第三讲 表面粗糙度及检测5.1 概述 5.1.1 表面粗糙度的定义完工零件实际 表面轮廓表面轮廓 波纹度轮廓宏观形状轮廓实际表面轮廓零件表面几何形状误差及其组成成份表面粗糙度轮廓5.1.2 表面粗糙度的影响1.影响零件的耐磨性。 2.影响配合性质的稳定性。 3.影响零件的疲劳强度。 4.影响零件的抗腐蚀性。 5.影响零件的密封性。 6.对零件的外观、测量精度、表面光学性 能、导电导热性能和胶合强度等也有着 不同程度的影响。5.2.1 基本术语5.2 表面粗糙度评定参数及其数值1.取样长度l 指测量或评定表面粗糙度时，所规定的一段基准线的长度 用l表示。 目的:限制、减弱波纹度、形状误差的影响 至少包括五个峰值，五个谷值，并为标准长度。 0.08，0.25，0.8，2.5，8.0 2.评定长度Ln 由于零件的表面粗糙度不一定很均匀，在一个取样长度 上往往不能合理反映某一表面粗糙度特征，需在表面上 取几个取样长度。 Ln=5l中线lnlllll取样长度和评定长度 3.轮廓最小二乘中线mlryi最小二乘中线表面粗造度轮廓的最小二乘中线 4.轮廓算术平均中线m算术平均中线 lrF1 F2FiF1F2Fi表面粗造度轮的算术平均中线5.2.2 评定参数及数值1.轮廓算术平均偏差Ra轮廓算术平均偏差Ra的确定Raxyn yiy1y2近似为2.微观不平度十点高度Rz 在取样长度内个最大的轮廓峰高ypi平均值与5个最大轮 廓谷深yvi平均值之和。3.轮廓最大高度Ry 在取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。峰顶线和 谷底线平行于中线且分别通过轮廓最高点和最低点。 Ry =Ypmax+Yvmax4.轮廓单峰平均间距S5.轮廓微观不平度的平均间距Sm6.轮廓支撑长度率tp7.表面粗糙度参数值5.3 表面粗糙度代号及标注5.3.1 表面粗糙度的基本符号a为基本符号，表示表面可以用任何方法获得；b表示表 面是用去除材料的方法获得的；c表示表面是用不去除材 料的方法获得的。abc5.3.2 表面粗糙度的代号a1，a2 粗糙度幅度参数代 号及其数值（mm）； b 加工要求、镀覆、涂覆 、表面处理或其他说明等； c 取样长度（mm）或波纹 度（mm）； d 加工纹理方向符号； e 加工余量（mm）； f 粗糙度间距参数值（mm ） (e)bc/fa1 a2d5.3.3 表面粗糙度的标注 标注时将其标注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或 它们的延长线上，符号的尖端必须从材料外指向被注 表面。 高度参数：当选用Ra时，只需在代号中标出其参数值 ，“Ra”本身可以省略； 当选用Rz或Ry时，参数和参数值都应标出； 当允许实测值中，超过规定值的个数少于总数的16% 时，应在图中标注上限值和下限值， 当所有实测值不允许超过规定值时，应在图样上标注 最大值或最小值。 取样长度：如按国标选用，则可省略标注； 表面加工纹理方向：指表面微观结构的主要方向，由 所采用的加工方法或其它因素形成，必要时才规定。（1）表面粗糙度代（符）号应注在可见轮廓线、尺 寸线、尺寸界线或它们的延长线上，也可以注在指引线 上。符号的尖端必须从材料外指向被注表面，代号中数 字及符号的方向必须与尺寸线上的数字方向一致。表面粗糙度代号标注示例（2）当零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要 求时，对其中使用最多的一种符号、代号可以统一注在 图样的右上角，并加注“其余”两字。（3）当零件的所 有表面具有相同的表 面粗糙度要求时的标 注。零件所有表面具有相同要求的表面粗糙度（4）当齿轮、蜗轮、渐开线花键等工作表面没有 画出齿形时，其表面粗糙度代号可注在节圆上。齿轮、花键表面粗糙度标注示例（5）螺纹工作表面没有画出牙形时的标注。 螺纹表面粗糙度标注示例（6） 尽量采用简化标注。表面粗糙度简化代号的标注示例（7） 中心孔的工作表面，键槽工作表面、圆 角、倒角的表面粗糙度代号标注。 表面粗糙度标注示例（8） 同一表面上有不同的表面粗糙度要求时 ，需用细实线画出其分界线并注出相应的表面粗 糙度代号和尺寸。以及用细实线连接的不连续的 同一表面，其粗糙度代号只注一次。表面粗糙度标注示例（9）对零件上的连续表面及重复要素（如孔、槽 、齿等）的表面的标注。表面粗糙度标注示例5.3.4 表明粗糙度的选择1.评定参数的选择：如无特殊要求，一般仅选用高度参数。推荐优先选 用Ra值，因为Ra能充分反映零件表面轮廓的特征。以下情况下例外 ： 1）当表面过于粗糙（Ra6.3m）或过于光滑（ Ra 0.025 m ） 时，可选用Rz，因为此范围便于选择用于测量Rz的仪器测量。 2）当零件材料较软时，因为Ra一般采用触针测量。 3）当测量面积很小时，如顶尖、刀具的刃部、仪表的小元件的表面， 可选用Ry值。2.表面粗糙度参数值的选择原则是：在满足零件表面功能要求的前 提下，尽量选取较大的参数值。一般原则：同一零件上，工作表面比非工作表面粗糙度值小；摩擦表面比非摩擦表面要小；受循环载荷的表面要小；配合要求高、联接要求可靠、受重载的表面粗糙度值都应小；同一精度，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度值要小。5.3.5 表明粗糙度参数的选择方法1.可用类比法来确定。一般尺寸公差、表面形状公差小 时，表面粗糙度参数值也小，但也不存在确定的函数关系 。如机床的手轮或手柄。 2.一般情况下，它们之间有一定的对应关系。设形 状公差为T，尺寸公差为IT，它们之间的关系可参照以下对 应关系： 若T0.6 IT，则Ra0.05 IT； Rz 0.2 ITT0.4 IT，则Ra0.025 IT； Rz 0.1 IT T0.25 IT， 则Ra0.012 IT； Rz 0.05 ITT0.25 IT，则Ra0.15 T； Rz 0.6 T5.4 5.4 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定1 比较法比较法是用已知其高度参数值的粗糙度样板与被 测表面相比较，通过人的感官，亦可借助放大镜、显 微镜来判断被测表面粗糙度的一种检测方法。 2 光切法光切法是利用“光切原理”来测量零件表面粗糙度 的方法。光切显微镜（又称双管显微镜）就是应用这 一原理设计而成的。光切法测量原理光切显微镜的外形结构。光切显微镜外形结构光切显微镜实物3 干涉法干涉法是利用光波干涉原理测量表面粗糙度的一种方法。干涉法测量原理干涉显微镜4 针描法针描法又称触针法，是一种接触测量表面粗糙度 的方法。电动轮廓仪（又称表面粗糙度检查仪）就是 利用针描法来测量表面粗糙度。电动轮廓仪电动轮廓仪实物