3.4表面粗糙度.doc

3.4 表面粗糙度表面粗糙度是零件的一种微观几何形状误差，是在机械加工或其他方法加工获得表面时，切削刀痕、表面撕裂、振动和摩擦等原因所留在零件表面的间距很小，起伏高低不平的几何形状表面粗糙度对零件的配合性质、疲劳强度、耐磨性、抗腐蚀性、密封性等性能都影响很大我国现行的国家标准为 GB3505—1983《表面粗糙度 术语、表面及其参数》、GB/T1031—1995《表面粗糙度 参数及其数值》 、GB/T131—1993《机械制图 表面粗糙度符合、代号及其注法》 3.4.1 表面粗糙度的评定3.4.1.1 基本术语1．取样长度 l用于评定表面粗糙度时所规定的一段基准长度其目的是为了限制和减弱表面波度对测量的影响，如图 3-20 所示国家标准规定的取样长度 l 见表 3-23表 3-23 l 和 ln 的数值（摘自 GB/T1031—1995）Ra/μm R z、R y /μm 取样长度 l/mm 评定长度 ln /mm≥0.008~0.02 ≥0.025~0.10 0.08 0.4＞0.02~0.10 ＞0.10~0.50 0.25 1.25＞0.1~0.2 ＞0.50~10.0 0.8 4.0＞2.0~10.0 ＞10.0~50.0 2.5 12.5＞10.0~80.0 ＞50.0~320 8.0 402．评定长度 ln 评定长度是指评定被测表面粗糙度所必需的一段长度，它包括一个或几个取样长度。

由于零件表面各部分的表面粗糙不一定很均匀，在一个取样长度上往往不能合理地反映某一表面粗糙度特征，故需在表面上取几个取样长度来评定表面粗糙度，一般取 ln=5l图 3-20 取样长度、评定长度和轮廓中线3．基准线基准线是用于评定表面粗糙度的轮廓中线包括轮廓最小二乘中线和轮廓的算术平均中线1）轮廓最小二乘中线 m 轮廓的最小二乘中线是在取样长度范围内，实际被测轮廓线上的各点至该线的距离平方和为最小（见图 3-21a） ，即：（2）轮廓算术平均中线 轮廓的算术平均中线是在取样长度范围内，将实际轮廓划分上下两部分，且使上下面积相等的直线（见图 3-21b） ，即F 1＋F 2＋…+ F n=G1+ G2 +…+ Gm 轮廓算术平均中线往往不是唯一的，在一簇算术平均中线只有一条与最小二乘中线重合在实际评定和测量表面粗糙度时，使用图解法时可用算术平均中线代替最小二乘中线a）轮廓最小二乘中线 （b）轮廓算术平均中线 图 3-21 基准线3.4.1.2 评定参数国家标准规定表面粗糙度的参数由高度参数、间距参数和综合参数所组成1．高度参数（1）轮廓算术平均偏差 Ra 在取样长度内轮廓偏距 yi 的绝对值的算术平均值。

用 Ra 表示，如图 3-22 所示：近似地 Ra =（∑│y i│）/n 式中 y—轮廓偏距，y i—第 i 点轮廓偏距（i=1，2，3…） ，n—在取样长度内所测点的数目图 3-22 轮廓算术平均偏差 Ra （2）微观不平度十点高度 Rz 在取样长度内，5 个最大轮廓峰高的平均值与 5 个最大轮廓谷深的平均值之和图 3-22 所示即：R z=（∑y pi +∑y vi）/5 （3）轮廓最大高度 Ry在取样长度内轮廓峰顶线与峰谷线之间的距离图 3-23 所示即Ry= ypmax + yvmax 图 3-23 微观不平度十点高度 Rz 和轮廓最大高度 Ry 三个参数在选用时，一般优先选用 Ra 值，R y 值为微观不平度十点中最高点和最低点之间的距离，它不能全面反映几何特性，一般 Ry 可与 Ra 或 Rz 联用2．间距参数（1）轮廓单峰平均间距 S 在取样长度内轮廓的单峰间距的平均值，称为轮廓单峰平均间距轮廓的单峰间距是指两相邻轮廓最高点之间的距离投影在中线上的长度 Si ，称为轮廓的单峰间距图 3-22所示即S=（∑S i）/ n （2）轮廓微观不平度的平均间距 Sm 指在取样长度内，轮廓微观不平度间距的平均值，称为轮廓微观不平度平均间距。

轮廓微观不平度间距 Smi ，指含有一个轮廓峰（与基准线有交点的峰）和相邻轮廓谷（与基准线有交点的谷）的一段中线长度图 3-23 所示即Sm =（∑S mi）/ n 式中 Smi—第 i 个轮廓微观不平度间距3．综合参数综合参数与表面粗糙度的形状有关，它影响表面的耐磨程度1）轮廓的支承长度率 tp 在取样长度内，取一条与基准线平行的线截各轮廓，得到的各段截长度之和与取样长度之比，称为轮廓的支承长度率图 3-23 所示即tp=η p/l=（∑b i）/l 国家标准规定了表面粗糙度的参数值，见表 3- 24~表 3-27表 3-24 Ra 的数值（摘自 GB/T1031—1995） （ ）基本系列 补充系列 基本系列 补充系列 基本系列 基本系列 基本系列 基本系列0.0080.0100.012 0.125 1.25 12.50.016 0.160 1.60 16.00.020 0.20 2.0 200.025 0.25 2.5 250.032 0.32 3.2 320.040 0.40 4.0 400.050 0.50 5.0 500.063 0.63 3.6 630.080 0.80 8.0 800.100 1.00 10.0 100表 3- 25 Rz 和 Ry 的数值（摘自 GB/T1031—1995） （ ）基本 系列补充 系列基本 系列补充 系列基本 系列补充 系列基本 系列补充 系列基本 系列补充 系列补充 系列补充 系列0.125 1.25 12.5 125 12500.160 1.60 16.0 160 16000.20 2.0 20 2000.025 0.25 2.5 25 2500.032 0.32 3.2 32 3200.04 0.40 4.0 40 4000.050 0.50 5.0 50 5000.063 0.63 6.3 63 6300.080 0.80 8.0 80 8000.100 1.0 10.0 100 1000表 3-26 S、Sm 的数值（摘自 GB/T1031—1995）0.006 0.100 1.600.0125 0.20 3.20.025 0.40 6.30.050 0.80 12.5表 3-27 tp（%）的数值（摘自 GB/T1031—1995）10 15 20 25 30 40 50 60 70 80 90。