机械基础(表面粗糙度)

1、一、表面粗糙度的概念、表面粗糙度的概念 经机械加工后的零件表面，总会存在宏观和微观的几何形状误差。 零件加工表面具有的间距较小的峰谷所组成的微零件加工表面具有的间距较小的峰谷所组成的微观的几何形状特性，即微小峰谷高低程度及其间距状观的几何形状特性，即微小峰谷高低程度及其间距状况称为表面粗糙度。况称为表面粗糙度。 波距/波高h 1 000为形状误差、波距/波高h 小于40为表面粗糙度、介于两者之间为表面波度。图4.1 加工误差示意图表面粗糙度直接影响产品的质量，对零件表面许多功能都有影响。其主要影响：1、配合性质的稳定性配合性质的稳定性 2. 零件表面的耐磨性零件表面的耐磨性 3. 零件表面的耐

2、腐蚀性零件表面的耐腐蚀性 4. 疲劳强度疲劳强度5、密封性、密封性 6、机器或仪器的工作精度、机器或仪器的工作精度 7、产品、产品 外观外观8、设备的震动、噪音及动力消耗。、设备的震动、噪音及动力消耗。为保证零件的使用性能和互换性，在零件几何精度设计时必须提出合理的表面粗糙度要求。 2.表面粗糙度对互换性的影响 表面粗糙度标准有:l取样长度（取样长度（lrlr） 用于判别被评定轮廓的不规则特征的X轴方向上的长度，即具有表面粗糙度特征的一段基准线长度。 X轴的方向与轮廓总的走向一致，一般应包括5个以上的波峰和波谷。 l评定长度（评定长度（ln） l 评定长度是用于判别被评定轮廓的不规则特征的X轴

3、方向上的长度。 可包括一个或几个取样长度 。一般取ln=5lr。l幅度参数幅度参数 1）轮廓算术平均偏差（轮廓算术平均偏差（Ra） 轮廓算术平均偏差是指在一个取样长度内轮廓算术平均偏差是指在一个取样长度内, ,轮廓偏距轮廓偏距z(x)绝对值的算术平均值。绝对值的算术平均值。l幅度参数幅度参数 2 2）轮廓最大高度（轮廓最大高度（Rz） 轮廓最大高度是指在取样长度内，轮廓峰顶线与轮廓轮廓最大高度是指在取样长度内，轮廓峰顶线与轮廓谷底线之间的距离。谷底线之间的距离。 三、表面粗糙度的标注三、表面粗糙度的标注1 表面粗糙度符号符号 若零件表面仅需要加工，但对表面粗糙度的其他规定没有要求时，可以只注表

4、面粗糙度符号，表面结构符号及含义如表4.2所示。 表面结构符号及含义 当需要表示的加工表面对表面特征的其他规定有要求时，应在表面粗糙度符号的相应位置，注上若干必要项目的表面特征规定。 补充要求的注写位置位置a-第一个表面粗糙度要求。B-二个表面粗糙度要求C-加工方法D-表面纹理或方向E-加工余量 表示去除材料，单向上限值，传输带0.0080.8mm，R轮廓，算术平均偏差3.2m，评定长度为5个取样长度（默认），“16%规则”（默认） 表示去除材料，单向上限值，默认传输带，R轮廓，粗糙度最大高度的最大值0.2m，评定长度为5个取样长度（默认），“最大规则” 表示不允许去除材料，单向上限值，默认传

5、输带，R轮廓，粗糙度的最大高度0.4m，评定长度为5个取样长度（默认），“16%规则”（默认） 含义/解释符 号表4.3 表面结构代号的含义 表示去除材料，单向上限值，传输带0.825 mm，W轮廓，波纹度最大高度10m，评定长度包含3个取样长度，“16%规则”（默认） 表示不允许去除材料，双向极限值，两极限值均使用默认传输带，R轮廓，上限值：算术平均偏差3.2m，评定长度为5个取样长度（默认），“最大规则”，下限值：算术平均偏差0.8m，评定长度为5个取样长度（默认），“16%规则”（默认）表面结构要求表面结构要求在图样上的注法 表面结构要求表面结构要求对每一表面一般只标注一次，并尽可能注在

6、相应的尺寸及其公差的同一视图上。 除非另有说明，所标注的表面结构要求是对完工零件表面的要求。（1）表面结构要求的注写方向与尺寸的注写和读取尺寸的注写和读取方向方向一致，如图4.8所示。注写方向 （2）表面结构要求可标注在轮廓线上轮廓线上，其符号应从材料外材料外指向指向并接触表面。 必要时，表面结构符号也可用带箭头或黑点的指引线引出标注。 图4.9 符号从材料外指向并接触表面（3）用指引线引出标注指引线引出标注表面结构要求，如图4.10所示。图4.10 引出标注表面结构（4）表面结构要求标注在尺寸线上尺寸线上。（5）表面结构要求标注在形位公差框格的上方形位公差框格的上方。（6）表面结构要求标注在

7、圆柱特征的延长线延长线上。（7）圆柱和棱柱的表面结构圆柱和棱柱的表面结构要求的注法 标准还规定了一些简化标注方法，使用时可查阅GB/T 1312006中的有关规定。4.4 表面粗糙度的选择选择 表面粗糙度参数值选择应遵循既满足零件表面的功能要求，又考表面粗糙度参数值选择应遵循既满足零件表面的功能要求，又考虑经济性的原则，一般用虑经济性的原则，一般用类比法类比法确定。确定。 其选择原则如下。 （1）既要满足零件表面的功能要求，又要考虑尽量简化加工工艺和降低加工成本，应尽量选择大的参数值。 （2）在同一零件上，工作表面的粗糙度数值一般小于非工作表面的粗糙度数值。 （3）摩擦表面应比非摩擦表面的粗糙度参数值小，滚动轴承表面应比滑动摩擦表面的粗糙度参数值小。（4）运动速度越运动速度越高高，粗糙度参数值越，粗糙度参数值越小小。（5）配合性质要求越配合性质要求越稳定稳定，其配合面的粗糙度参数值，其配合面的粗糙度参数值越小越小。（6）尺寸公差）尺寸公差等级高等级高，形状位置，形状位置精度高精度高，其表面粗糙度参数值，其表面粗糙度参数值越越小小；同一公差等级，；同