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1、第五章,表面粗糙度及测量,第五章 表面粗糙度及测量,5.1表面粗糙度对零件使用性能的 影响5.2表面粗糙度基本术语评定参数 5.3表面粗糙度的符号及注法5.4表面粗糙度数值的选择及测量,第五章 表面粗糙度及测量,第五章 表面粗糙度及测量,一、表面粗糙度的基本概念 由于零件表面的物理力学作用，加工的误差及缺陷，切削用量的选择以及材料材质、综合机械性能都将影响表面精度的获得。所以，零件的表面不会是绝对完美和绝对平滑的。,第五章 表面粗糙度及测量,表面粗糙度的性质：（1）表面粗糙度是一种微观的几何形状误 差，是几何参数精度指标之一。（2）表面粗糙度属于零件的表面精度，不 属于零件的加工精度！,第五章
2、 表面粗糙度及测量,尺寸精度（几何参数精度）的目的在于保证零件的使用性能及配合性质，而表面粗糙度则服务于尺寸精度（巩固和保证尺寸精度的作用效果）。故此，表面粗糙度值要与尺寸精度、配合公差对应，协调。,第五章 表面粗糙度及测量,第五章 表面粗糙度及测量,表面精度的分类：1、表面粗糙度（微观几何形状误差，微观不 平度）；2、表面波度（中间几何形状误差）3、形状误差（宏观几何形状误差）【关键词：表面 峰谷】,第五章 表面粗糙度及测量,二、表面粗糙度对零件使用性能及使用寿 命的影响 1、对摩擦与磨损的影响（对“峰”而言）（1）越粗糙，零件表面间的摩擦越严 重，越容易被磨损；（2）越光滑，零件表面附着力
3、越大，（f=uN）润滑失效加剧磨损。,第五章 表面粗糙度及测量,2、对配合性能的影响（对“峰”而言）零件表面越粗糙越容易被磨损。过多的磨损将造成配合精度的减低或配合性质的改变；3、对抗腐蚀性能的影响（对“谷”而言）越粗糙表面越容易残留腐蚀物，从而破坏材料机械性能和物理力学平衡；,第五章 表面粗糙度及测量,4、对抗疲劳强度的影响（对“谷”而言）越粗糙承载负荷的有效截面越小，在交变载荷和应力集中的共同作用下材料容易被屈服而产生破坏；5、对接触刚度的影响（对“峰”、“谷”及 波距的共同作用而言）越粗糙配合部位有效面积越少，材料在载荷力作用下容易发生变形；,第五章 表面粗糙度及测量,6、对配合面密封性
4、能的影响（对“峰”、“谷”及波距的共同作用而言）越粗糙配合部位有效面积越少，除变形外非配合空间增多令密封性能下降。7、对其他性能的影响 运动的灵活性（爬行现象）、速度；折射能力，流体阻力、检测精度等。,第五章 表面粗糙度及测量,三、表面粗糙度基本术语 1、取样长度评定表面粗糙度所规定的一段基准线长度。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 2、评定长度 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。,第五章 表面粗糙度及测量,3、评定表面粗糙度的基准线评定表面粗糙度的一段参考线。四、表面粗糙度评定参数 Ra值（轮廓算术平均偏差）在一个取样长
5、度上纵坐标值的绝对值 的算术平均。,第五章 表面粗糙度及测量,Ra值越大表面越粗糙。它可以客观地、较全面的反映表面微观形状特征,第五章 表面粗糙度及测量,五、表面粗糙度的符号及注法 表面粗糙度的符号（GB/T131-2006）1）可用任何方法获得；2）用去除材料的方法获得；3）用不去除材料的方法获得；注法：填入适当 表面粗糙度Ra值。,第五章 表面粗糙度及测量,表面粗糙度的代号：位置a、b：注写两个或多个表面结构要求 1）位置a注写第一个表面结构要求：2）位置b注写第二个表面结构要求。如果要注写第三个或更多的表面结构要求，图形符号应在垂直方向扩大，以空出足够的空间。扩大图形符号时，a 和 b的
6、位置随之上移。,第五章 表面粗糙度及测量,位置c：注写加工方法。注写加工方法、表面处理、涂层或其他加工工艺要求等，如车、磨、镀等加工表面。位置d：注写表面纹理及其方向。位置e：注写加工余量。注写所要求的加工余量，以毫米为单位给出数值。,第五章 表面粗糙度及测量,六、表面粗糙度选用 正确选择表面粗糙度值对改善机械的工作性能、提高使用寿命很有好处。选用原则满足零件的使用功能要求，参数值设定合理、方便评定。,第五章 表面粗糙度及测量,1、选用评定参数 1）在0.0256.3(um)量级 优先选用 Ra值 2）在6.325（um）量级常用Ra值。3）在50以上基本上使用不去除材料的方法获得表面精度。,
7、第五章 表面粗糙度及测量,2、选用评定参数值 选用评定参数值应服从如下规范：（1）满足性能要求前提下，尽量选择较大 的Ra值以降低制造成本；（2）工作表面比非工作表面的 Ra值要小（3）摩擦表面比非摩擦表面的 Ra值要小（4）滚动摩擦表面（轴线稳定，不能振 动）比滑动摩擦表面的 Ra值要小；,第五章 表面粗糙度及测量,（5）运动速度高，单位面积载荷大，交 变力强，重要部位的Ra值要小；（6）与尺寸精度选用协调。尺寸精度、形位精度高的部位Ra值要小；（7）同公差等级轴比孔的Ra值要小；（8）有关标准推荐使用的Ra值依标准优 先选取。,第五章 表面粗糙度及测量,表面粗糙度系列值与推荐配合使用值：表
8、5-1 表面粗糙度Ra基本系列与补充 系列表5-6 表面粗糙度的标注举例 表5-7孔轴配合的表面粗糙度推荐值,第五章 表面粗糙度及测量,表面粗糙度的测量1、比较法采用表面粗糙度样板与实际表面的粗糙度进行比较确定参数值。直观、操作容易但分级程度不精密，常用于生产现场。2、光切法光切显微镜将一束平行光带以一定角度投射与被测表面上，光带与表面轮廓相交的曲线影像即为被测表面的微观几何形状（光切原理）。但当峰谷高度超出一定的范围，就不能在目镜视场中形成清晰的真实图像而导致无法测量或者测量误差很大。,第五章 表面粗糙度及测量,3、干涉法采用干涉显微镜利用光干涉原理对表面粗糙度进行测量，可以达到0.031um的精度。光干涉原理光投射到介质（被测表面）表面，因表面粗糙度的存在造成折射率产生变化。不同的光强通过透镜后被记录成不同的光谱。根据光谱就可鉴定出表面粗糙度值的等级。,第五章 表面粗糙度及测量,针描法使用红宝石（或蓝宝石）制成测针头与被测表面接触，微观几何形状误差将令测头产生振动（位移）。通过微机将这种位移转化为电平信号再处理成为图样轮廓。其轮廓就是被测表面的表面粗糙度形成的图像。,第五章 表面粗糙度及测量,
