表面粗糙标准.ppt

优选）表面粗糙度标准（优选）表面粗糙度标准第一页，共七十七页4.1 概述概述v表面粗糙度主要是指切削加工过程中由刀具和工件表面之间的强烈摩擦、切屑分表面粗糙度主要是指切削加工过程中由刀具和工件表面之间的强烈摩擦、切屑分离过程中的物料破损残留以及工艺系统的高频振动等原因在工件表面上引起的具离过程中的物料破损残留以及工艺系统的高频振动等原因在工件表面上引起的具有较小间距和微小峰谷不平度的微观误差现象这种表面微观几何形状误差，对有较小间距和微小峰谷不平度的微观误差现象这种表面微观几何形状误差，对机械零件的配合性质、工作精度、耐磨损性、抗腐蚀性等有着十分密切的关系，机械零件的配合性质、工作精度、耐磨损性、抗腐蚀性等有着十分密切的关系，它直接影响到机器或仪器的可靠性和使用寿命本章所涉及的国家标准为：它直接影响到机器或仪器的可靠性和使用寿命本章所涉及的国家标准为：vGB/T 3505-2000 表面结构的术语、定义及参数表面结构的术语、定义及参数 vGB/T 1031-1995表面粗糙度表面粗糙度 参数及其数值参数及其数值 vGB/T 131-1993机械制图机械制图 表面粗糙度符号、代号及其注法表面粗糙度符号、代号及其注法下一页返回第二页，共七十七页。

4.1 概述概述v4.1.1 基本概念基本概念v零件表面不论是用机械加工方法还是用其他方法获得，都不可能是绝对光洁平滑零件表面不论是用机械加工方法还是用其他方法获得，都不可能是绝对光洁平滑的，总会存在着由微小间距和微观峰谷组成的微小高低不平的痕迹这是一种微的，总会存在着由微小间距和微观峰谷组成的微小高低不平的痕迹这是一种微观几何形状误差，称为微观不平度这种微观几何形状误差可用表面粗糙度来表观几何形状误差，称为微观不平度这种微观几何形状误差可用表面粗糙度来表达，表面粗糙度越小，表面越光滑因此，表面粗糙度是评定零件表面质量的一达，表面粗糙度越小，表面越光滑因此，表面粗糙度是评定零件表面质量的一项重要指标项重要指标v如如图图4-1所示，零件同一表面存在着叠加在一起的三种误差，即：形状误差所示，零件同一表面存在着叠加在一起的三种误差，即：形状误差（宏观几何形状误差）、表面波度误差和表面粗糙度误差三者之间，通常（宏观几何形状误差）、表面波度误差和表面粗糙度误差三者之间，通常可按相邻波峰和波谷之间的距离（波距）加以区分：波距在可按相邻波峰和波谷之间的距离（波距）加以区分：波距在10mm以上属形以上属形状误差范围，波距在状误差范围，波距在110mm之间属表面波度范围，波距在之间属表面波度范围，波距在1mm以下属表面以下属表面粗糙度范围。

粗糙度范围上一页下一页返回第三页，共七十七页4.1 概述概述v4.1.2 表面粗糙度对零件使用性能的影响表面粗糙度对零件使用性能的影响v零件表面粗糙度的大小，对零件的使用性能有很大影响，主要表现在如下几方面：零件表面粗糙度的大小，对零件的使用性能有很大影响，主要表现在如下几方面：v（1）影响零件表面的耐磨性表面粗糙度越大，零件工作表面的摩擦磨损和能量消耗越严）影响零件表面的耐磨性表面粗糙度越大，零件工作表面的摩擦磨损和能量消耗越严重如果表面越粗糙，配合面之间的有效接触面积减小，压强增大，磨损就越快；表面越重如果表面越粗糙，配合面之间的有效接触面积减小，压强增大，磨损就越快；表面越粗糙，摩擦系数加大，由摩擦而消耗的能量就越大相反，如果要求表面粗糙度过小，则粗糙，摩擦系数加大，由摩擦而消耗的能量就越大相反，如果要求表面粗糙度过小，则一方面将增加制造成本，另一方面加大了金属分子间的吸附力，不利于润滑油的储存，容一方面将增加制造成本，另一方面加大了金属分子间的吸附力，不利于润滑油的储存，容易使相互配合的工作表面之间形成干摩擦，使金属接触面产生胶合磨损而损坏易使相互配合的工作表面之间形成干摩擦，使金属接触面产生胶合磨损而损坏。

上一页下一页返回第四页，共七十七页4.1 概述概述v（2）影响配合性质的稳定性对于间隙配合，表面越粗糙，就越容易磨损，使工作过程中）影响配合性质的稳定性对于间隙配合，表面越粗糙，就越容易磨损，使工作过程中的配合间隙逐渐增大；对于过盈配合，由于压合装配时会将微观凸峰挤平，减小了实际有的配合间隙逐渐增大；对于过盈配合，由于压合装配时会将微观凸峰挤平，减小了实际有效过盈量，降低了过盈配合的连接强度上述微观凸峰被磨损或被挤平的现象，对于那些效过盈量，降低了过盈配合的连接强度上述微观凸峰被磨损或被挤平的现象，对于那些配合稳定性要求较高、配合间隙量或配合过盈量较小的高速重载机械影响更显著，故适当配合稳定性要求较高、配合间隙量或配合过盈量较小的高速重载机械影响更显著，故适当的选定表面粗糙度参数值尤为重要的选定表面粗糙度参数值尤为重要v（3）影响零件的疲劳强度粗糙的零件表面存在较大的微观峰谷，它们的尖锐缺口和裂纹）影响零件的疲劳强度粗糙的零件表面存在较大的微观峰谷，它们的尖锐缺口和裂纹对应力集中十分敏感，从而使零件的疲劳强度大大降低对应力集中十分敏感，从而使零件的疲劳强度大大降低v（4）影响零件表面的抗腐蚀性，比较粗糙的表面，易使腐蚀性气体或液体通过）影响零件表面的抗腐蚀性，比较粗糙的表面，易使腐蚀性气体或液体通过微观峰谷渗入金属内层造成表面锈蚀。

同时，微观凹谷处容易藏污纳垢，容易产微观峰谷渗入金属内层造成表面锈蚀同时，微观凹谷处容易藏污纳垢，容易产生化学腐蚀和电化学腐蚀生化学腐蚀和电化学腐蚀上一页下一页返回第五页，共七十七页4.1 概述概述v（5）影响零件表面的密封性静力密封时，粗糙的零件表面之间无法严密）影响零件表面的密封性静力密封时，粗糙的零件表面之间无法严密地贴合，容易使气体或液体通过接触面间的微小缝隙发生渗漏同理，对于地贴合，容易使气体或液体通过接触面间的微小缝隙发生渗漏同理，对于动力密封，其配合面的表面粗糙度参数值也不能过低，否则受压后会破坏油动力密封，其配合面的表面粗糙度参数值也不能过低，否则受压后会破坏油膜，从而失去润滑作用膜，从而失去润滑作用v（6）影响机器或仪器的工作精度表面粗糙度越大，配合表面之间的实际）影响机器或仪器的工作精度表面粗糙度越大，配合表面之间的实际接触面积就越小，致使单位面积受力增大，造成峰顶处的局部塑性变形加剧，接触面积就越小，致使单位面积受力增大，造成峰顶处的局部塑性变形加剧，接触刚度下降，影响机器工作精度和精度稳定性接触刚度下降，影响机器工作精度和精度稳定性v（7）影响产品的外观、表面涂层的质量和操作人员的使用舒适性（如机床）影响产品的外观、表面涂层的质量和操作人员的使用舒适性（如机床的操作手柄）等。

的操作手柄）等上一页下一页返回第六页，共七十七页4.1 概述概述v（8）影响设备的振动和噪声及动力消耗当运动副的表面粗糙度参数值过大时，运动件将）影响设备的振动和噪声及动力消耗当运动副的表面粗糙度参数值过大时，运动件将会产生振动和噪声，这种现象在高速运转的发动机曲轴和凸轮、齿轮以及滚动轴承中很明会产生振动和噪声，这种现象在高速运转的发动机曲轴和凸轮、齿轮以及滚动轴承中很明显显然，配合表面粗糙时，随着摩擦系数的增大，摩擦力增大，从而动力消耗增加显然，配合表面粗糙时，随着摩擦系数的增大，摩擦力增大，从而动力消耗增加v此外，表面粗糙度对零件的镀涂层、导热性和接触电阻、反射能力和辐射性能、液体此外，表面粗糙度对零件的镀涂层、导热性和接触电阻、反射能力和辐射性能、液体和气体的流动阻力、导体表面电流的流通等都会产生不同程度的影响综上所述，表和气体的流动阻力、导体表面电流的流通等都会产生不同程度的影响综上所述，表面粗糙度在零件的几何精度设计中是必不可少的项目，是一种十分重要的零件质量评面粗糙度在零件的几何精度设计中是必不可少的项目，是一种十分重要的零件质量评定指标为了保证零件的使用性能和寿命，应对其加以合理限制。

定指标为了保证零件的使用性能和寿命，应对其加以合理限制上一页返回第七页，共七十七页4.2 表面粗糙度国家标准表面粗糙度国家标准v我国参照国际标准（我国参照国际标准（ISO），对原表面粗糙度国家标准），对原表面粗糙度国家标准GB 1031-1983、GB 131-1983作了修订和增订，新国标有作了修订和增订，新国标有GB/T 3505-2000 表面结构的术语、定义及参数表面结构的术语、定义及参数 、GB/T 1031-1995表面粗糙度表面粗糙度 参数及其数值和参数及其数值和 GB/T 131-1993机械制图机械制图 表面粗表面粗糙度符号、代号及其注法糙度符号、代号及其注法v4.2.1 表面粗糙度的基本术语表面粗糙度的基本术语v（1）取样长度）取样长度lr：取样长度是用于判别被评定轮廓的不规则特征的：取样长度是用于判别被评定轮廓的不规则特征的X 轴方向上的一段轴方向上的一段基准线长度，它在轮廓总的走向上量取，如图基准线长度，它在轮廓总的走向上量取，如图4-2所示规定和选择取样长度是为了限所示规定和选择取样长度是为了限制和削弱表面波纹度（波距在制和削弱表面波纹度（波距在110mm之间）对表面粗糙度测量结果的影响。

之间）对表面粗糙度测量结果的影响 lr过长，表过长，表面粗糙度的测量值中可能包含有表面波纹度的成分；过短，则不能客观的反应表面粗面粗糙度的测量值中可能包含有表面波纹度的成分；过短，则不能客观的反应表面粗糙度的实际情况，使测得结果有很大随机性可见，取样长度与表面粗糙度的评定参糙度的实际情况，使测得结果有很大随机性可见，取样长度与表面粗糙度的评定参数有关，在取样长度范围内，一般应包含五个以上的轮廓峰和轮廓谷常用的取样长数有关，在取样长度范围内，一般应包含五个以上的轮廓峰和轮廓谷常用的取样长度的推荐值见度的推荐值见表表4-1下一页返回第八页，共七十七页4.2 表面粗糙度国家标准表面粗糙度国家标准v在一般情况下，测量在一般情况下，测量Ra和和Rz时时,推荐按推荐按表表4-1选用对应的取样长度及评定长度值，此选用对应的取样长度及评定长度值，此时在图样上可省略标注取样长度值当有特殊要求不能选用表时在图样上可省略标注取样长度值当有特殊要求不能选用表4-1中数值时，应在图样中数值时，应在图样上注出取样长度值上注出取样长度值v（2）评定长度）评定长度ln ：评定长度是用于判别被评定轮廓的表面粗糙度特性所需的：评定长度是用于判别被评定轮廓的表面粗糙度特性所需的X轴方向上轴方向上的长度，由于零件表面存在不均匀性，规定在评定时它包括一个或几个取样长度，称为评的长度，由于零件表面存在不均匀性，规定在评定时它包括一个或几个取样长度，称为评定长度定长度ln。

在评定长度内，根据取样长度进行测量，此时可得到一个或几个测量值；在评定长度内，根据取样长度进行测量，此时可得到一个或几个测量值；取其平均值作为表面粗糙度数值的可靠值一般情况下，取取其平均值作为表面粗糙度数值的可靠值一般情况下，取ln=5lr ，如，如表表4-1所示当表面比较均匀时，可取表面比较均匀时，可取ln5lr v（3）评定表面粗糙度的基准线）评定表面粗糙度的基准线m：评定表面粗糙度参数值大小时所用的一条参考线，称为：评定表面粗糙度参数值大小时所用的一条参考线，称为基准线基准线有以下两种：基准线基准线有以下两种：上一页下一页返回第九页，共七十七页4.2 表面粗糙度国家标准表面粗糙度国家标准v1）轮廓最小二乘中线：轮廓的最小二乘中线根据实际轮廓用最小二乘法来确定轮廓最小二乘中线：轮廓的最小二乘中线根据实际轮廓用最小二乘法来确定在取样长度范围内，使轮廓上各点至该线的距离的平方和为最小，如在取样长度范围内，使轮廓上各点至该线的距离的平方和为最小，如图图4-3(a)所所示即， v这条线就是最小二乘中线这条线就是最小二乘中线v2）轮廓算术平均中线：在取样长度范围内，用一条假想线将实际轮廓分成上下两部。