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1、第五章 表面粗糙度及检测 无论是机械加工的零件表面，或者是用铸、锻等方法获得的零件表面，总会 存在着具有较小间距和峰谷的微观几何形状误差。这种较小间距和峰谷的微观 几何形状特性称为表面粗糙度。国家标准：GB3503-83，GB1031-83，GB/T131-93 。 5-1表面粗糙度的基本概念 一、表面粗糙度的界定 零件的截面轮廓形状包括 ： 1、表面粗糙度：波距小于1mm； 2、表面波纹度：波距在110mm ； 3、形状误差：波距大于10mm。 二、表面粗糙度对零件工作性能的影响 1、影响零件运动表面的摩擦和磨损表面越粗糙,摩擦系数越大，零件运动表面磨损加快 。 2、影响配合性质的稳定性和机
2、器的工作精度对间隙配合：表面粗糙则易磨损，使配合间隙逐渐 增大。从而降低机器的工作精度。 3、影响零件的强度表面越粗糙，则对应力集中越敏感。 4、影响零件的抗腐蚀性表面越粗糙，则表面越容易积聚腐蚀性物质，腐蚀 加剧。 5、影响联接的密封性 5-2表面粗糙度的评定 一、取样长度和评定长度 1、取样长度L 是指测量或评定表面粗糙度时所规定的一段长度，合理地选择 取样长度，可以限制形状误差和表面波纹度对测量结果的影响 。 在取样长度范围内，包含5个以上的轮廓峰和谷。 2、评定长度 为了合理且较全面地反映整个表面的表面粗糙度特性，在测量 和评定表面粗糙度时所必需的一段长度Ln=5L。 二、基准线 是指
3、评定表面粗糙度参数值时所取的基准。 1、轮廓的最小二乘中线 在取样长度内使轮廓 上各点到该基准线的 距离的平方之和最小 。yi2=min2、轮廓的算术平均中线 基准线将轮廓划分为上 下两部分，且使上部分 的面积之和等于下部分 的面积之和。Fi=Fi/ 。 三、评定参数 主要有：高度参数、间距参数、形状参数 。 1、高度特性参数 1.1 轮廓算术平均偏差Ra Ra=1/n|yi| 是指在取样长度L内，被测轮廓上各点到基准线的 距离yi的绝 对值的算术平均值。1.2 微观不平度十点高度Rz 在取样长度L内，被测轮廓上五个最大轮廓峰高ypi 的平均值与 五个最大轮廓谷深yvi的平均值之和。 Rz=1
4、/5（yPi+yVi） 1.3 轮廓最大高度Ry 是指在取样长度L内，被测轮廓的峰顶线与轮廓谷底线之间 的距离。2.2 轮廓单峰的平均间距 轮廓单峰的间距：两相邻单峰的最高点之间的投影在中线上的长度。 轮廓单峰的平均间距：指在取样长度内，轮廓单峰的间距的平均值。 2、间距特性参数 2.1 轮廓微观不平度的平均间距 轮廓微观不平度的间距：是含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一端中线长度。 Sm=1/nSmi 轮廓微观不平度的平均间距：是指在取样长度L内，轮廓微观不平度的 间距的平均值。 S=1/nSi 3、形状特性参数tp p=b1+b2+.bi+bn =bi 轮廓支承长度率tp：tp =p /L5-
5、3 表面粗糙度评定参数及其数值的选择 一、评定参数的选择 最常采用高度特性参数：Ra和Rz：最常用Ra 光滑表面和半光滑表面。Ry：不常用，一般和Ra，Rz联用。间距特性参数S：密封性要求较高的表面。形状特性参数tp：耐磨性要求较高的表面。 轮廓支承长度p：在取样长度L内，一条平行于中线的直线与轮 廓相截，所得各截线长度之和。二、评定参数值的选用 2.1、（GB1031-83）一般原则：1、工作表面较非工作表面，数值小；2、摩擦表面、相对运动速度高的表面，数值小；3、受变应力作用的零件，在应力集中部位，如圆角数值小；4、对配合性质要求稳定的表面，数值小；5、对密封性、防腐性要求较高的表面，数值
6、小。 2.2、类比法： Ra值 mRz值m表面形状特征应用举例4080160 320粗 糙 的明显可见刀痕表面粗糙读较大的加工面，一般很少采用204080 160可见刀痕102040 80微观刀痕粗加工表面比较精确的一级，应用范围较广，如轴 端面、倒角、垫片的接触面等 51020 40半光可见加工痕迹半精加工面：支架，箱体，带轮侧面，凸轮侧面等非接触自 由表面，轴和孔的退刀槽，与螺栓头的接触面2.5510 20微见加工痕迹半精加工面：支架，箱体，盖面，套筒等和其它零 件连接而没有配合要求的表面。 1.252.56.3 10看不见加工痕 迹表面质量要求较高的表面，机床工作台面，组合机床主轴箱 箱
7、座和箱盖的结合面，带轮的工作面，衬套。0.63 1.253.2 6.3光可辩加工痕迹 的方向机床的滑动导轨，柱、锥销表面一般精度分度盘，中速转动 的轴径，需渡洛抛光外表面0.320.631.6 3.2微辩加工痕迹 的方向机床的滑动导轨，滑动轴承轴瓦的工作面。曲轴和凸轮的工 作轴径，高速工作的轴径及衬套的工作面0.160.320.8 1.6不可辩加工痕 迹的方向精密机床主轴锥孔，顶尖圆锥面，活塞的活塞销孔 ，要求气密的表面 0.080.160.4 0.8极光暗光泽面精密机床主轴箱上与套筒配合的孔，仪器在使用中要承受摩 擦的表面，如导轨、槽面。液压传动用的孔的表面，阀的工 作面，汽缸内表面，活塞销的表面0.040.080.2 0.4亮光泽面特别精密的滚动轴承套圈滚道，钢球及磙子表面，量仪中中 等精度间隙配合的工作面，量规的测量表面0.020.040.10.2镜状光泽面特别精密的滚动轴承套圈滚道，钢球及磙子表面，高压油泵 中柱塞和柱塞套的配合面，高度气密的结合面0.010.020.050.1雾状光泽面仪器的测量表面，量仪中高精度间隙配合零件的工作表面， 尺寸超过100mm的量块工作表面。5-4 表面粗糙度的符号和代号及其标注 GB/T131-93 一、符号 二、代号三、标注方法
