1、第第5章章 表面粗糙度表面粗糙度5.1 基本概念基本概念5.1.1 表面粗糙度的基本概念表面粗糙度的基本概念 表面粗糙度（表面粗糙度（Surface Roughness) )是指工件表面上是指工件表面上具有的較小間距的微小峰谷組成的微觀幾何形狀特性。具有的較小間距的微小峰谷組成的微觀幾何形狀特性。說明：說明： （1）表面粗糙度是由刀痕、材料塑性變形、工藝系）表面粗糙度是由刀痕、材料塑性變形、工藝系統的高頻振動、工件與被加工表面的摩擦等原因引起的。統的高頻振動、工件與被加工表面的摩擦等原因引起的。 （2）表面粗糙度是一種微觀幾何形狀誤差；形狀誤）表面粗糙度是一種微觀幾何形狀誤差；形狀誤差為宏觀幾

2、何形狀誤差。差為宏觀幾何形狀誤差。 （3）通常波距小于通常波距小于1mm屬于表面粗糙度，波距在屬于表面粗糙度，波距在110mm之間屬于表面波紋度，波距大于之間屬于表面波紋度，波距大于10mm屬于形屬于形狀誤差。狀誤差。5.1 基本概念基本概念5.1.2 表面粗糙度對機械零件使用性能的影響表面粗糙度對機械零件使用性能的影響 1 對摩擦和磨損的影響對摩擦和磨損的影響 2 對配合性能的影響對配合性能的影響 3 對抗腐蝕性的影響對抗腐蝕性的影響 4 對疲勞強度的影響對疲勞強度的影響5.2 表面粗糙度的評定表面粗糙度的評定5.2.1 基本術語基本術語 （1）取樣長度）取樣長度( (lr) ) 取樣長度取

3、樣長度是指在是指在X X軸方向判別被評定輪廓不規則特軸方向判別被評定輪廓不規則特征的長度。征的長度。5.1 基本概念基本概念 取樣長度取樣長度一般應包含一般應包含5 5個以上的輪廓峰和輪廓谷。個以上的輪廓峰和輪廓谷。規定取樣長度的目的在于規定取樣長度的目的在于限制和減弱表面波紋度對表面限制和減弱表面波紋度對表面粗糙度測量結果的影響。粗糙度測量結果的影響。5.2 表面粗糙度的評定表面粗糙度的評定 (2) 評定長度評定長度( (ln) ) 評定長度是指用于評定被評定輪廓的評定長度是指用于評定被評定輪廓的X軸方向的長軸方向的長度。它可以包括度。它可以包括1個或幾個取樣長度，通常取個或幾個取樣長度，通

4、常取ln = 5lr。5.2 表面粗糙度的評定表面粗糙度的評定 (3) 長波和短波輪廓慮波器的截止波長長波和短波輪廓慮波器的截止波長( (c/c/s)s) 輪廓濾波器是指將表面輪廓分離成長波和短波成分輪廓濾波器是指將表面輪廓分離成長波和短波成分的濾波器，它們所能抑制的波長稱為的濾波器，它們所能抑制的波長稱為截止波長截止波長。從。從短波短波截止波長截止波長至至長波截止波長長波截止波長這兩個極值之間的波長范圍稱這兩個極值之間的波長范圍稱為為傳輸帶傳輸帶。 (4) 粗糙度輪廓中線粗糙度輪廓中線 輪廓中線是評定表面粗糙度參數值的基準線。輪廓中線是評定表面粗糙度參數值的基準線。 1）輪廓的最小二乘中線（

5、）輪廓的最小二乘中線（m） 是指在取樣長度內，使輪廓線上各點的是指在取樣長度內，使輪廓線上各點的輪廓偏距的輪廓偏距的平方和平方和為最小的線。為最小的線。5.2 表面粗糙度的評定表面粗糙度的評定5.2 表面粗糙度的評定表面粗糙度的評定 2）輪廓的算術平均中線）輪廓的算術平均中線 是指在取樣長度內，劃分實際輪廓為上、下兩部分，是指在取樣長度內，劃分實際輪廓為上、下兩部分，且使上、下兩部分面積相等的線。且使上、下兩部分面積相等的線。5.2 表面粗糙度的評定表面粗糙度的評定5.2 表面粗糙度的評定表面粗糙度的評定5.2.2 平定參數平定參數5.2.2.1 幅度參數幅度參數 （1）輪廓算術平均偏差）輪廓

6、算術平均偏差 Ra 在取樣長度內縱坐標在取樣長度內縱坐標Z（x）絕對值的算術平均值。）絕對值的算術平均值。 （2）輪廓最大高度）輪廓最大高度Rz 在取樣長度內，最大輪廓峰高與最大輪廓谷深之和。在取樣長度內，最大輪廓峰高與最大輪廓谷深之和。Rz= max|zpi|+max|zvi|5.2 表面粗糙度的評定表面粗糙度的評定5.2 表面粗糙度的評定表面粗糙度的評定 5.2.2.2 間距參數間距參數 輪廓單元的平均寬度輪廓單元的平均寬度 Rsm 輪廓單元輪廓單元的平均寬度是指在取樣長度內的平均寬度是指在取樣長度內輪廓單元寬輪廓單元寬度度的平均值。的平均值。 5.2.2.3 曲線和相關參數曲線和相關參數

7、 輪廓的支承長度率輪廓的支承長度率Rmr(c) 指在給定水平截面高度指在給定水平截面高度c上，上，輪廓的實體材料長度輪廓的實體材料長度Ml(c)與評定與評定長度的比率。長度的比率。 輪廓的實體材料長度輪廓的實體材料長度Ml(c)是指在評定長度內，在是指在評定長度內，在一個給定水平截面高度一個給定水平截面高度c上，用一條平行上，用一條平行X軸的線與軸的線與輪輪廓單元廓單元相截所獲得的各段截線長度和。相截所獲得的各段截線長度和。 輪廓的支承長度率是隨水平截面高度輪廓的支承長度率是隨水平截面高度c大小而變化大小而變化的，其關系曲線稱為輪廓的的，其關系曲線稱為輪廓的支撐長度率曲線支撐長度率曲線。 5.

8、2 表面粗糙度的評定表面粗糙度的評定5.2 表面粗糙度的評定表面粗糙度的評定 間距參數與曲線和相關參數，稱為附加參數，只有間距參數與曲線和相關參數，稱為附加參數，只有零件表面有特殊使用要求時，才選用。零件表面有特殊使用要求時，才選用。5.3 表面粗糙度的參數值及其選用表面粗糙度的參數值及其選用5.3.1 表面粗糙度評定參數的選用表面粗糙度評定參數的選用 （1）幅度參數的選用）幅度參數的選用 （2）附加參數的選用）附加參數的選用 5.3.2 表面粗糙度參數值的選用表面粗糙度參數值的選用 (1) 表面粗糙度參數值的標準化表面粗糙度參數值的標準化5.3 表面粗糙度的參數值及其選用表面粗糙度的參數值及

9、其選用5.3 表面粗糙度的參數值及其選用表面粗糙度的參數值及其選用 (2) 參數值的選用參數值的選用 一般來說，表面粗糙度一般來說，表面粗糙度參數值愈小，零件的工作性參數值愈小，零件的工作性能愈好。但不能認為表面粗能愈好。但不能認為表面粗糙度參數值選得越小越好，糙度參數值選得越小越好，還要考慮工藝性和經濟性。還要考慮工藝性和經濟性。5.3 表面粗糙度的參數值及其選用表面粗糙度的參數值及其選用5.4 表面粗糙度在零件圖上的標注表面粗糙度在零件圖上的標注5.4.1 表面粗糙度的符號表面粗糙度的符號 圖樣上所標注的表面粗糙度符號、代號，是對圖樣上所標注的表面粗糙度符號、代號，是對該表面完工后的要求。

10、其標注方法應符合國家標準該表面完工后的要求。其標注方法應符合國家標準GB/T131-2006和和GB/T10610-2009的規定。的規定。5.4 表面粗糙度在零件圖上的標注表面粗糙度在零件圖上的標注5.4.2 表面粗糙度要求在完整圖形符號上的標注表面粗糙度要求在完整圖形符號上的標注 位置位置a，注寫表面粗糙度的第一個要求，該要求包括粗，注寫表面粗糙度的第一個要求，該要求包括粗糙度評定參數代號及其數值和傳輸帶或取樣長度等。糙度評定參數代號及其數值和傳輸帶或取樣長度等。 位置位置b，注寫第二個表面粗糙度要求。，注寫第二個表面粗糙度要求。 位置位置c，注寫加工方法、表面處理、，注寫加工方法、表面處

11、理、涂層和其它加工工藝要求等。涂層和其它加工工藝要求等。 位置位置d，注寫所要求的表面紋理和，注寫所要求的表面紋理和紋理方向。紋理方向。 位置位置e，注寫所要求的加工余量。，注寫所要求的加工余量。5.4 表面粗糙度在零件圖上的標注表面粗糙度在零件圖上的標注 (1) 表面粗糙度各項要求在完整圖形符號上的標注位置表面粗糙度各項要求在完整圖形符號上的標注位置 (2) 表面粗糙度極限值的標注表面粗糙度極限值的標注 (3) 極限值判斷規則的標注極限值判斷規則的標注5.4 表面粗糙度在零件圖上的標注表面粗糙度在零件圖上的標注 在完整圖形符號上標注評定參數及其數值，其在完整圖形符號上標注評定參數及其數值，其

12、數值分為單向極值和雙向極值。當只標注某個評定數值分為單向極值和雙向極值。當只標注某個評定參數代號及其一個數值時，則默認它是評定參數的參數代號及其一個數值時，則默認它是評定參數的上限值。上限值。表面粗糙度要求中給定極限值判斷規則有兩種：表面粗糙度要求中給定極限值判斷規則有兩種：16%規則和最大規則。規則和最大規則。5.4 表面粗糙度在零件圖上的標注表面粗糙度在零件圖上的標注16%規則是表面粗糙度要求標注中的默認規則。規則是表面粗糙度要求標注中的默認規則。最大規則，標注時在評定參數代號的后面增加標最大規則，標注時在評定參數代號的后面增加標注一個注一個“max”標記。標記。5.4 表面粗糙度在零件圖

13、上的標注表面粗糙度在零件圖上的標注 (4) 表表面面紋紋理理的的標標注注5.4 表面粗糙度在零件圖上的標注表面粗糙度在零件圖上的標注5.4.3 表面粗糙度在樣圖上的標注方法表面粗糙度在樣圖上的標注方法 （a）表面粗糙度符號、代號一般注在可見輪廓線、）表面粗糙度符號、代號一般注在可見輪廓線、尺寸界線、引出線或它們的延長線上。符號的尖端必須尺寸界線、引出線或它們的延長線上。符號的尖端必須從材料外指向表面。從材料外指向表面。 （b）一般在同一圖樣上，每一表面只標注一次符號、）一般在同一圖樣上，每一表面只標注一次符號、代號，并盡可能靠近其尺寸線，當地位狹小或不便標注代號，并盡可能靠近其尺寸線，當地位狹

14、小或不便標注時，符號、代號可以引出標注。時，符號、代號可以引出標注。 （c）當零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要）當零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求時，其符號、代號可統一注在圖樣的右上角，并加注求時，其符號、代號可統一注在圖樣的右上角，并加注“其余其余”兩字，其符號、代號和說明文字的高度均為圖兩字，其符號、代號和說明文字的高度均為圖樣上其他表面所注代號、符號和文字的樣上其他表面所注代號、符號和文字的1.2倍。倍。5.4 表面粗糙度在零件圖上的標注表面粗糙度在零件圖上的標注 （d）當標注位置受到限制，或為了簡化標注方）當標注位置受到限制，或為了簡化標注方法，可以標注簡化代號。但必須在

15、標題欄附近說明法，可以標注簡化代號。但必須在標題欄附近說明這些代號的含義。這些代號的含義。 也可采用省略的注發，但同樣必須在標題欄附也可采用省略的注發，但同樣必須在標題欄附近說明這些簡化符號、代號的含義。近說明這些簡化符號、代號的含義。5.4 表面粗糙度在零件圖上的標注表面粗糙度在零件圖上的標注5.4 表面粗糙度在零件圖上的標注表面粗糙度在零件圖上的標注5.4.3 表面粗糙度在圖樣上的標注方法表面粗糙度在圖樣上的標注方法 (1) 常規標注方法常規標注方法圖圖5-15 表面粗糙度表面粗糙度要求的注寫方向要求的注寫方向5.4 表面粗糙度在零件圖上的標注表面粗糙度在零件圖上的標注5.4 表面粗糙度在零件圖上的標注表面粗糙度在零件圖上的標注5.4 表面粗糙度在零件圖上的標注表面粗糙度在零件