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1、第四章 表面粗糙度及测量,4.1 概述,一、表面粗糙度概念：,微小的峰谷高低程度及间距状况,波距,h波高,/h1000宏观,/h=401000波度误差,/h 40微观,二、表面粗糙度对零件使用性能的影响,1.对摩擦和磨损的影响,两相对表面运动时，磨损越快。,表面越粗糙，f,2.对配合性质的影响：,如果是间隙配合，磨损后，间隙增大；如果是过盈配合，由于峰值的存在，压入后，过盈量不足。,3.对疲劳强度的影响：,表面越粗糙，凹谷越深，应力集中越 严重，容易产生疲劳破坏。,4.对接触刚度的影响：,表面越粗糙，峰值越大，实际接触面小，单位面积受力增加。,5.对耐腐蚀性能的影响：,表面越粗糙容易将腐蚀物存
2、于谷中，造成对工件表面的腐蚀。,4.2 表面粗糙度评定参数,一、术语,1.取样长度l：,用来判断表面粗糙度特征的一段基准长度。,一般情况下，取样长度至少包括5个峰和5个谷。,2.评定长度l n:,评定轮廓粗糙度所必须的一段长度。,一般情况下取 ln=5l。,若表面加工不均匀，应取ln5l。,反之，取ln5l,3.基准线：,为了计算粗糙度值时，所用的一条线。,轮廓最小二乘中线：轮廓上的点到轮廓偏距的平方和为最小,轮廓算术平均中线：在轮廓上找到一条直线，该直线使上、下部分的面积相等。,基准线,算术平均法常用目测确定中线，是一种近视的图解，在生产中常用它替代最小二乘法。,0,l,y dx=极小值,F
3、1+F3+F2n-1=F2+F4+F2n,二、表面粗糙度主要评定参数,1.轮廓算术平均偏差Ra：,在取样长度内，轮廓上的点到基准线距离（偏距）绝对值的算术平均值,Ra=,近似为,Ra=,在实际测量中，n为有效数，测量次数越多，Ra越准确。,Ra越大，表面越粗糙,2.微观不平度十点高度Rz：,在取样长度l内，被测表面5个最大轮廓峰高的平均值与5个最 大轮廓的谷深的平均值之和。,Rz=,（,）,+,Rz和Ra比较，测点少，故Ra更客观反映工件的表面实际情况。,3.轮廓最大高度Ry：,在取样长度内，轮廓最高峰和轮廓最低谷之间的距离。,Ry=Rp+Rm,在三个评定参数中，Ra最能客观反映工的表面实际
4、情况，常用表示零件表面粗糙度。,三、一般规定,轮廓算术平均偏差Ra（m）,4.3 表面粗糙度代号及标注,一、表面粗糙度符号和代号,基本符号,表示表面是用去除材料的方法获得。如车、铣、刨、磨、钻、剪切、抛光、腐蚀、电火花加工、气割等,表示表面是用不去除材料方法获得。如铸、锻、冲压变形、热轧、粉末冶金等。或者是用于保持原供应状况的表面（包括保持上道工序的状况）,表示所有表面具有相同的表面粗糙度 要求,二、表面粗糙度的标注,a 1、a2粗糙度参数代号及数值（m）；如3.2、6.3等 见表5-5,b加工要求、镀涂、表面处理或其它说明等；,c取样长度（mm）或波纹度（m）；,d加工纹理方向符号；,e加工
5、余量（mm）；,f粗糙度间距参数值（mm）或轮廓支承长度率。,表面粗糙度高度参数值得标注示例及意义,三、表面粗糙度在图样上的标注方法,4.4 表面粗糙度数值的选择,在满足使用要求的情况下，尽量选择大的数值。,1.同一零件，配合表面、工作表面的数值小于非配合表面、非工作表面的数值。,2.摩擦表面、承受重载荷和交变载荷表面的粗糙度数值应选小值。,3.配合精度要求高的结合面、尺寸公差和形位公差精度要求高的 表面，粗糙度选小值。,4.同一公差等级的零件，小尺寸比大尺寸，轴比孔的粗糙度值要小。,5.要求耐腐蚀的表面，粗糙度值应选小值。,6.有关标准已对表面粗糙度要求作出规定的应按相应标准确定表 面粗糙度数值。,4.5 表面粗糙度的测量,一、比较法：,将被测表面与粗糙度标准样板相比较，通过视觉、触 感或其它方法进行比较后，对被测表面的粗糙度作出评定的方法。,二、光切法：,利用“光切原理”测量表面粗糙度的方法。光切显微镜又称双管显微镜,三、干涉法：,利用光波干涉原理来测量表面粗糙度的方法。主要用于测量表面粗糙度的Rz和Ry值，可以测到较小的参数值，通常测量范围0.031m,常用的测量仪器干涉显微镜,四、针描法：,针描法又称感触法，是一种接触式测量表面粗糙度的方法，,电动轮廓仪,
