互换性A 5 表面粗糙度

1、本章基本内容本章基本内容w 5.1 基本概念基本概念w 5.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定w 5.3 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用w 5.4 表面粗糙度符号、代号及其注法表面粗糙度符号、代号及其注法w 5.5 表面粗糙度测量方法简述表面粗糙度测量方法简述w 重点重点：掌握：掌握表面粗糙度的术语、定义和高度表面粗糙度的术语、定义和高度参数的选用及其在图样上的标注。参数的选用及其在图样上的标注。 5.1 基本概念基本概念w 一、表面粗糙度的义涵一、表面粗糙度的义涵截面轮廓误差放大曲线表面粗糙度成份波距1 mm1、表面粗糙度：、表面粗糙度：是指零件被加工表面所产生的微是指零件被加工表面所产

2、生的微小峰谷的高低程度和间距状况。是一种微观形状误小峰谷的高低程度和间距状况。是一种微观形状误差，也称为微观不平度。差，也称为微观不平度。表面波纹度成份形状误差成份波距在1 10mm之间波距10 mm2、表面粗糙度的成因：、表面粗糙度的成因：是零件在机械制造过程中，是零件在机械制造过程中，由于刀具或砂轮切削后遗留的刀痕、切削过程中金属由于刀具或砂轮切削后遗留的刀痕、切削过程中金属的撕裂、切屑分离时的塑性变形，以及机床的震动等的撕裂、切屑分离时的塑性变形，以及机床的震动等原因。原因。 5.1 基本概念基本概念w 一、表面粗糙度的涵义一、表面粗糙度的涵义 w 二、表面粗糙度对零件性能影响二、表面粗

3、糙度对零件性能影响表面粗糙度影响零件的：表面粗糙度影响零件的： 耐磨性耐磨性 配合性质稳定性配合性质稳定性 耐蚀性耐蚀性 疲劳强度疲劳强度其它性能（如密封性、接触刚度、外观等等）。其它性能（如密封性、接触刚度、外观等等）。5.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定w 一、表面粗糙度的评定方法一、表面粗糙度的评定方法中线中线实际轮廓实际轮廓 1 1、 实际轮廓实际轮廓 实际轮廓是平面与实际表面垂直相交所得的实际轮廓是平面与实际表面垂直相交所得的轮廓线（如图）。轮廓线（如图）。5.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定w 一、一、相关术语及定义相关术语及定义5.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定w

4、二、二、相关术语及定义相关术语及定义 2、轮廓中线、轮廓中线（m） 用于评定表面粗糙度参数值大小所给定的一用于评定表面粗糙度参数值大小所给定的一 条参考线（直线或曲线）。条参考线（直线或曲线）。 轮廓的最小二乘中线轮廓的最小二乘中线轮廓的算术平均中线轮廓的算术平均中线miiniiSF11取样长度取样长度（lr）：是指测量或评定表面粗糙：是指测量或评定表面粗糙度时所规定的度时所规定的一段基准线长度一段基准线长度，它至少包含，它至少包含5 5个个以上轮廓峰和谷，应在轮廓总的走向上量取。以上轮廓峰和谷，应在轮廓总的走向上量取。5.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定3、取样长度与评定长度取样长度与评

5、定长度注意：注意：规定取样长度的目的是限制和削弱表面波纹度对规定取样长度的目的是限制和削弱表面波纹度对表面粗糙度测量结果的影响。表面粗糙度测量结果的影响。 粗糙度参数值是在一个取样长度上评定出来的。粗糙度参数值是在一个取样长度上评定出来的。评定长度评定长度（ln）：是指在测量或评定表面粗）：是指在测量或评定表面粗糙度时糙度时规定的一段最小长度规定的一段最小长度。5.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定注意：注意：由于零件表面粗糙度不均匀，为了充分合理地反由于零件表面粗糙度不均匀，为了充分合理地反映表面粗糙度特征规定了评定长度。映表面粗糙度特征规定了评定长度。 通常粗糙度测量结果是评定长度上的一

6、个平均值。通常粗糙度测量结果是评定长度上的一个平均值。3、取样长度与评定长度取样长度与评定长度一般取一般取ln5lr被测被测表面均匀表面均匀可选可选ln 5 lr被测被测表面表面均匀性差均匀性差可选可选ln 5lr 评定参数有：反映评定参数有：反映高度高度特征、特征、间距间距特征特征和和形状形状特征的参数。特征的参数。w 基本参数基本参数为为高度高度特征参数。特征参数。5.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定w 三、三、评定参数及其数值评定参数及其数值1、高度参数：、高度参数：轮廓的算术平均偏差轮廓的算术平均偏差Ra：是在取样长度内，是在取样长度内，轮廓偏距轮廓偏距Z( (x) )绝对值的算术

7、平均值。绝对值的算术平均值。数值越大数值越大表面越粗糙表面越粗糙表表51 轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差 Ra 的数值的数值 m表表52 轮廓最大高度轮廓最大高度 Rz 的数值的数值 mm补充系列0.1600.1250.0250.0800.0630.0400.0320.1000.0500.800.40补充系列规定系列规定系列0.20252.50.251.000.630.500.326.33.210.08.01004.05.050规定系列1.602.0补充系列1.25规定系列12.51600规定系列250808004063324001000630500320规定系列补充系列16.020200补

8、充系列1601251250补充系列注：与表5-1注相同0.1600.125补 充 系 列0.0250.0800.0630.0400.0320.1000.0500.800.400.0200.0160.0080.010补 充 系 列0.012规 定 系 列0.20规 定 系 列252.50.251.000.630.500.326.33.210.08.01004.05.0501.60规 定 系 列2.01.2512.5补 充 系 列规 定 系 列8040633216.020补 充 系 列注 ： 按 表 面 功 能 和 生 产 经 济 合 理 性 ， 优 先 选 用 规 定 系 列 数 值 ， 当 不

9、 能 满 足 要 求 时 ， 方 可 选 用 补 充 系 列 数 值 。 1 1、高度参数：、高度参数：轮廓最大高度轮廓最大高度 Rz ：在一个取样长度内，轮在一个取样长度内，轮廓的峰顶线和轮廓的谷底线之间的距离。廓的峰顶线和轮廓的谷底线之间的距离。Rz =Zpmax +Zvmax峰顶线峰顶线谷底线谷底线w三、三、评定参数及其数值评定参数及其数值2. 间距特征参数间距特征参数 轮廓单元的平均宽度轮廓单元的平均宽度RSm。是在取样长度。是在取样长度内轮廓单元宽度内轮廓单元宽度Xsi的平均值。的平均值。w三、三、评定参数及其数值评定参数及其数值nisimXnRS11表表53 轮廓单元的平均宽度轮廓

10、单元的平均宽度 RSm 的数值的数值 mm0.0800.0400.020补充系列0.1600.0250.0020.0080.0100.0050.0040.0030.0060.1000.050补充系列规定系列0.0125规定系列0.250.800.0630.0320.401.000.630.500.326.33.2规定系列0.200.1600.125补充系列1.60规定系列2.510.08.04.05.0规定系列补充系列2.01.2512.5补充系列注：与表5-1注相同。1015202530405060708090表表54 轮廓支承长度率轮廓支承长度率 tp （%）的数值）的数值 mm注：选用支

11、承长度率 tp 时，必须同时给出轮廓水平截距 C 的数值。 C 可用微米或Rz的百分数表示， 百分数系列如下：Rz 的百分之5，10，15，20，25，30，40，50，60，70，80，90。3、形状特征参数形状特征参数 轮廓支承长度率轮廓支承长度率tp 。指在取样长度内轮廓支承长度指在取样长度内轮廓支承长度p与取样长度与取样长度lr之比，即：之比，即：注意：注意：间距与形状特征参数称为附加参数，只有零件表间距与形状特征参数称为附加参数，只有零件表面有特殊要求时才选用。面有特殊要求时才选用。 %100rppltw三、三、评定参数及其数值评定参数及其数值5.3 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用

12、w 一、评定参数的选择一、评定参数的选择 （在表面粗糙度评定参数中，一般在表面粗糙度评定参数中，一般主要选择主要选择高度参数高度参数Ra 和和Rz ，可任选其一，可任选其一）标准推荐：标准推荐：w 1 1、在常用数值范围、在常用数值范围（Ra为0.025m 6.3m）范围内，优先选择轮廓算术平均偏差范围内，优先选择轮廓算术平均偏差Ra。注意：注意： Ra 能较充分合理地反映零件表面的粗能较充分合理地反映零件表面的粗糙度特征；通常用电动轮廓仪测量，其测量范糙度特征；通常用电动轮廓仪测量，其测量范围为围为0.02m 8m 。2 2、当表面相当光滑、当表面相当光滑(Ra0.025m)或较粗或较粗糙糙

13、( (Ra6.3m)6.3m)时，可选择轮廓最大高度时，可选择轮廓最大高度Rz。注意：注意： Rz 尤其适用于测量部位小、峰谷少或尤其适用于测量部位小、峰谷少或 有疲劳强度要求的零件表面。有疲劳强度要求的零件表面。5.3 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用w 一、评定参数的选择一、评定参数的选择 3 3、间距与形状特征参数的选用、间距与形状特征参数的选用 间距与状形特征参数称为间距与状形特征参数称为附加参数附加参数，一般，一般不作为独立参数选用，只有零件表面不作为独立参数选用，只有零件表面有特殊要有特殊要求求时才时才附加选用附加选用。轮廓单元平均宽度轮廓单元平均宽度RSm：主要在对有涂漆主要在对

14、有涂漆性能，冲压成形时抗裂纹、抗震，或抗腐蚀，性能，冲压成形时抗裂纹、抗震，或抗腐蚀，减小流体流动摩擦阻力等要求时附加选用减小流体流动摩擦阻力等要求时附加选用。轮廓支承长度率轮廓支承长度率tp ：主要在耐磨性，接触刚主要在耐磨性，接触刚度要求较高等场合附加选用度要求较高等场合附加选用。5.3 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用w 一、评定参数的选择一、评定参数的选择w 1 1、参数值的选择基本原则、参数值的选择基本原则：是在满足功能：是在满足功能要求的前提下，参数允许值应尽量大，以减小要求的前提下，参数允许值应尽量大，以减小加工难度，降低加工成本。加工难度，降低加工成本。w 2 2、参数值通常采

15、用类比法选择、参数值通常采用类比法选择（其它（其它原则原则）：）： 同一零件上工作表面比非工作表面粗糙同一零件上工作表面比非工作表面粗糙度值应小；度值应小； 摩擦表面比非摩擦表面粗糙度值小；摩擦表面比非摩擦表面粗糙度值小；5.3 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用w 二、评定参数值的选择二、评定参数值的选择w （其它（其它原则原则）：）： 运动速度高、单位面积压力大的表面，以运动速度高、单位面积压力大的表面，以及承受交变载荷作用的重要零件表面及易引起应及承受交变载荷作用的重要零件表面及易引起应力集中的结构表面（如圆角、沟槽等），粗糙度力集中的结构表面（如圆角、沟槽等），粗糙度值应取小些；值应取小

16、些； 要求配合稳定可靠时（如小间隙配合表面、要求配合稳定可靠时（如小间隙配合表面、承受重载作用的过盈配合表面），粗糙度值应承受重载作用的过盈配合表面），粗糙度值应小些；小些；5.3 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用w 二、评定参数值的选择二、评定参数值的选择w 采用采用（其它（其它原则原则）：）： 有防腐性或外观美观要求的表面，粗糙有防腐性或外观美观要求的表面，粗糙度值应小些；度值应小些； 标准件的表面粗糙度值应按标准规定选标准件的表面粗糙度值应按标准规定选择（如与滚动轴承配合的轴径和壳体孔表面）；择（如与滚动轴承配合的轴径和壳体孔表面）； 表面粗糙度值应与尺寸精度及形状精度协表面粗糙度值应与

17、尺寸精度及形状精度协调一致。设表面形状公差调一致。设表面形状公差 t , ,尺寸公差尺寸公差T ，通常，通常按下表关系设计。按下表关系设计。5.3 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用w 二、评定参数值的选择二、评定参数值的选择w 在实际经验不足的情况下，可以参考经验在实际经验不足的情况下，可以参考经验表格表格5-6，5-7设计。设计。5.3 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用w 二、评定参数值的选择二、评定参数值的选择 lr 和和 ln 应与评定参数相适应。参考应与评定参数相适应。参考P130页，表页，表55。5.3 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用w 二二、评定参数值的选择、评定参数值的选择w

18、3 3、取样长度和评定长度的选择、取样长度和评定长度的选择表5-5 取样长度lr和评定长度ln的数值5.4 表面粗糙度符号、代号及注法表面粗糙度符号、代号及注法w 一、表面粗糙度的符号一、表面粗糙度的符号1、表面粗糙度的基本符号、表面粗糙度的基本符号 2、表面粗糙度符号的应用、表面粗糙度符号的应用5.4 表面粗糙度符号、代号及注法表面粗糙度符号、代号及注法w 二、表面粗糙度的代号二、表面粗糙度的代号注注：示例所举均为以去除材料方法加工，最常用的高度参数标注。示例所举均为以去除材料方法加工，最常用的高度参数标注。3.23.21.63.2max3.2max 1.6min Ra最大值最大值为为3.2

19、mRa最大值为最大值为3.2m,最小最小值为值为1.6 mRa 最大值最大值为为3.2m， Rz最大值为最大值为12.5m Ra上限值上限值为为3.2mRa上限值为上限值为3.2m,下限下限值为值为1.6mRa上限值为上限值为3.2m ，Rz上上限值限值12.5m 3.2Rz12.5 3.2maxRz12.5max5.4 表面粗糙度符号、代号及注法表面粗糙度符号、代号及注法w 三、表面粗糙度的标注示例三、表面粗糙度的标注示例edbc / fa0.1精磨精磨0.25/ RSm0.050.85.4 表面粗糙度符号、代号及注法表面粗糙度符号、代号及注法w 三、表面粗糙度的标注示例三、表面粗糙度的标注

20、示例又如：又如：P134页页 图图5-155-15附加要求的标注示例附加要求的标注示例 表面粗糙度符号、代号一般注在可见轮廓线、尺寸表面粗糙度符号、代号一般注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上。符号的尖端必须从材界线、引出线或它们的延长线上。符号的尖端必须从材料外指向表面，如图料外指向表面，如图a所示；带有横线的表面粗糙度符所示；带有横线的表面粗糙度符号应该如图号应该如图b进行标注。进行标注。5.4 表面粗糙度符号、代号及注法表面粗糙度符号、代号及注法w 四、表面粗糙度四、表面粗糙度在图样上的标注方法在图样上的标注方法（a）（b） 一般在同一图样上，一般在同一图样上，同一表面只标注一次符号、同一表面只标注一次符号、代号；当地位狭小或不便代号；当地位狭小或不便标注时，符号、代号可以标注时，符号、代号可以引出标注，如图。引出标注，如图。 当零件所有表面当零件所有表面具有相同的表面粗具