华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院1第第5章章 表面粗糙度及其评定表面粗糙度及其评定5.1概述5.1.1基本概念表面粗糙度：指加工表面所具有的较小间距和微小峰谷不平度。其相邻两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在1mm以下），用肉眼是难以区分的，因此它属于微观几何形状误差。表面粗糙度则主要由刀具的运动轨迹、刀具与零件间的摩擦和切屑分离时表面金属层的塑性变形所引起的。表面波纹度：波距在110mm之间并呈周期性变化的几何形状误差。表面波纹度主要是由工艺系统的振动、发热、回转体不平衡等因素所引起的。宏观几何形状误差：波距大于10mm并无明显周期性变化的几何形状误差则属于，如平面度、圆度等形状误差。主要是由机床几何精度方面的误差引起的。华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院2第五章第五章 表面粗糙度及其评定表面粗糙度及其评定5.1.2表面粗糙度对零件的使用性能的影响1.对配合性质的影响间隙配合：过盈配合：过渡配合：2.对耐磨性的影响3.对抗疲劳强度的影响4.对耐腐蚀性的影响此外，表面粗糙度对接触刚度、结合面的密封性、零件的外观、零件表面导电性等都有影响。为保证零件的使用性能和互换性，在设计零件几何精度时必须提出合理的表面粗糙度要求。华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院3第五章第五章 表面粗糙度及其评定表面粗糙度及其评定5.1.3有关评定依据1.实际轮廓实际轮廓是平面与实际表面垂直相交所得的轮廓线。通常是指横向实际轮廓，即与加工纹理方向垂直的截面上的轮廓。图5-1实际轮廓1-横向实际轮廓2-实际表面3-加工纹理方向4-平面2.取样长度lr评定表面粗糙度时所取的一段基准线长度。目的在于限制和减弱其他几何形状误差，特别是表面波纹度对测量结果的影响。华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院4第五章第五章 表面粗糙度及其评定表面粗糙度及其评定3.评定长度ln评定表面轮廓所必需的一段长度。一般取ln5lr。表5-1Ra、Rz参数值与取样长度lr、评定长度ln参数值的对应关系图5-2取样长度及评定长度华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院5第五章第五章 表面粗糙度及其评定表面粗糙度及其评定4.基准线评定表面粗糙度参数值大小的一条参考线。（1）轮廓最小二乘中线（2）轮廓算术平均中线图5-3轮廓最小二乘中线图5-4轮廓算术平均中线F1F2 FnF1F2 Fn华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院6第五章第五章 表面粗糙度及其评定表面粗糙度及其评定5.2表面粗糙度的评定参数及数值1.轮廓的算术平均偏差Ra华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院7第五章第五章 表面粗糙度及其评定表面粗糙度及其评定表5-2轮廓算术平均偏差Ra的数值（摘自GB/T1031-2009）（单位：m）华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院8第五章第五章 表面粗糙度及其评定表面粗糙度及其评定2.轮廓的最大高度RzRzZpZv 华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院9第五章第五章 表面粗糙度及其评定表面粗糙度及其评定表5-3轮廓最大高度Rz的数值（摘自GB/T1031-2009）（单位：m）华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院10第五章第五章 表面粗糙度及其评定表面粗糙度及其评定3.轮廓单元的平均宽度Rsm华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院11第五章第五章 表面粗糙度及其评定表面粗糙度及其评定表5-4轮廓单元的平均宽度Rsm的数值（摘自GB/T1031-2009）（单位：m）华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院12第五章第五章 表面粗糙度及其评定表面粗糙度及其评定4.轮廓的支撑长度率Rmr(c)Rmr(c)1015202530405060708090表5-5轮廓的支撑长度率Rmr(c)的数值（摘自GB/T1031-2009）华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院13第五章第五章 表面粗糙度及其评定表面粗糙度及其评定5.3表面粗糙度的选用1.表面粗糙度评定参数的选用国家标准规定高度参数是基本参数，大多数情况下可从Ra和Rz中选取，Rsm和Rmr(c)为附加参数，且不能单独使用。在高度参数常用参数值范围内（Ra为0.025m6.3m，Rz为0.1m25m）推荐优先选用Ra，该参数适合应用触针扫描方法测量。由于触针要做到很尖细很困难且易损坏，所以粗糙度要求特别高或特别低（Ra0.025m，Ra6.3m)时，都不适宜采用触针扫描方法，因此推荐使用Rz参数评定。华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院14第五章第五章 表面粗糙度及其评定表面粗糙度及其评定2.表面粗糙度参数值的选用选用表面粗糙度参数值总的原则是：在满足功能要求前提下顾及经济性，使参数的允许值应尽可能大。在实际工作中，由于粗糙度和零件的功能关系相当复杂，难以全面而精确地按零件表面功能要求确定粗糙度的参数值，因此常用类比法来确定。具体选用时，可先根据经验或统计资料初步选定表面粗糙度参数值，然后再对比工作条件作适当调整。 华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院15第五章第五章 表面粗糙度及其评定表面粗糙度及其评定表5-6 表面粗糙度与尺寸公差及形状公差参数值的对应关系华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院16第五章第五章 表面粗糙度及其评定表面粗糙度及其评定表5-7 表面粗糙度的表面特征、经济加工方法及应用举例华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院17第五章第五章 表面粗糙度及其评定表面粗糙度及其评定表5-8表面粗糙度Ra的推荐选用值华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院18第五章第五章 表面粗糙度及其评定表面粗糙度及其评定5.4表面粗糙度的标注1.表面粗糙度的符号表5-9 表面粗糙度符号 （摘自GB/T 131-2006）华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院19第五章第五章 表面粗糙度及其评定表面粗糙度及其评定2.表面粗糙度代号及其标注方法图5-9 表面粗糙度的基本符号图5-10 表面粗糙度代号当允许在表面粗糙度参数的所有实测值中超过规定值的个数少于总数的16时，应在图样上标注表面粗糙度参数的上限值或下限值。当要求在表面粗糙度参数的所有实测值不得超过规定值时，应在图样上标注表面粗糙度参数的最大值或最小值。华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院20第五章第五章 表面粗糙度及其评定表面粗糙度及其评定表5-10 表面粗糙度幅度参数的代号及意义 （摘自GB/T 131-2006）华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院21第五章第五章 表面粗糙度及其评定表面粗糙度及其评定2.表面粗糙度代（符）号在图样上的标注一般标注于轮廓线处，也可标注于尺寸界线或其延长线上。符号的尖端应从材料外指向被注表面。图5-12 表面粗糙度代号在图样上的标注华南理工大学机械与汽车工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院22第五章第五章 表面粗糙度及其评定表面粗糙度及其评定图5-13 中心孔、键槽、圆角、倒角的表面粗糙度代号的简化注法