第四章表面粗糙度

1、 4.14.1 概述概述 4.24.2 表面粗糙度的評(píng)定表面粗糙度的評(píng)定 4.3 4.3 表面粗糙度的選用及標(biāo)注表面粗糙度的選用及標(biāo)注 4.4 4.4 表面粗糙度檢驗(yàn)表面粗糙度檢驗(yàn) 機(jī)械加工或者其他方機(jī)械加工或者其他方法獲得的零件表面，微觀法獲得的零件表面，微觀上總會(huì)存在較小間距的峰上總會(huì)存在較小間距的峰谷痕跡，表面粗糙度就是谷痕跡，表面粗糙度就是表述這些峰谷高低程度和表述這些峰谷高低程度和間距狀況的微觀幾何形狀間距狀況的微觀幾何形狀特性的指標(biāo)。特性的指標(biāo)。 1.1.摩擦和磨損方面摩擦和磨損方面 2.2.配合性質(zhì)方面配合性質(zhì)方面 3.3.疲勞強(qiáng)度方面疲勞強(qiáng)度方面 4.4.耐腐蝕性方面耐腐蝕性方

2、面 5.5.接觸剛度方面接觸剛度方面 此外，表面粗糙度還影響結(jié)合面的密封性，影響此外，表面粗糙度還影響結(jié)合面的密封性，影響產(chǎn)品的外觀和表面涂層的質(zhì)量等。綜上所述，為保證產(chǎn)品的外觀和表面涂層的質(zhì)量等。綜上所述，為保證零件的使用性能和壽命，應(yīng)對(duì)零件的表面粗糙度加以零件的使用性能和壽命，應(yīng)對(duì)零件的表面粗糙度加以合理限制。合理限制。 1.1.實(shí)際輪廓實(shí)際輪廓- -實(shí)際輪廓是指平面與實(shí)際表面相交所得的輪廓線。實(shí)際輪廓是指平面與實(shí)際表面相交所得的輪廓線。（表面輪廓）（表面輪廓）2.2.取樣長(zhǎng)度取樣長(zhǎng)度lrlr取樣長(zhǎng)度是指用于判別具有表面粗糙取樣長(zhǎng)度是指用于判別具有表面粗糙 度特征的一段基準(zhǔn)線長(zhǎng)度。度特征的

3、一段基準(zhǔn)線長(zhǎng)度。 3.3.評(píng)定長(zhǎng)度評(píng)定長(zhǎng)度lnln評(píng)定長(zhǎng)度是指評(píng)定輪廓表面粗糙度所必評(píng)定長(zhǎng)度是指評(píng)定輪廓表面粗糙度所必 需的一段長(zhǎng)度。一般情況下，標(biāo)準(zhǔn)推薦需的一段長(zhǎng)度。一般情況下，標(biāo)準(zhǔn)推薦ln =5lr ln =5lr 4. 4.基準(zhǔn)線（中線基準(zhǔn)線（中線m m） 基準(zhǔn)線是用以評(píng)定表面粗糙度參數(shù)大小所規(guī)定的一條基準(zhǔn)線是用以評(píng)定表面粗糙度參數(shù)大小所規(guī)定的一條參考線，據(jù)此來(lái)作為評(píng)定表面粗糙度參數(shù)大小的基準(zhǔn)。參考線，據(jù)此來(lái)作為評(píng)定表面粗糙度參數(shù)大小的基準(zhǔn)。 （1 1）輪廓的最小二乘中線）輪廓的最小二乘中線 在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，使輪廓上各點(diǎn)至一條假想線距離的平在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，使輪廓上各點(diǎn)至一條假想線距離的平方和

4、為最小方和為最小 （2 2）輪廓算術(shù)平均中線）輪廓算術(shù)平均中線 在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，由一條假想線將實(shí)際輪廓分為上、在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，由一條假想線將實(shí)際輪廓分為上、下兩部分，而且使上部分面積之和等于下部分面積之和下兩部分，而且使上部分面積之和等于下部分面積之和 5.5.輪廓單元輪廓單元 即一個(gè)輪廓峰和其相鄰的一個(gè)輪廓谷的組合即一個(gè)輪廓峰和其相鄰的一個(gè)輪廓谷的組合。 6.6.輪廓峰高輪廓峰高z zp p 輪廓峰高即輪廓最高點(diǎn)距中線的距離輪廓峰高即輪廓最高點(diǎn)距中線的距離 7.7.輪廓谷深輪廓谷深z zv v 輪廓谷深即中線與輪廓最低點(diǎn)之間的距離輪廓谷深即中線與輪廓最低點(diǎn)之間的距離 8.8.輪廓單元的高度輪廓單

5、元的高度z zt t 輪廓單元的高度即一個(gè)輪廓單元的峰高和谷深之和輪廓單元的高度即一個(gè)輪廓單元的峰高和谷深之和 9.9.輪廓單元的寬度輪廓單元的寬度x xs s 輪廓單元的寬度即中線與輪廓單元相交線段的長(zhǎng)度輪廓單元的寬度即中線與輪廓單元相交線段的長(zhǎng)度 10.10.在水平位置在水平位置c c上輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度上輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度MlMl（c c）即在一個(gè)給定水平位置即在一個(gè)給定水平位置c c上用一條平行于中線的線與輪廓上用一條平行于中線的線與輪廓單元相截所獲得的各段截線長(zhǎng)度之和單元相截所獲得的各段截線長(zhǎng)度之和 11.11.高度和間距辨別力高度和間距辨別力高度和間距辨別力分別是指應(yīng)計(jì)入被評(píng)定輪廓

6、的輪廓峰高度和間距辨別力分別是指應(yīng)計(jì)入被評(píng)定輪廓的輪廓峰和輪廓谷的最小高度和最小間距。和輪廓谷的最小高度和最小間距。 1.1.與高度特性有關(guān)的參數(shù)（幅度參數(shù)）與高度特性有關(guān)的參數(shù)（幅度參數(shù)）（1 1）評(píng)定輪廓的算術(shù)平均偏差）評(píng)定輪廓的算術(shù)平均偏差RaRa 即在一個(gè)取樣長(zhǎng)度即在一個(gè)取樣長(zhǎng)度lr lr 內(nèi)，輪廓上各點(diǎn)至基準(zhǔn)線的內(nèi)，輪廓上各點(diǎn)至基準(zhǔn)線的距離的絕對(duì)值的算術(shù)平均值。距離的絕對(duì)值的算術(shù)平均值。 01( )lrRaZ x dxlr （2 2）輪廓的最大高度）輪廓的最大高度RzRz 即在一個(gè)取樣長(zhǎng)度即在一個(gè)取樣長(zhǎng)度l lr r 內(nèi)，最大輪廓峰高內(nèi)，最大輪廓峰高zp zp 和最大和最大輪廓谷深輪

7、廓谷深zvzv之和的高度。之和的高度。 用公式表示為用公式表示為RzZpZv （3 3）輪廓單元的平均線高度）輪廓單元的平均線高度RcRc 即在一個(gè)取樣長(zhǎng)度即在一個(gè)取樣長(zhǎng)度lr lr 內(nèi)，輪廓單元高度內(nèi)，輪廓單元高度zt zt 的平均值。的平均值。用公式表示為用公式表示為11miiRcZtm 2.2.與間距特性有關(guān)的參數(shù)（間距參數(shù)）與間距特性有關(guān)的參數(shù)（間距參數(shù)） 輪廓單元的平均寬度輪廓單元的平均寬度RSm 即在一個(gè)取樣長(zhǎng)度即在一個(gè)取樣長(zhǎng)度lr lr 內(nèi)，輪廓單元寬度內(nèi)，輪廓單元寬度xs 的平均值。的平均值。 用公式表示為用公式表示為11miiRSmXsm3.3.與形狀特性有關(guān)的參數(shù)（曲線參數(shù)

8、）與形狀特性有關(guān)的參數(shù)（曲線參數(shù)） 輪廓的支承長(zhǎng)度率輪廓的支承長(zhǎng)度率Rmr（c） 即在給定水平位置即在給定水平位置c c上，輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度上，輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度MlMl（c c）與評(píng)定長(zhǎng)度）與評(píng)定長(zhǎng)度ln ln 的比率。的比率。 用公式表示為用公式表示為( )( )lnMl cRmr c 鑒于零件表面粗糙度對(duì)其使用性能的多方面影響，在選鑒于零件表面粗糙度對(duì)其使用性能的多方面影響，在選擇表面粗糙度評(píng)定參數(shù)時(shí)，應(yīng)能充分合理地反映表面微觀幾擇表面粗糙度評(píng)定參數(shù)時(shí)，應(yīng)能充分合理地反映表面微觀幾何形狀的真實(shí)情況。何形狀的真實(shí)情況。 三、三、 表面粗糙度的標(biāo)注表面粗糙度的標(biāo)注 1.1.符號(hào)符號(hào) 補(bǔ)充要

9、求的注寫位置補(bǔ)充要求的注寫位置2.2.表面粗糙度完整圖形符號(hào)的組成表面粗糙度完整圖形符號(hào)的組成（1 1）概述）概述 為了明確表面粗糙度要求，除了標(biāo)注表面粗為了明確表面粗糙度要求，除了標(biāo)注表面粗糙度參數(shù)代號(hào)和數(shù)值外，必要時(shí)應(yīng)標(biāo)注補(bǔ)充要求，補(bǔ)糙度參數(shù)代號(hào)和數(shù)值外，必要時(shí)應(yīng)標(biāo)注補(bǔ)充要求，補(bǔ)充要求包括單一要求充要求包括單一要求傳輸帶傳輸帶/ /取樣長(zhǎng)度、加工工取樣長(zhǎng)度、加工工藝、表面紋理及方向、加工余量等。藝、表面紋理及方向、加工余量等。（2 2）表面粗糙度單一要）表面粗糙度單一要求和補(bǔ)充要求的注寫位置求和補(bǔ)充要求的注寫位置 在完整符號(hào)中，對(duì)表在完整符號(hào)中，對(duì)表面粗糙度的單一要求和補(bǔ)面粗糙度的單一要求

10、和補(bǔ)充要求應(yīng)注寫在指定位置。充要求應(yīng)注寫在指定位置。位置位置a a注寫表面粗糙度的單一要求注寫表面粗糙度的單一要求 根據(jù)根據(jù)GB/T1312006GB/T1312006標(biāo)注表面粗糙度參數(shù)代號(hào)、標(biāo)注表面粗糙度參數(shù)代號(hào)、極限值和傳輸帶或取樣長(zhǎng)度。極限值和傳輸帶或取樣長(zhǎng)度。 傳輸帶或取樣長(zhǎng)度后應(yīng)有一斜線傳輸帶或取樣長(zhǎng)度后應(yīng)有一斜線“/”/”，之后是表，之后是表面粗糙度參數(shù)代號(hào)，最后是數(shù)值。面粗糙度參數(shù)代號(hào)，最后是數(shù)值。 示例示例1:0.0025-0.8/ Rz 6.31:0.0025-0.8/ Rz 6.3（傳輸帶標(biāo)注）（傳輸帶標(biāo)注） 示例示例2:-0.8/ Rz 6.32:-0.8/ Rz 6.3

11、（取樣長(zhǎng)度標(biāo)注）（取樣長(zhǎng)度標(biāo)注） 對(duì)圖形法應(yīng)標(biāo)注傳輸帶，后面應(yīng)有一斜線對(duì)圖形法應(yīng)標(biāo)注傳輸帶，后面應(yīng)有一斜線“/”/”，之后是評(píng)定長(zhǎng)度值，再后是一斜線之后是評(píng)定長(zhǎng)度值，再后是一斜線“/”/”，最后是表，最后是表面粗糙度參數(shù)代號(hào)及其數(shù)值。面粗糙度參數(shù)代號(hào)及其數(shù)值。 示例示例3:0.008-0.5/16/ R 103:0.008-0.5/16/ R 10。位置位置a a和和b b 注寫兩個(gè)或多個(gè)表面粗糙度要求注寫兩個(gè)或多個(gè)表面粗糙度要求 在位置在位置a a注寫第一個(gè)表面粗糙度要求，方法同注寫第一個(gè)表面粗糙度要求，方法同。 在位置在位置b b注寫第二個(gè)表面粗糙度要求。注寫第二個(gè)表面粗糙度要求。位置位置

12、c c 注寫加工方法注寫加工方法 注寫加工方法、表面處理、涂層或其他加工工藝要求注寫加工方法、表面處理、涂層或其他加工工藝要求等。如車、磨、鍍等加工表面。等。如車、磨、鍍等加工表面。位置位置d d 注寫表面紋理和方向注寫表面紋理和方向 注寫所要求的表面紋理和紋理的方向，如注寫所要求的表面紋理和紋理的方向，如“=”=”、“X”X”、“M”M”。位置位置e e 注寫加工余量注寫加工余量 注寫所要求的加工余量，以毫米為單位給出數(shù)值。注寫所要求的加工余量，以毫米為單位給出數(shù)值。3.3.表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)的標(biāo)注位置與方向表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)的標(biāo)注位置與方向 （1 1）概述）概述 總的原則是根據(jù)總的原則

13、是根據(jù)GB/T 4458.4GB/T 4458.4的規(guī)定，使表面粗糙的規(guī)定，使表面粗糙度的注寫和讀取方向與尺寸的注寫和讀取方向一致。度的注寫和讀取方向與尺寸的注寫和讀取方向一致。表面粗糙度要求的注寫方向表面粗糙度要求的注寫方向（2 2）標(biāo)注在輪廓線上或指引線上）標(biāo)注在輪廓線上或指引線上 表面粗糙度要求可標(biāo)注在輪廓線上，其符號(hào)應(yīng)從材表面粗糙度要求可標(biāo)注在輪廓線上，其符號(hào)應(yīng)從材料外指向并接觸表面。料外指向并接觸表面。 必要時(shí)，表面粗糙度符號(hào)也可用帶箭頭或黑點(diǎn)的指必要時(shí)，表面粗糙度符號(hào)也可用帶箭頭或黑點(diǎn)的指引線引出標(biāo)注。引線引出標(biāo)注。表面粗糙度標(biāo)注在輪廓線上或指引線上示例表面粗糙度標(biāo)注在輪廓線上或指

14、引線上示例（3 3）標(biāo)注在特征尺寸的尺寸線上）標(biāo)注在特征尺寸的尺寸線上 在不致引起誤解時(shí)，表面粗糙度要求可以標(biāo)注在不致引起誤解時(shí)，表面粗糙度要求可以標(biāo)注在給定的尺寸線上。在給定的尺寸線上。（4 4）標(biāo)注在形位公差的框格上）標(biāo)注在形位公差的框格上 表面粗糙度要求可標(biāo)注在形位公差框格的上方。表面粗糙度要求可標(biāo)注在形位公差框格的上方。表面粗糙度要求表面粗糙度要求標(biāo)注在尺寸線標(biāo)注在尺寸線上上表面粗糙度要求標(biāo)注在表面粗糙度要求標(biāo)注在形位公差框格的上方形位公差框格的上方 （5 5）標(biāo)注在延長(zhǎng)線上）標(biāo)注在延長(zhǎng)線上 表面粗糙度要求可以直接標(biāo)注在延長(zhǎng)線上，表面粗糙度要求可以直接標(biāo)注在延長(zhǎng)線上，或用帶箭頭的指引線

15、引出標(biāo)注。或用帶箭頭的指引線引出標(biāo)注。表面粗糙度要求標(biāo)注在圓柱特征的延長(zhǎng)線上表面粗糙度要求標(biāo)注在圓柱特征的延長(zhǎng)線上（6 6）標(biāo)注在圓柱和棱柱表面上）標(biāo)注在圓柱和棱柱表面上 如果每個(gè)棱柱表面有不同的表面粗糙度要如果每個(gè)棱柱表面有不同的表面粗糙度要求，則應(yīng)分別單獨(dú)標(biāo)注。求，則應(yīng)分別單獨(dú)標(biāo)注。圓柱和棱柱的表面粗糙度要求的注法圓柱和棱柱的表面粗糙度要求的注法 4.4.表面粗糙度要求的簡(jiǎn)化注法表面粗糙度要求的簡(jiǎn)化注法 （1 1）有相同表面粗糙度要求的簡(jiǎn)化注法）有相同表面粗糙度要求的簡(jiǎn)化注法大多數(shù)表面有相同表面粗糙度要求的簡(jiǎn)化注法大多數(shù)表面有相同表面粗糙度要求的簡(jiǎn)化注法 （2 2）多個(gè)表面有共同要求的注法

16、）多個(gè)表面有共同要求的注法 概述概述 當(dāng)多個(gè)表面具有相同的表面粗糙度要求或圖紙空當(dāng)多個(gè)表面具有相同的表面粗糙度要求或圖紙空間有限時(shí)，可以采用簡(jiǎn)化注法。間有限時(shí)，可以采用簡(jiǎn)化注法。用帶字母的完整符號(hào)的簡(jiǎn)化注法用帶字母的完整符號(hào)的簡(jiǎn)化注法 可用帶字母的完整符號(hào)，以等式的形式在圖形或可用帶字母的完整符號(hào)，以等式的形式在圖形或標(biāo)題欄附近。標(biāo)題欄附近。 在圖紙空間有限時(shí)的簡(jiǎn)化注法在圖紙空間有限時(shí)的簡(jiǎn)化注法 （3 3）只用表面粗糙度符號(hào)的簡(jiǎn)化注法）只用表面粗糙度符號(hào)的簡(jiǎn)化注法 可用基本圖形符號(hào)、擴(kuò)展圖形符號(hào)，以等式的可用基本圖形符號(hào)、擴(kuò)展圖形符號(hào)，以等式的形式給出對(duì)多個(gè)表面共同的表面粗糙度要求形式給出對(duì)多

17、個(gè)表面共同的表面粗糙度要求 未指定工藝方法的多個(gè)未指定工藝方法的多個(gè)表面粗糙度要求的簡(jiǎn)化注法表面粗糙度要求的簡(jiǎn)化注法 要求去除材料的多個(gè)表要求去除材料的多個(gè)表面粗糙度要求的簡(jiǎn)化注法面粗糙度要求的簡(jiǎn)化注法 不允許去除材料的多個(gè)表面粗糙度要求的簡(jiǎn)化注法不允許去除材料的多個(gè)表面粗糙度要求的簡(jiǎn)化注法5.5.兩種或多種工藝獲得的同一表面的注法兩種或多種工藝獲得的同一表面的注法 由幾種不同的工藝方法獲得的同一表面，當(dāng)需由幾種不同的工藝方法獲得的同一表面，當(dāng)需要明確每種工藝方法的表面粗糙度要求時(shí)。要明確每種工藝方法的表面粗糙度要求時(shí)。4.4.1 4.4.1 比較法比較法 比較法是用已知其高度參數(shù)值的粗糙度樣板與被測(cè)比較法是用已知其高度參數(shù)值的粗糙度樣板與被測(cè)表面相比較，通過(guò)人的感官，亦可借助放大鏡、顯微鏡表面相比較，通過(guò)人的感官，亦可借助放大鏡、顯微鏡來(lái)判斷被測(cè)表面粗糙度的一種檢測(cè)方法。來(lái)判斷被測(cè)表面粗糙度的一種檢測(cè)方法。4.4.2 4.4.2 光切法光切法 光切法是利用光切法是利用“光切原理光切原理”來(lái)測(cè)量零件表面粗糙度的來(lái)測(cè)量零件表面粗糙度的方法。光切顯微鏡（又稱雙管顯微鏡）就是應(yīng)用這一原方法。光切顯微鏡（又稱雙管顯微鏡）就是應(yīng)用這一原理設(shè)計(jì)而成的。理設(shè)計(jì)而成的。 光切法測(cè)量原理光切法測(cè)量原理光切顯微鏡外形結(jié)構(gòu)光切顯微鏡外形結(jié)構(gòu)光切顯微鏡實(shí)物光切顯微鏡實(shí)物4.4.3 4.4.3