第五章 表面粗糙度,第一节 概 述,一、表面粗糙度的概念,无论是机械加工或是用其他方法获得的零件表面,总会存在 几何形状误差。,图5-1 加工误差示意图,二、表面粗糙度对零件使用性能的影响 表面粗糙度值的大小对零件的使用寿命有直接的影响,主要 表现以下几个方面:,1.对配合性质的影响 表面粗糙度影响配合性质的稳定性。,2.对摩擦、磨损的影响,表面粗糙度影响零件的耐磨性,表面越粗糙,摩擦系统就越大,而相 互运动表面的磨损就越快。,3.对零件强度的影响 表面粗糙度影响零件的强度。,4.对耐蚀性的影响 粗糙的零件表面,易使腐蚀性的物质附着于表面的微观凹谷处,并 渗入到金属内层,造成表面锈蚀。,第二节 表面粗糙度的评定,一、基本术语,1.实际轮廓 实际轮廓是指平面与实际表面相交所得的轮廓线。,2.取样长度L 取样长度是指用于判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度。,图5-2 实际轮廓,图5-3 取样长度和评定长度,3.评定长度Ln,评定长度是评定和测量表面粗糙度时所必须的一段长度,它包括 一个或几个取样长度。,4.基准线 基准线是用以评定表面粗糙度参数值大小所给定的一条参考线, 如图5-3所示。,图5-4 轮廓中线 a)轮廓最小二乘中线索 b)轮廓算术平均中线,二、表面粗糙度的评定参数 国家标准GB/T 35052000规定的评定表面粗糙度的参数有 轮廓幅度参数、间距参数以及曲线和相关参数等。,图5-5 轮廓算术平均偏差Ra,1.轮廓幅度参数 (1)轮廓算术平均偏差Ra 轮廓算术平均偏差是指在取样长度内, 轮廓偏距Yi的绝对值的算术平均值,也就是在取样长度内被测表面 轮廓上各点到轮廓中线距离的绝对值的算术平均值,如图5-5所示 。,图5-6 轮廓最大高度Rz,图5-7 轮廓单元的平均宽度,2.间距参数以及曲线和相关参数 (1) 轮廓单元的平均宽度RSm,图5-8 轮廓的支承长度率,第三节 表面粗糙度参数值及其选用,一、表面粗糙度参数值 国家标准规定了表面粗糙度评定参数、取样长度和评定长 度的数值。,表5-1 轮廓算术平均偏差Ra的数值(单位:m),表5-2 轮廓最大高度Ra的数值(单位:m),表5-3 取样长度l和评定长度ln的数值,二、表面粗糙度的选用 表面粗糙度的选用包括评定参数和参数值的选用。,表5-4 表面粗糙度的表面特征、加工方法及应用举例,表5-4 表面粗糙度的表面特征、加工方法及应用举例,表5-4 表面粗糙度的表面特征、加工方法及应用举例,第四节 表面粗糙度的标注及解读,一、表面粗糙度符号、代号 国家标准GB/T 1311993规定,在图样上表示表面粗糙度符 号有三种,见表5-5。,表5-5 表面粗糙度的符号及其意义,图5-9 表面粗糙度代号,二、表面粗糙度标注及解读 表面粗糙度标注示例及读解见表5-6。,表5-6 表面粗糙度标注示例及解读,表5-6 表面粗糙度标注示例及解读,图5-10 表面粗糙度标注示例 a)表面粗糙度代号在不同位置表面上的标注方法 b)表面粗糙度在图样上的标注示例图,图5-11 表面粗糙 度代号的统一标注,图5-12 齿轮、花键的表面粗糙度标注,图5-13 简化标注,表面粗糙度的检测方法,主要有比较法、光切法 、干涉法和针描法。,一、比较法 比较法是将被测表面与已知参数值的粗糙度样板相比较,通 过视觉和触觉来判断被测表面的表面粗糙度。,第五节 表面粗糙度的检测,光切法是利用光切原理测量表面粗糙度的一种方法。,图5-14 光切显微镜 1底座 2立柱 3粗调螺母 4微调手轮 5横臂 6锁紧旋手 7目镜 8目镜千分尺 9壳体 10手柄 11滑板 12可换物 镜组 13工作台,二、光切法,图5-15 光切显 微镜读数原理,三、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。,图5-16 干涉条纹,四、针描法(又称轮廓法) 针描法是利用触针在被测表面上轻轻划过,从而测出其表面,粗糙度数值的一种方法。,图5-17 电动轮廓仪工作示意图 1工件 2触针 3传感器 4滤波放 大器 5计算器 6指示 7记录器,图 5-18,