第5章表面粗糙度及检测

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1、第5章表面粗糙度及检测♦主要内容：1.表面粗糙度评定参数及其数值。2.表面粗糙度符号及其注法。3.零件表面粗糙度参数值的选择。♦重点内容：1.表面粗糙度符号及其注法。一.定义：已加工完零件的截面轮廓形状是复杂的，一般包括表面粗糙度、表面波纹度和形状误差。三者通常按波距来划分，波距小于1mm的属于表面粗糙度（微观几何形状误差）；波距在1~10mm的属于表面波纹度；波距大于10mm的属于形状误差（宏观几何形状误差），如图5-1所示。概述表面粗糙度是评定零件表面质量的一项重要技术指标。对机械零件的工作性

2、能具有如下影响。（1）对耐磨性的影响（2）对配合性质的影响（3）对抗疲劳强度的影响（4）对接触刚度的影响（5）对抗腐蚀性能的影响概述GB/T131—2006《机械制图表面粗糙度符号代号及其标注方法》GB/T1031—2009《表面粗糙度参数及其数值》GB/T10610—2009《轮廓法测定表面结构的规则和方法》GB/T3505—2009《产品几何技术规范表面结构的术语、定义及参数》GB/T7220—2004《产品几何量技术规范（GPS）表面结构轮廓法表面粗糙度术语参数测量》表面粗糙度的评定参数及标

3、注一.主要术语及定义：1.取样长度lr用于判别和测量表面粗糙度时所规定的一段基准线的长度。它在轮廓总的走向上选取。一般一个取样长度包括五个峰和五个谷。规定取样长度是为了限制和削弱表面波度对表面粗糙度测量结果的影响。。2.评定长度Ln评定轮廓必须的一段长度，包括一个或n个取样长度，一般取5个取样长度规定评定长度Ln是由于被加工表面不同程度的存在不均匀性。如果只取一个L值测量，则不能完全反映零件表面的特性。测量时，测出n个L长度的表面粗糙度值，然后取平均值作为该被测量表面的粗糙度值。3.轮廓中线m（基

4、准线）轮廓中线是评定表面粗糙度数值的基准线，它将被测轮廓分成上下两部分并具有与被测轮廓几何形状一致的几何轮廓形状。目前使用的有最小二乘中线和轮廓算术平均中线。表面粗糙度的评定参数及标注（1）最小二乘中线轮廓偏距yi——在测量方向上轮廓上的点至基准线的距离。最小二乘中线——在取样长度L内，使轮廓偏距yi的平方和最小，这条基准线就叫轮廓的最小二乘中线。但在实际应用中，它很难确定，故很少用。表面粗糙度的评定参数及标注（2）轮廓算术平均中线：在取样长度L内，由中线至轮廓上、下两边的面积等。这条中线就叫轮廓

5、算术平均中线，应用很广。表面粗糙度的评定参数及标注二.评定参数及数值国家标准GB/T3505-2009规定的评定表面粗糙度的参数有幅度参数、间距参数、混合参数以及曲线和相关参数等四类。。1.幅度参数（1）轮廓的算术平均偏差Ra在一个取样长度内纵坐标值Z（x）绝对值的算术平均值，如图5-4所示。用公式表示为表面粗糙度的评定参数及标注测得的Ra值越大，表面越粗糙。Ra能客观地反映表面微观几何形状误差，但因受到计量器具功能限制，不宜用作过于粗糙或太光滑表面的评定参数。(2)轮廓的最大高度Rz在一个取样长

6、度内，最大轮廓峰高Zp和最大轮廓谷深Zv之和的高度，如图5-5所示。即Rz=Zp+Zv（5-3）式中，Zp，Zv都取正值。表面粗糙度的评定参数及标注2.间距参数轮廓单元的平均宽度RSm：在一个取样长度内轮廓单元宽度Xs的平均值，如图5-6所示。即表面粗糙度的评定参数及标注Rsm反映了轮廓表面峰谷的疏密程度，Rsm越大，峰谷越稀，密封性越差。如图5-6所示，图5-6b比图5-6a的密封性好。（a）（b）图5-6高度参数相近，疏密度不同，密封性不同3.混合参数表面粗糙度的评定参数及标注轮廓的均方根斜率

7、是指在取样长度内纵坐标斜率为的均方根值。4.曲线和相关参数轮廓的支承长度率Rmr（c）：在给定水平位置C上的轮廓实体材料长度Ml（c）与评定长度的比率，如图5-7所示。用公式表示为Rmr（c）值是对应不同的C值而给出的轮廓的水平截距，C值可用微米或C值与Rz值的百分比表示。表面粗糙度的评定参数及标注支撑长度率是随着水平位置不同而变化的，其关系曲线称为支撑长度率曲线，如图5-7b所示。支撑长度率曲线对于反映表面耐磨性具有显著的功效，即从中可以直观地看出支撑长度率的变化趋势。4.曲线和相关参数表面粗糙

8、度的评定参数及标注Rmr（c）的大小反映了轮廓表面峰谷的形状，同样水平位置下Rmr（c）值越大，表面实体材料越长，接触刚度和耐磨性越好。如图5-8所示，图5-8a比图5-8b的接触刚度和耐磨性好。（a）（b）图5-8幅度参数相同，轮廓支撑长度率不同，接触刚度不同国家标准GB/T1031—2009《表面粗糙度参数及其数值》规定了表面粗糙度评定参数的数值系列，在设计时，可根据具体要求进行选择，并将其数值按规定标注在图样上。表面粗糙度的评定参数及标注以上评定参数中，幅度参数轮廓的算术平均