机械精度设计与检测 第05章 表面粗糙度.ppt

表表 面面 粗粗 糙糙 度度 第第5 5章章中南林业科技大学精品课程中南林业科技大学精品课程机械设计精度与检测课程组机械设计精度与检测课程组 制作制作本章重点本章重点本章重点本章重点 表面粗糙度的术语、定义、标注及测量方法表面粗糙度的术语、定义、标注及测量方法本章内容 5.1 表面粗糙度概述表面粗糙度概述 5.2表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定 5.3 表面粗糙度的符号、代号及其标注表面粗糙度的符号、代号及其标注 5.4 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用 5.5 表面粗糙度的测量及量具量仪表面粗糙度的测量及量具量仪5.1 5.1 表面粗糙度概述表面粗糙度概述表面粗糙度：表面粗糙度：切削加工时，由于振动，刀痕及刀具与零件之间的摩擦，在制造的切削加工时，由于振动，刀痕及刀具与零件之间的摩擦，在制造的零件表面不可避免的产生一些微小的峰谷。零件表面上这些微小的峰谷零件表面不可避免的产生一些微小的峰谷。零件表面上这些微小的峰谷的高低程度就称为表面粗糙度。粗加工后的表面用肉眼就能看到，精加的高低程度就称为表面粗糙度。粗加工后的表面用肉眼就能看到，精加工后的表面用放大镜或显微镜仍能观察到。工后的表面用放大镜或显微镜仍能观察到。从相反概念的角度表面粗糙度也可以称为表面光洁度。从相反概念的角度表面粗糙度也可以称为表面光洁度。5.1 5.1 5.1 5.1 表面粗糙度概述表面粗糙度概述表面粗糙度概述表面粗糙度概述 实际上，一个完工零件的实际表面状态是极其复杂的，一般包括实际上，一个完工零件的实际表面状态是极其复杂的，一般包括表面粗糙度、表面波度和几何形状误差等。表面粗糙度、表面波度和几何形状误差等。5.1 5.1 5.1 5.1 表面粗糙度概述表面粗糙度概述表面粗糙度概述表面粗糙度概述波距小于波距小于l mm的微观几何形状误差的微观几何形状误差波距在波距在l10 mm的并呈周期性变化的几何形状误差的并呈周期性变化的几何形状误差波距大于波距大于10 mm的并无明显周期性变化的并无明显周期性变化5.1 5.1 5.1 5.1 表面粗糙度概述表面粗糙度概述表面粗糙度概述表面粗糙度概述 表面粗糙度对零件的使用性能有着重要的影响，尤其对在高温、高表面粗糙度对零件的使用性能有着重要的影响，尤其对在高温、高速、高压条件下的机器速、高压条件下的机器(仪器仪器)零件影响更大。它主要影响零件的摩擦磨零件影响更大。它主要影响零件的摩擦磨损、配合性质、抗疲劳强度和密封性等。损、配合性质、抗疲劳强度和密封性等。5.1 5.1 5.1 5.1 表面粗糙度概述表面粗糙度概述表面粗糙度概述表面粗糙度概述 因此，表面粗糙度在零件几何精度设计中是必不可少的，作为因此，表面粗糙度在零件几何精度设计中是必不可少的，作为零件质量评定指标是十分重要的。零件质量评定指标是十分重要的。5.1 5.1 5.1 5.1 表面粗糙度概述表面粗糙度概述表面粗糙度概述表面粗糙度概述GB/T30532009表面粗糙度国家标准构成：表面粗糙度国家标准构成：产品几何技术规范产品几何技术规范 表面表面结构结构 轮廓法轮廓法 表面结构表面结构的术语、定义及参数的术语、定义及参数GB/T1031-2009表面粗糙度参表面粗糙度参数及其数值数及其数值GB/T 131-2006机械制图机械制图 表面粗糙度符号表面粗糙度符号 代号及其标注代号及其标注5.1 5.1 5.1 5.1 表面粗糙度概述表面粗糙度概述表面粗糙度概述表面粗糙度概述5.2 5.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定5.2 5.2 5.2 5.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定 5.2.1 评定表面粗糙度的几个术语和定义评定表面粗糙度的几个术语和定义 5.1.2 表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数 5.2.1 5.2.1 5.2.1 5.2.1 评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义介绍介绍GB/T 3505-2000GB/T 3505-2000规定的与评定表面粗糙度有关的部分术语和定义。规定的与评定表面粗糙度有关的部分术语和定义。部分术语部分术语轮轮廓廓滤滤波波器器坐坐标标系系表表面面轮轮廓廓原原始始轮轮廓廓粗粗糙糙度度轮轮廓廓取取样样长长度度评评定定长长度度中中线线粗粗糙糙度度轮轮廓廓中中线线轮轮廓廓峰峰轮轮廓廓谷谷高高度度和和间间距距辨辨别别力力轮轮廓廓单单元元纵纵坐坐标标值值实实体体材材料料长长度度1.1.轮廓滤波器（轮廓滤波器（轮廓滤波器（轮廓滤波器（profile filterprofile filter）确定存在于表面上的粗糙度与比它更短的波的成分确定存在于表面上的粗糙度与比它更短的波的成分之间相交界限的滤波器。之间相交界限的滤波器。确定存在于表面上的波纹度与比确定存在于表面上的波纹度与比它更长的波的成分之间相交界限的滤它更长的波的成分之间相交界限的滤波器。波器。确定存在于表面上的粗糙度与比它更短的波的成分之间确定存在于表面上的粗糙度与比它更短的波的成分之间相交界限的滤波器。相交界限的滤波器。把轮廓分成长波和短波的滤波把轮廓分成长波和短波的滤波器。因为原始轮廓有粗糙度轮器。因为原始轮廓有粗糙度轮廓、波纹度轮廓和波长更长的廓、波纹度轮廓和波长更长的表面形状误差轮廓表面形状误差轮廓5.2.1 5.2.1 5.2.1 5.2.1 评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义 图图5-1 5-1 粗糙度和波纹度轮廓的传输特性粗糙度和波纹度轮廓的传输特性5.2.1 5.2.1 5.2.1 5.2.1 评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义4原始轮廓（原始轮廓（primary profile）在应用短波滤波器在应用短波滤波器s之后的总的轮廓。它是评定原始轮廓参数之后的总的轮廓。它是评定原始轮廓参数的基础。的基础。5粗糙度轮廓（粗糙度轮廓（roughness profile）对原始轮廓采用对原始轮廓采用c滤波器抑制长波成分以后形成的轮廓。这是滤波器抑制长波成分以后形成的轮廓。这是故意修正的轮廓。它的频带宽是由故意修正的轮廓。它的频带宽是由s和和c滤波器来限制的。它是滤波器来限制的。它是评定粗糙度轮廓参数的基础。评定粗糙度轮廓参数的基础。5.2.1 5.2.1 5.2.1 5.2.1 评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义 是指用来判别被评定轮廓的不规则（粗糙）特征的是指用来判别被评定轮廓的不规则（粗糙）特征的X X轴向上的轴向上的长度。在取样长度内一般应包含有五个以上的峰谷，取样长度长度。在取样长度内一般应包含有五个以上的峰谷，取样长度l lr r 的的方向与轮廓走向一致。规定取样长度的目的主要是为了限制和减弱方向与轮廓走向一致。规定取样长度的目的主要是为了限制和减弱表面波度对测量结果的影响。表面波度对测量结果的影响。6取样长度取样长度lr(Sampling length)5.2.1 5.2.1 5.2.1 5.2.1 评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义表表5-1取样长度标准值取样长度标准值 mm2582.50.80.250.08lr表表5-2 lr和和ln0.41.254.012.540.00.080.250.82.58.00.0250.100.100.500.5010.010.050.050.03200.0080.020.020.100.102.02.010.010.080ln/mlr/mRz/mRa/m 一般情况下，在测量不同的表面粗糙度参数时，推荐按一般情况下，在测量不同的表面粗糙度参数时，推荐按表表5-25-2选取对应的取样长度值，此时取样长度值在标注中可选取对应的取样长度值，此时取样长度值在标注中可省略。省略。5.2.1 5.2.1 5.2.1 5.2.1 评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义7.评定长度评定长度l ln n(Evaluation length)(Evaluation length)是指用于判别被评定轮廓的是指用于判别被评定轮廓的x x方向上的长度。它可包括几个方向上的长度。它可包括几个取样长度，一般为取样长度，一般为5 5个，即个，即l ln n5l5lr r ；对均匀件好的表面，可少于；对均匀件好的表面，可少于5 5个，反之可多于个，反之可多于5 5个。个。5.2.1 5.2.1 5.2.1 5.2.1 评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义8中线（中线（mean linesmean lines）具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。5.2.1 5.2.1 5.2.1 5.2.1 评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义9 9粗糙度轮廓中线粗糙度轮廓中线（mean lines for the roughness profile）用轮廓滤波器用轮廓滤波器c抑制了长波轮廓成分相对应的中线。根据建立抑制了长波轮廓成分相对应的中线。根据建立中线的方法不同，中线有以下两种：中线的方法不同，中线有以下两种：5.2.1 5.2.1 5.2.1 5.2.1 评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义（1）轮廓最小二乘中线（）轮廓最小二乘中线（least squarea mean line of the profile）：）：在取样长度内，使轮廓线上各点到该线的纵坐标值在取样长度内，使轮廓线上各点到该线的纵坐标值Z(x)的平方的平方和最小。和最小。5.2.1 5.2.1 5.2.1 5.2.1 评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义（2）轮廓算术平均中线（）轮廓算术平均中线（arithmetical mean line of the profile）：）：在取样长度内，与轮廓走向一致，并将轮廓划分为上、下两部分在取样长度内，与轮廓走向一致，并将轮廓划分为上、下两部分面积相等的基准线，即面积相等的基准线，即5.2.1 5.2.1 5.2.1 5.2.1 评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义 显然，对于一个实际轮廓，其最小二乘中线是唯一的，显然，对于一个实际轮廓，其最小二乘中线是唯一的，而一般情况下，算术平均中线不是唯一的。而一般情况下，算术平均中线不是唯一的。5.2.1 5.2.1 5.2.1 5.2.1 评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义10轮廓峰（轮廓峰（profile peak）连接（轮廓和连接（轮廓和X轴）两相邻交点向外（从材料到周围介质）轴）两相邻交点向外（从材料到周围介质）的轮廓部分。的轮廓部分。11轮廓谷（轮廓谷（profile valley）连接（轮廓和连接（轮廓和X轴）两相邻交点向内（从周围介质到材料）轴）两相邻交点向内（从周围介质到材料）的轮廓部分。的轮廓部分。5.2.1 5.2.1 5.2.1 5.2.1 评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义12高度和间距辨别力（高度和间距辨别力（height and/or spacing discrimimation）应计入被评定轮廓的轮廓峰和轮廓谷的最小高度和最小间距。应计入被评定轮廓的轮廓峰和轮廓谷的最小高度和最小间距。在这里，最小高度通常用在这里，最小高度通常用Rz或任一振幅参数的百分率表示，最小或任一振幅参数的百分率表示，最小间距则以间距则以lr 的百分率表示。的百分率表示。13轮廓单元（轮廓单元（profile element）轮廓峰和轮廓谷的组合。轮廓峰和轮廓谷的组合。5.2.1 5.2.1 5.2.1 5.2.1 评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义14纵坐标值纵坐标值Z(x)(ordinate value Z(x)被评定轮廓在任一位置距被评定轮廓在任一位置距X轴的高度。若轴的高度。若Z(x)是在是在X轴的下轴的下方视为负值，反之视为正值。方视为负值，反之视为正值。15在水平位置在水平位置C上轮廓的实体材料长度上轮廓的实体材料长度Ml(c)(material length of profile at the level C Ml(c)在水平给定位置在水平给定位置C上用一条平行于上用一条平行于X轴的线与轮廓单元相截轴的线与轮廓单元相截所得到的各段截线长度之和。所得到的各段截线长度之和。5.2.1 5.2.1 5.2.1 5.2.1 评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义 GB/T 3505-2009中规定的有关评定表面粗糙度的参数有中规定的有关评定表面粗糙度的参数有幅度参数（幅度参数（Z轴方向）轴方向）9项、间距参数（项、间距参数（X轴方向）轴方向）1项、混合项、混合参数参数1项以及曲线和相关参数项以及曲线和相关参数5项，共项，共4大类大类16项。项。这里选择这里选择介绍下面几种，这几种评定参数有的已在介绍下面几种，这几种评定参数有的已在GB/T3505-1983中中出现过。出现过。5.2.1 5.2.1 5.2.1 5.2.1 评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义评定表面粗糙度的术语和定义 （1）评定轮廓的算术平均偏差）评定轮廓的算术平均偏差Ra（arithmetical mean deviation of the assessed Ra）在一个取样长度内，纵坐标在一个取样长度内，纵坐标Z(x)绝对值的算术平均值。绝对值的算术平均值。5.2.2 5.2.2 5.2.2 5.2.2 表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数(幅度参数幅度参数幅度参数幅度参数)（2）轮廓的最大高度）轮廓的最大高度Rz（maximum height of profile Rz）在一个取样长度内，最大轮廓峰高在一个取样长度内，最大轮廓峰高Zp与最大谷深与最大谷深Zv之和的高度。之和的高度。5.2.2 5.2.2 5.2.2 5.2.2 表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数(幅度参数幅度参数幅度参数幅度参数)（3）轮廓单元的平均线高度）轮廓单元的平均线高度RC（mean height of profile elements RC）在一个取样长度内轮廓单元高度在一个取样长度内轮廓单元高度Zt的平均值。的平均值。5.2.2 5.2.2 5.2.2 5.2.2 表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数(幅度参数幅度参数幅度参数幅度参数)选择此参数需要注意选择此参数需要注意“高度和间距辨别力高度和间距辨别力”。除非另有规定，。除非另有规定，省略标注的高度分辨力应为省略标注的高度分辨力应为RZ的的10%，间距分辨力为，间距分辨力为lr的的1%，此两条件需同时满足。此两条件需同时满足。5.2.2 5.2.2 5.2.2 5.2.2 表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数(幅度参数幅度参数幅度参数幅度参数)轮廓单元的平均宽度轮廓单元的平均宽度RSm（mean width of the profile elements RSm）在一个取样长度内轮廓单元宽度在一个取样长度内轮廓单元宽度Xs的平均值。的平均值。同理，选择此参数也需要注意同理，选择此参数也需要注意“高度和间距分辨力高度和间距分辨力”。条件与。条件与Rc相同。相同。5.2.2 5.2.2 5.2.2 5.2.2 表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数(间距参数间距参数间距参数间距参数)轮廓的支撑长度率轮廓的支撑长度率Rmr(c)(material ratio of the profile Rmr(c)在给定水平位置在给定水平位置C上轮廓的实体材料长度上轮廓的实体材料长度Ml(c)与评定长度之比。即：与评定长度之比。即：这里应指出的是，此参数是在评定长度而不是在取样长度上定义的，这里应指出的是，此参数是在评定长度而不是在取样长度上定义的，因为这样提供的曲线和相关参数更稳定。因为这样提供的曲线和相关参数更稳定。5.2.2 5.2.2 5.2.2 5.2.2 表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数(曲线和相关参数曲线和相关参数)GB/T3505-2009所规定的所有表面粗糙度评定参数，在实际中所规定的所有表面粗糙度评定参数，在实际中所规定的所有表面粗糙度评定参数，在实际中所规定的所有表面粗糙度评定参数，在实际中根据需要选用，但幅度参数根据需要选用，但幅度参数根据需要选用，但幅度参数根据需要选用，但幅度参数Ra或（和）或（和）或（和）或（和）Rz是必须标注的。从是必须标注的。从是必须标注的。从是必须标注的。从Ra和和和和Rz的定义可以看出的定义可以看出的定义可以看出的定义可以看出，Ra所反映的轮廓信息量比所反映的轮廓信息量比所反映的轮廓信息量比所反映的轮廓信息量比R R R Rz z z z要多，所以要多，所以要多，所以要多，所以R Ra a参参参参数是首选。如果零件表面有密封性和耐磨性要求，则还要考虑间距数是首选。如果零件表面有密封性和耐磨性要求，则还要考虑间距数是首选。如果零件表面有密封性和耐磨性要求，则还要考虑间距数是首选。如果零件表面有密封性和耐磨性要求，则还要考虑间距参数或曲线和相关参数。参数或曲线和相关参数。参数或曲线和相关参数。参数或曲线和相关参数。5.2.2 5.2.2 5.2.2 5.2.2 表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数(曲线和相关参数曲线和相关参数)5.3 5.3 表面粗糙度符号、表面粗糙度符号、代号及其标注代号及其标注 5.3 5.3 5.3 5.3 表面粗糙度的符号、代号及其标注表面粗糙度的符号、代号及其标注表面粗糙度的符号、代号及其标注表面粗糙度的符号、代号及其标注 5.3.1 表面粗糙度的符号表面粗糙度的符号 5.3.2 表面粗糙度的代号表面粗糙度的代号 5.3.3 表面粗糙度的符号、代号在图样上表面粗糙度的符号、代号在图样上的标注示例的标注示例 5.3.1 5.3.1 5.3.1 5.3.1 表面粗糙度的符号表面粗糙度的符号表面粗糙度的符号表面粗糙度的符号按按GB/T131-2006，标注的基本原则：，标注的基本原则：在图样上表示表面粗糙度的符号时，需在图样上用细实线画出。在图样上表示表面粗糙度的符号时，需在图样上用细实线画出。在同一个图上，每个表面一般只标注一次表面粗糙度代号。用不去在同一个图上，每个表面一般只标注一次表面粗糙度代号。用不去除材料的方法获得的或是保持原供应状况的表面，一般只标注相应的表除材料的方法获得的或是保持原供应状况的表面，一般只标注相应的表面粗糙符号。表面粗糙代号一般注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或面粗糙符号。表面粗糙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。符号尖端从材料外指向表面。它们的延长线上。符号尖端从材料外指向表面。5.3.1 5.3.1 5.3.1 5.3.1 表面粗糙度的符号表面粗糙度的符号表面粗糙度的符号表面粗糙度的符号 基本图形符号基本图形符号n表面粗糙度基本图形符号如图所示 （a）(b)(c)(d)(e)(f)5.3.1 5.3.1 5.3.1 5.3.1 表面粗糙度的符号表面粗糙度的符号表面粗糙度的符号表面粗糙度的符号表面粗糙度基本图形符号的含义如下：(a)用任何方法获得的表面；(b)用去除材料的方法获得的表面，如车、铣、刨、磨、电火花等加工方法；(c)用不去除材料的方法获得的表面，如铸、锻、轧等加工方法；(d)表示在图样某个视图上构成封闭轮廓的各表面有相同的表面结构要求时，用任何方法获得的表面；(e)表示在图样某个视图上构成封闭轮廓的各表面有相同的表面结构要求时，用去除材料的方法获得的表面；(f)表示在图样某个视图上构成封闭轮廓的各表面有相同的表面结构要求时，用不去除材料的方法获得的表面。5.3.2 5.3.2 5.3.2 5.3.2 表面粗糙度的标注表面粗糙度的标注表面粗糙度的标注表面粗糙度的标注 表面粗糙度代号是以表面粗糙度符号、参数、参数值及其它有关要表面粗糙度代号是以表面粗糙度符号、参数、参数值及其它有关要求的标注组合形成的。其表面特征各项规定的注写位置如图求的标注组合形成的。其表面特征各项规定的注写位置如图所所示。示。a 传输带、取样长度、表面结构参数代号、极限值。传输带、取样长度、表面结构参数代号、极限值。（m）；）；a和和ba处写第一个表面结构要求，处写第一个表面结构要求，b处写第二个表面结处写第二个表面结构要求；构要求；c加工方法、表面处理、涂层或其它加工工艺要求；加工方法、表面处理、涂层或其它加工工艺要求；d加工纹理方向及符号；加工纹理方向及符号；e加工余量加工余量(mm)；符号符号说说 明明示示 意意 图图符符号号说说 明明示示 意意 图图=纹理平行于标注纹理平行于标注代号的视图的投代号的视图的投影面影面C纹理呈近似同心纹理呈近似同心圆圆纹理垂直于标注纹理垂直于标注代号的视图的投代号的视图的投影面影面R纹理呈近似放射纹理呈近似放射形形 纹理呈两相交的纹理呈两相交的方向方向P纹理无方向或呈纹理无方向或呈凸起的细粒状凸起的细粒状M纹理呈多方向纹理呈多方向加工纹理方向符号加工纹理方向符号若表中所列符号不能清楚地表明所要求的纹理方向，应在图样上用文字说明若表中所列符号不能清楚地表明所要求的纹理方向，应在图样上用文字说明 5.3.2 5.3.2 5.3.2 5.3.2 表面粗糙度的标注表面粗糙度的标注表面粗糙度的标注表面粗糙度的标注5.3.3 5.3.3 5.3.3 5.3.3 图样标注示例（图样标注示例（图样标注示例（图样标注示例（1 1 1 1）5.3.3 5.3.3 5.3.3 5.3.3 图样标注示例（图样标注示例（图样标注示例（图样标注示例（1 1 1 1）5.3.3 5.3.3 5.3.3 5.3.3 图样标注示例（图样标注示例（图样标注示例（图样标注示例（2 2 2 2）在形位公差框格的上方在形位公差框格的上方5.4 5.4 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用 零件表面粗糙度参数的选用，应在满足零件表面的功能要求，零件表面粗糙度参数的选用，应在满足零件表面的功能要求，同时考虑工艺的可行性和经济性。表面粗糙度参数值选择的合理同时考虑工艺的可行性和经济性。表面粗糙度参数值选择的合理与否，不仅对产品的使用性能有很大的影响，而且直接影响到产与否，不仅对产品的使用性能有很大的影响，而且直接影响到产品的质量和制造成本。品的质量和制造成本。表面粗糙度的选择包括参数项目和参数数值。表面粗糙度的选择包括参数项目和参数数值。表面粗糙度的选择包括参数项目和参数数值。表面粗糙度的选择包括参数项目和参数数值。5.4 5.4 5.4 5.4 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用5.4 5.4 5.4 5.4 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用 5.4.1 评定参数的选择评定参数的选择 5.4.2 评定参数值的选用评定参数值的选用 5.4.15.4.15.4.15.4.1评定参数的选择评定参数的选择评定参数的选择评定参数的选择1.1.选择要求选择要求 表面粗糙度是一项重要的技术经济指标，它的合理选用不仅影响表面粗糙度是一项重要的技术经济指标，它的合理选用不仅影响产品的使用性能和寿命，而且直接关系到产品的质量和经济效益等，产品的使用性能和寿命，而且直接关系到产品的质量和经济效益等，所以在选择表面粗糙度时，既要满足零件表面的使用要求，也要考虑所以在选择表面粗糙度时，既要满足零件表面的使用要求，也要考虑其经济合理性。其经济合理性。2.2.考虑因素考虑因素 评定参数的选取，首先应考虑对零件使用功能的要求，其次应考评定参数的选取，首先应考虑对零件使用功能的要求，其次应考虑检测的方便性及仪器设备条件等因素。虑检测的方便性及仪器设备条件等因素。在高度评定参数中，在高度评定参数中，Ra 参数最常用，因为它反映轮廓信息参数最常用，因为它反映轮廓信息最多，能较完整、全面地表达零件表面微观几何特征。国家标最多，能较完整、全面地表达零件表面微观几何特征。国家标准推荐：在常用数值（准推荐：在常用数值（Ra0.0256.3m，Rz0.125m）内，）内，应优先选用应优先选用Ra参数。参数。Ra参数通常采用电动轮廓仪用针描法测量。参数通常采用电动轮廓仪用针描法测量。5.4.15.4.15.4.15.4.1评定参数的选择评定参数的选择评定参数的选择评定参数的选择 Rz也是一个常用的基本评定参数。该参数直观易测，用一般也是一个常用的基本评定参数。该参数直观易测，用一般光学仪器，如双管显微镜、干涉显微镜等，即可测得。但该参数光学仪器，如双管显微镜、干涉显微镜等，即可测得。但该参数通常反映轮廓的表面信息有限，不如通常反映轮廓的表面信息有限，不如Ra参数全面。参数全面。5.4.15.4.15.4.15.4.1评定参数的选择评定参数的选择评定参数的选择评定参数的选择 此外，对于仪表、轴承行业中的小零件，往往测量能够此外，对于仪表、轴承行业中的小零件，往往测量能够长度不是一个取样长度，也选用长度不是一个取样长度，也选用Rz参数。参数。5.4.15.4.15.4.15.4.1评定参数的选择评定参数的选择评定参数的选择评定参数的选择 一般情况下，选用基本评定参数一般情况下，选用基本评定参数Ra或或Rz控制表面粗糙程度即可控制表面粗糙程度即可满足要求。但当某些关键的主要表面有更多的功能要求时，如涂镀性、满足要求。但当某些关键的主要表面有更多的功能要求时，如涂镀性、抗腐蚀性、减小流体流动摩擦阻力（如车身迎风面）等，就需要加选抗腐蚀性、减小流体流动摩擦阻力（如车身迎风面）等，就需要加选RSm来控制间距的细密度。对表面耐磨性有较高要求时（如轴瓦、轴来控制间距的细密度。对表面耐磨性有较高要求时（如轴瓦、轴承、量具等）需要加选承、量具等）需要加选Rmr(c)来进一步控制加工表面的特征质量。来进一步控制加工表面的特征质量。5.4.15.4.15.4.15.4.1评定参数的选择评定参数的选择评定参数的选择评定参数的选择5.4.2 5.4.2 5.4.2 5.4.2 评定参数值的选用评定参数值的选用评定参数值的选用评定参数值的选用 在满足功能性能要求的前提下，尽可能选用较大的粗在满足功能性能要求的前提下，尽可能选用较大的粗在满足功能性能要求的前提下，尽可能选用较大的粗在满足功能性能要求的前提下，尽可能选用较大的粗糙度参数值糙度参数值糙度参数值糙度参数值。在工程实际中，由于表面粗糙度和功能的关在工程实际中，由于表面粗糙度和功能的关系十分复杂，因而很难准确地确定参数的允许值，在具体系十分复杂，因而很难准确地确定参数的允许值，在具体设计时，除有特殊要求的表面外，一般多采用经验统计资设计时，除有特殊要求的表面外，一般多采用经验统计资料用类比法选取。料用类比法选取。根据根据类比法类比法类比法类比法初步确定表面粗糙度后，再对比工作条件做适当初步确定表面粗糙度后，再对比工作条件做适当调整。这时应注意下述一些原则：调整。这时应注意下述一些原则：1同一零件上，工作表面的粗糙度参数值小于非工作表面同一零件上，工作表面的粗糙度参数值小于非工作表面的粗糙度参数值。的粗糙度参数值。5.4.2 5.4.2 评定参数值的选用评定参数值的选用评定参数值的选用评定参数值的选用5.4.25.4.2评定参数值的选用评定参数值的选用 2.摩擦表面比非摩擦表面的粗糙度参数值要小，滚动摩擦表面摩擦表面比非摩擦表面的粗糙度参数值要小，滚动摩擦表面滑动摩擦表面的粗糙度参数值要小；运动速度高、单位压力大的摩滑动摩擦表面的粗糙度参数值要小；运动速度高、单位压力大的摩擦表面，应比运动速度低、单位压力小的摩擦表面的粗糙度参数值擦表面，应比运动速度低、单位压力小的摩擦表面的粗糙度参数值要小。要小。3受循环载荷的表面及易引起应力集中的部分受循环载荷的表面及易引起应力集中的部分(如圆角、沟如圆角、沟槽槽)，表面粗糙度参数值要小。，表面粗糙度参数值要小。5.4.25.4.2评定参数值的选用评定参数值的选用4配合性质要求高的结合表面，配合间隙小的配合表面以及配合性质要求高的结合表面，配合间隙小的配合表面以及要求连接可靠、受重载的过盈配合表面等，都应选取较小的粗糙要求连接可靠、受重载的过盈配合表面等，都应选取较小的粗糙度参数值。度参数值。5.4.25.4.2评定参数值的选用评定参数值的选用 5配合性质相同，零件尺寸愈小则表面粗糙度参数值应愈配合性质相同，零件尺寸愈小则表面粗糙度参数值应愈小；同一精度等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度参数小；同一精度等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度参数值要小。值要小。5.4.25.4.2评定参数值的选用评定参数值的选用6要求防腐蚀、密封性能好，或者要求外表美观的表面粗要求防腐蚀、密封性能好，或者要求外表美观的表面粗糙度数值应较小。糙度数值应较小。5.4.25.4.2评定参数值的选用评定参数值的选用数控铣床数控铣床 7凡有关标准已对表面粗糙度要求作出规定（如与滚动轴承凡有关标准已对表面粗糙度要求作出规定（如与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的表面粗糙度），则应按该标准确定表面粗糙配合的轴颈和外壳孔的表面粗糙度），则应按该标准确定表面粗糙度参数值。度参数值。5.4.25.4.2评定参数值的选用评定参数值的选用 8在确定表面粗糙度参数值时，应注意它与尺寸公差和形位在确定表面粗糙度参数值时，应注意它与尺寸公差和形位公差相协调，一般尺寸公差、表面形状公差小时，表面粗糙度参数公差相协调，一般尺寸公差、表面形状公差小时，表面粗糙度参数值也小，但它们之间不存在确定的函数关系。值也小，但它们之间不存在确定的函数关系。5.4.25.4.2评定参数值的选用评定参数值的选用形状公差形状公差t与尺寸公与尺寸公差差IT的关系的关系Ra与与IT的关系的关系T60ITRa0.05ITT40ITRa0.025ITT25ITRa0.12ITT25ITRa0.15IT尺寸公差，形状公差和表面粗糙度参数值的关系尺寸公差，形状公差和表面粗糙度参数值的关系5.4.25.4.2评定参数值的选用评定参数值的选用5.4.3 5.4.3 5.4.3 5.4.3 表面粗糙度评定参数的数值规定表面粗糙度评定参数的数值规定表面粗糙度评定参数的数值规定表面粗糙度评定参数的数值规定 1与幅度特性有关参数的允许值。与幅度特性有关参数的允许值。2与间距特性有关的参数允许值。与间距特性有关的参数允许值。3与形状特性有关的参数允许值。与形状特性有关的参数允许值。见表见表5-85-115.5 5.5 表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量5.5 5.5 5.5 5.5 表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量表面粗糙度样表面粗糙度样块块 933 9341.与表面粗糙度样板比较测量与表面粗糙度样板比较测量 表面粗糙度比较样块表面粗糙度比较样块是用比较法检查零件表面粗糙度的一种量具，是用比较法检查零件表面粗糙度的一种量具，在机械工业生产中得到广泛的应用。用比较法评定表面粗糙度虽然在机械工业生产中得到广泛的应用。用比较法评定表面粗糙度虽然不能精确地得出被测表面的粗糙度值，但由于器具简单，使用方便，不能精确地得出被测表面的粗糙度值，但由于器具简单，使用方便，能满足一般的生产需要，适宜在生产车间中使用，用于粗糙度值能满足一般的生产需要，适宜在生产车间中使用，用于粗糙度值Ra、Ry或或Rz较大的场合。但其评定的准确性在很大程度上取决于较大的场合。但其评定的准确性在很大程度上取决于检验人员的经验。检验人员的经验。主主要要仪仪器器这类方法能够直接测出表这类方法能够直接测出表面粗糙度参数的数值，应面粗糙度参数的数值，应用较广泛。用较广泛。5.5 5.5 表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量3.间接评定法间接评定法 这类方法是利用被测表面的某种物理特性，来间接评定其这类方法是利用被测表面的某种物理特性，来间接评定其表面粗糙度。如气动法、反射法、电容法。这些方法的优点是表面粗糙度。如气动法、反射法、电容法。这些方法的优点是测量速度快，但不能直接测出表面粗糙度参数数值，且要求测测量速度快，但不能直接测出表面粗糙度参数数值，且要求测量头与被测表面形状、大小相似，这就需配备大量的测量头，量头与被测表面形状、大小相似，这就需配备大量的测量头，因此只适用于大批大量的生产中，应用不广泛。因此只适用于大批大量的生产中，应用不广泛。5.5 5.5 表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量4.用印模法测量用印模法测量 这种方法主要用于大型零件和某些内表面的表面粗糙度测量。这种方法主要用于大型零件和某些内表面的表面粗糙度测量。5.5 5.5 表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量5、针描法、针描法 针描法又称感触法，是一种接触式测量表面粗糙度的方法，它针描法又称感触法，是一种接触式测量表面粗糙度的方法，它是利用仪器的很尖的金刚石测针与被测表面相接触，当测针以一定是利用仪器的很尖的金刚石测针与被测表面相接触，当测针以一定速度沿着被测表面移动时，被测表面的微观不平将使测针在垂直于速度沿着被测表面移动时，被测表面的微观不平将使测针在垂直于表面轮廓方向上作上下移动，若将测针的位移参数转换为电量并加表面轮廓方向上作上下移动，若将测针的位移参数转换为电量并加以放大和处理，就可对记录装置记录得到的实际轮廓图进行分析计以放大和处理，就可对记录装置记录得到的实际轮廓图进行分析计算，或直接从仪器的指示表中获得被测表面粗糙度的有关数据。算，或直接从仪器的指示表中获得被测表面粗糙度的有关数据。目前普遍采用的电动轮廓仪，就属于这类的仪器。它可以直接目前普遍采用的电动轮廓仪，就属于这类的仪器。它可以直接读出读出Ra值，也可以经放大器记录图形，作为值，也可以经放大器记录图形，作为Ry、Rz等多种参数的等多种参数的评定依据，并能在车间现场使用。因此，针描法得到了广泛的应用。评定依据，并能在车间现场使用。因此，针描法得到了广泛的应用。5.5 5.5 表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量