，磨損增加。右圖：初期磨損階段，凸峰磨損較快，正常磨損階段(t2)，接觸面積較大，經過t2后，表面磨光，產生分子親和力，磨損加劇。對配合性能的影響表面越粗糙，配合性越不穩(wěn)定。對于有相對運動的間隙配合，工作時易于磨損，間隙增大；對于過盈配合，裝配壓合時，粗糙表面波峰被擠平，實際有效過盈減小。對疲勞強度的影響表面越粗糙波谷越深且底部圓弧半徑越小，越容易產生應力集中，對承受交變載荷的零件波谷的

3、位置易出現疲勞裂紋。對耐腐蝕性的影響表面越粗糙，越易在波谷處凝聚腐蝕物質，凹谷深度越大，底部角度越小，腐蝕作用越厲害。對外觀的影響對氣密性的影響3.2 表面粗糙度國家標準（GB/T 3505-2000）一、取樣長度和評定長度1、取樣長度lr：用來判別具有表面粗糙度特征的一段基準線長度。 （標準取樣長度的數值見附表5-1）。目的：限制、減弱幾何形狀誤差及表面粗糙度對測量結果的影響。一般包含五個以上的輪廓峰和輪廓谷。 2、評定長度ln：評定表面粗糙度時所必須的一段長度。 一 般ln =5 lr二、表面粗糙度輪廓的中線中線(Mean Line):具有幾何輪廓形狀并劃分輪廓的基準線。1、輪廓的最小二乘

4、中線 在一個取樣長度lr范圍內，最小二乘中線使輪廓上各點到該線的距離的平方和為最小。2、輪廓的算術平均中線 輪廓算術平均中線使劃分的輪廓的上半部分面積等于下半部分面積。三、表面粗糙輪廓的評定參數 1、幅度特性參數-主參數（1）輪廓算術平均偏差Ra:在一個取樣長度內，被測實際輪廓上各點至基準線的距離 的絕對值的算術平均值。 特點：能客觀地反映表面微觀幾何形狀的特征。 Ra越大，表面越粗糙。（2）輪廓最大高度Rz：在一個取樣長度內，被評定輪廓最大輪廓峰高Rp與最大輪廓谷深Rv之和的高度。 Rz = Rp + Rv特點：所反映表面微觀幾何形狀特征不全面，但測量十分簡便，彌補了a不能測量特別光滑或者粗

5、糙的表面的不足。2、間距參數-附加參數 輪廓單元：輪廓峰與相鄰輪廓谷的組合 輪廓單元寬度Xsi：中線與各個輪廓單元相交線段的長度 輪廓單元平均寬度RSm：一個取樣長度lr內所有輪廓單元寬度的平均值,即 XS1XSmXSi 在零件圖上，對零件某一表面的表面粗糙度輪廓要求，按需要選擇Ra或Rz標注。 RSm 屬于附加評定參數，只能與Ra或Rz同時選用，不能獨立采用。3.3 表面粗糙度的選用及標注3.3.1評定參數的選用沒有特殊要求，通常只選用幅度特征參數 。 1）優(yōu)先選用Ra；（不宜用于太粗或太光的表面） 特別光滑：小的波谷，探針無法進入谷底； 特別粗糙：探針容易打斷。 2）極光滑和粗糙的表面用R

6、z； Ra也可與Rz聯用，控制表面微觀裂紋。當幅度特征參數不能滿足零件的使用時，附加給出間距特征參數或形狀特征參數。 3.3.2 表面粗糙度主參數值的選用原則：在滿足功能要求的前提下，盡量選用大的參數值。方法：采用類比法選擇類比法選擇表面粗糙度參數值時,可先根據經驗統(tǒng)計資料初步選定表面粗糙度參數值,然后再對比工作條件作適當調整。調整時應考慮的因素：1) 同一零件上，工作表面的粗糙度值應比非工作表面小。2)摩擦表面的粗糙度值應比非摩擦面小。3)運動速度高，單位面積壓力大的表面數值要小。4)配合性質要求越穩(wěn)定，數值應小。同一公差等級，小尺寸比大尺寸，軸比孔的表面粗糙度數值小。5) 表面粗糙度數值與

7、尺寸、形位公差協(xié)調。6) 防腐性、密封性要求高、外表美觀的表面，粗糙度值應小。3.3.3 表面粗糙度的表示法一、 表面粗糙度的符號、代號 1、 符號： 2、 代號： a、主參數極限值（單位m ）； b、間距參數符號及數值（單位mm）； c、加工方法； d、加工紋理方向； e、加工余量(mm)； a. 表面粗糙度輪廓幅度參數極限值的標注 （1）標注極限值中的一個數值且默認為上限值（圖5-10） 圖5-10 （2）同時標注上、下限值（圖5-11） 圖5-11b. 極限值判斷規(guī)則的標注 （1）16%規(guī)則（圖5-10、圖5-11） 16%規(guī)則是表面粗糙度輪廓技術要求中的默認規(guī)則。若采用，則圖樣上不需注出。 （2）最大規(guī)則（圖5-12、圖5-13） 在幅度參數符號Ra或Rz的后面標注一個“max”的標記。 圖5-12 圖5-13圖5-16C:加工紋理二、表面粗糙度l輪廓符號、代號在圖樣上的標注 位置：標在可見輪廓線、或其延長線、尺寸界線上， 可用帶箭頭的指引線或帶黑點的指引線引出標注方向：