上一页
下一页
§ 4. 1表面粗糙度对机械
零件使用性能的影响
五、对结合密封性的影响
粗糙不平的两个结合表面，仅在局部点上接触必然产生缝隙，
气体或液体通过接触面间的缝隙渗漏，影响密封性。因此，提高
零件表面粗糙度质量，可提高其密封性。 此外，表面粗糙度对接触刚度、产品外观及测量精度等都有
很大影响。因此，为保证机械零件的使用性能，在设计零件时，
小的表面粗糙度参数值; (4)有防腐蚀、密封性要求和外表美观的表面，应有较小的表面
粗糙度参数值;
上一页
下一页
§4. 3 表面粗糙度的选用
(5)在确定表面粗糙度参数值时，应注意与尺寸公差和形位公差 协调。参照表4-8。
上一页
返 回
§4. 4表面粗糙度的符号、代号及图样标注
国标GB/T131-1993规定了表面粗糙度符号、代号及其在图样上
线的位置，故常使用最小二乘中线作为基准线;采用光学仪器测量时， 通常用口测估计来确定轮廓的算术平均中线，并以此作为评定表面
粗糙度数值的基准线。
二、评定参数
国家标准GB/T 3505-2000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。 1.轮廓的幅度参数
上一页 下一页
越小，则表面越光滑。
表面粗糙度与形状误差和表面波度是有区别的。通常波距(相 邻两波峰或两波谷之间的距离)小于1 mm的属于表面粗糙度，
波距在1-10 mm的属于表面波度，波距大于10 mm的属于形
状误差。如图4-1所示。
上一页 下一页
第四章 表面粗糙度及测量
表面粗糙度数值的大小直接影响产品的质量。因此，在保证 零件尺寸、形状和位置精度的同时，对表面粗糙度要有相应的 要求，特别是对高速度、高精度和密封要求较高的产品，更为 重要。
零件使用性能的影响
零件表面越粗糙，腐蚀性气体或液体越容易积存在凹谷底，
腐蚀作用便从凹谷深人到金属内部。因此提高零件表面粗糙度质 量，可以增强其抗腐蚀能力。
四、对抗疲劳强度的影响
零件在交变载荷、重载荷及高速工作条件下，表面越粗糙，
对应力集中越敏感。特别是在交变载荷作用下，零件表面凹谷处
容易产生应力集中而引起零件的损坏。对于承受交变载荷的零件， 若提高其表面粗糙度质量，则可提高其抗疲劳强度。
Ml (c) ln
达式为
Rmr (c)
(4-5)
(4-6)
Ml(c)=Ml1+Ml2+…+Mln
选用Rmr(c)值时必须同时给出c值。c值可用μm或c值与Rz值的百
分比表示。
Rmr (c)是评定轮廓的曲线和相关参数，当c一定时，Rmr (c) 值越大，则支承能力和耐磨性越好。如图4-10所示。 上一页
磨损，使得配合面之间的间隙增大，破坏原有的配合性质。对于 过盈配合，由于零件表面凸凹不平，配合零件经过压装后，零件
表面的峰顶会被挤平，减小了实际有效过盈，从而降低了联结强
度。对于过渡配合，因多用压力及锤敲装配，表面粗糙度也会使 配合变松。
三、对抗腐蚀性的影响
上一页 下一页
§ 4. 1表面粗糙度对机械
在取样长度范围内，一般应包括五个以上的完整轮廓的峰和谷。如
图4-3所示。国标规定的取样长度见表4-1。 2.评定长度La
一个零件的表面粗糙度不一定很均匀，在一个取样长度内不能完
全合理地反应某一表面粗糙度的特性，规定在测量和评定表面粗糙 度时的一段表面长度，称为评定长度La，它可包括一个或几个取样
长度，如图4-3所示。
上一页
返 回
§ 4. 1表面粗糙度对机械
零件使用性能的影响
表面粗糙度对机械零件的耐磨性、配合性质、抗腐蚀性、疲
劳强度及密封性都有很大影响，尤其对在高温、高速、高压条件 下工作的机械零件影响更大。
一、对耐磨性的影响
表面越粗糙，则摩擦阻力就越大，零件的磨损也越快;表面过
于光滑，由于磨损下来的金属微粒的磨划作用以及润滑油被挤出
根据类比法初步确定表面粗糙度参数值后，再对比工作条件，应 用以下原则做适当调整:
(1)同一零件上，工作表面的Ra或Rz数值比非工作表面要小;
(2)运动速度高、单位面积压力大的摩擦表面，受交变应力作用 的重要零件圆角、沟槽处，应有较小的表面粗糙度参数值;
(3)配合性质要求稳定、小间隙配合和受重载的过盈配合应有较
上一页
下一页
§4. 2 表面粗糙度的国家标准
一般取ln=5Lr，见表4-1。
3.基准线
基准线是指用以评定表面粗糙度参数的给定的一条参考线。基准 线有以下两种:
(1)轮廓最小二乘中线(简称中线)。在取样长度lr内，使轮廓线
上各点至一条基准线的距离的平方和为最小，此基准线就是轮廓的 最小二乘中线，如图4-4所示。它是根据实际轮廓用最小二乘法来
一、基本术语和定义
为了客观地评定表面粗糙度，首先要确定测量的长度范围和方向，
即评定基准，它包括取样长度、评定长度和基准线。
1.取样长度Lr
下一页
§4. 2 表面粗糙度的国家标准
取样长度z:是指在测量和评定表面粗糙度时所取的一段与轮廓总的
走向一致的长度。选择和规定取样长度的口的是为了限制和减小其
他几何形状误差，特别是表面波纹度对表面粗糙度测量结果的影响。 取样长度方向与轮廓走向一致。表面越粗糙，取样长度就应越大。
确定的。
(2)轮廓的算术平均中线。在取样长度lr内划分实际轮廓为上下 两部分，且使上部分所围面积之和与下部分所围面积之和相等的基
准线就是轮廓的算术平均中线，如图4-5所示。
上一页
下一页
§4. 2 表面粗糙度的国家标准
即
A
i 1
n
i
Ai'
i 1
n
(4-1)
采用微机化表面粗糙度测量仪器测量时，很容易确定最小二乘中
下一页
§4. 4表面粗糙度的符号、代号及图样标注
二、表面粗糙度代号及标注
在表面粗糙度符号的基础上，标注上其他有关表面特征的符号即 组成了表面粗糙度的代号。表面粗糙度的代号、数值及其有关规定在
符号中注写的位置，如图4-11所示。
a1、a2—粗糙度高度参数代号及其数值(单位为μm)； b—加工要求、镀覆、涂覆、表面处理或其他说明等;
和分子间的吸附作用，也会使摩擦阻力增加，表面磨损反而加剧。 实验证明，磨损量与表面粗糙度参数Ra之间的关系如图4-2
所示。
下一页
§ 4. 1表面粗糙度对机械
零件使用性能的影响
二、对配合性质的影响
对于有配合要求的零件表面，无论是哪种配合，表面粗糙度
都影响配合性质的稳定性。对于间隙配合，表面越粗糙，就越易
§4. 2 表面粗糙度的国家标准
(1)轮廓算术平均偏差Ra。轮廓算术平均偏差Ra是指在一个取
样长度lr内，纵坐标y,绝对值的算术平均值，如图4-6所示。Ra数
学表达式为
Ra 1 lr

lr
0
| y | dx
(4-2)
测得的Ra值越大，则表面越粗糙。Ra能较全面客观地反映表
面微观几何形状特征，是普遍采用的参数。
(2)轮廓的最大高度Rz。轮廓的最大高度Rz是指在取样长度z: 内，最大轮廓峰高Zp和最大轮廓谷深Zv之和的高度，如图4-7所
示。Rz的数学表达式为
Rz = Zp + Zv Rz值越大，表面加工的痕迹越深。
上一页 下一页
(4-3)
§4. 2 表面粗糙度的国家标准
由于Rz值是轮廓峰高和谷深垂直距离之和，所以它不能反映表面的
四、表面粗糙度图样上的标注
第四章 表面粗糙度及测量
§4. 1表面粗糙度对机械零件使用性能的影响
§4. 2表面粗糙度的国家标准
§4. 3表面粗糙度的选用
§4. 4表面粗糙度的符号、代号及图样标注
§4. 5表面粗糙度的检测
下一页
第四章 表面粗糙度及测量
在机械加工过程中，由于刀具或砂轮切削后遗留的刀痕、切 削过程中切屑分离时的塑性变形以及机床的振动等原因，会使被 加工零件的表面产生微小的峰谷。这些微小峰谷的高低程度和间 距状况构成了零件的微观几何形状特征，用表面粗糙度来表征。 它是一种微观几何形状误差，也称微观不平度。表面粗糙度数值
c—取样长度(单位为mm)或波纹度(单位为μm ) ;
d—加工纹理方向符号; e—加工余量(单位为mm ) ;
f—粗糙度间距参数值(单位为mm)或轮廓支承长度率。
上一页 下一页
§4. 4表面粗糙度的符号、代号及图样标注
三、表面粗糙度的标注示例
表面粗糙度参数的各种标注方法及其意义见表4-10，加工纹理方 向符号见表4-11。Ra只标数值，本身符号不标。Rz除标注数值外
除了要保证零件尺寸、形状和位置精度要求以外，必须提出合理 的表面粗糙度要求。
上一页
返 回
§4. 2 表面粗糙度的国家标准
表面粗糙度国家标准由三个标准构成:GB3505-2000《产品
几何技术规范表面结构轮廓法表面结构的术语、定义及参数》;
GB/T1031-1995《表面粗糙度、参数及其数值》;GB/T 1311993《机械制图表面粗糙度符号、代号及其注法》。
§4. 3 表面粗糙度的选用
一、表面粗糙度评定参数的选用
国家标准规定，轮廓的幅度参数(如Ra或Rz)是必须标注的参数， 而其他参数(如RSm , Rmr (c ))是附加参数。一般情况下，选用 Ra或Rz就可以满足要求。RSm主要在涂漆性能，冲压成形时防止 引起裂纹、抗振性、抗腐蚀性、减小流体流动摩擦阻力等要求时附加 选用。Rmr(c)主要在表面承受重载和耐磨性、接触刚度要求高等场 合才附加选用。 一般情况下可以从幅度参数Ra和Rz中选一个。国家标准推荐， 在常用数值范围(Ra为0. 025~6.3μm)内应优先选用Ra参数。 Ra值能用电动轮廓仪或表面粗糙度参数测量仪方便地测出，其测量 范围为0. 02-8μm。