表面粗糙度的表示方法及含義

1、第4章表面粗糙度及檢測4.1概述4.1.1表面粗糙度的概念經(jīng)過機(jī)械加匚的冬件衣仏 不町能是絕対半整和光滑的.實(shí)際上心在看一泄程度宏觀和微觀兒何形狀謀差。衣而粗糙度是反映微觀幾何形狀誤蓋的-個指標(biāo)，即微小的峰谷高 低程度及其間距狀況。表面粗糙度和宏觀兒何形狀誤差(形狀誤差人波度誤羌的區(qū)別，一般以波距小1mm10mm為波度：波距人J; 10mm屬J：形狀謀差，(國家尚無此劃分為表面粗糙度：波距在1標(biāo)準(zhǔn)，也有按波距X和波峰高度h比值劃分的,x /h<40 屬表而粗糙度：x /h二40-1000 屬 J： 波度誤差；X /h>1000為形狀誤差見圖4.1所 4<o4.1.2表面粗糙度

2、對零件使用性能的影響1. 對摩擦磨損的影響表而越粗糙，零件表面的靡擦系數(shù)就越人， 兩相對運(yùn)動的零件表面磨損越快；若表面過光 滑,磨損下來的金屬微粒的刻劃作用、潤滑油被 擠出、分了間的吸附作用等，也會加快磨損。實(shí) 踐證明，磨損程度和表面粗糙度關(guān)系見圖4.2。2. 對配合性質(zhì)的影響jG對J W配合耍求的冬件表I孔 粗糙度會影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性。若是間隙配合,表面越粗 糙，微觀峰尖在丁作時很快磨損，導(dǎo)致間隙増 大;若是過盈配合，則在裝配時零件表面的峰 頂會被擠半，從而使實(shí)際過盈小j:理論過盈 量，降低聯(lián)接強(qiáng)度。3.對腐蝕性的影響金屬零件的腐蝕主要由化學(xué)和電化學(xué) 反應(yīng)造成,如鋼鐵的銹蝕。粗糙的零件表面

3、,(a)表面輪廓 (b)表面波度(c)形狀誤差腐蝕介質(zhì)越容易心枳在寒件衣面凹谷，再滲入圖4.2磨損呈和表面粗糙度關(guān)系/llI圖4.3取樣長度和評定長度國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T10311995 <表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值規(guī)定的収樣長度和評泄長度見衣金屬內(nèi)層，造成銹蝕。4. 對強(qiáng)度的影響粗糙的零件表而，在交變截荷作用卜，対應(yīng)力集中很敏感，因而降低零件的疲勞強(qiáng)度。5. 對結(jié)合面密封性的彫響粗糙表面結(jié)合時，兩表面只在局部點(diǎn)上接觸，中間存在縫隙，降低密封性能。由此可 見，在保證零件尺寸粘度、形位公差的同時，應(yīng)控制表而粗糙度。4.2表面粗糙度的評定4.2.1主要術(shù)語及定義1. 取樣長度/測nt和評定表面粗槌度

4、時所規(guī)定 的一段基準(zhǔn)長度，稱為取樣長度/,如 圖4.3所示。規(guī)定取樣長度是為了限制 和減弱宏觀幾何形狀誤差,特別是波 度對農(nóng)而粗糙度測帚結(jié)果的影響。一般取樣長度至少包倉5個輪廓峰和輪 郵谷.表面越粗糙,取樣長度應(yīng)越大。2. 評定長度匚評定長度是指評定輪廓表面所必須的一段長度。由被加丁表面粗糙度不一定很均勻, 為了合理、客觀反映表面質(zhì)最，往往評定長度包含兒個取樣長度。如果加工表面比較均勻,可取/”<5/,若表面不均勻，則取1> 5/, 一般取/w=5/o 具體數(shù)值見表41。表4-1取樣長度和評定長度的選用值（摘自GB/T10311995）Ra/ u mRz、Ry/ u m/ /nin

5、i/ / mm ( / =5/) nnNO. 0080. 02N 0. 0250.100. 080. 1> 0. 02 0 10> 0. 100. 500. 251.25> 0. 10 2.0> 05010.00.84.0> 2.010. 0> 10.050. 02.512.5> 10.0 80.0> 50.03208.040.0注：K八R：、/<為粗糙度評定參數(shù)，i3. 輪廊中線（基準(zhǔn)線）輪酬屮線是評定表血粗糙度參數(shù)值人小的一條參考線。卜面介紹兩種輪廓中線：1）輪廓般小二乘屮線幾仃幾何輪廓形狀并劃分輪廓的基準(zhǔn)線，在取樣長度內(nèi)使輪 廓上各點(diǎn)

6、的輪廓偏距的平方和最小，如圖4.4所示。輪廓偏距是指輪廓線上的點(diǎn)到基準(zhǔn)線的距離,如力、力、旳Vn。輪廓域小二乘中線的數(shù)學(xué)表達(dá)式：y 2 dx -最小值2）輪烯算術(shù)平均中線兒何輪嗦形狀，在取樣長度內(nèi)與輪廉走向一致的基準(zhǔn)線.該線劃分輪廓并使上卜兩部分的面枳相等。如圖4.5所示。即： 珂+冃+ F：n-X = F：+F|+ F：n用垠小二乘法 確定的中線是唯1 的，但比較閑難。算 術(shù)平均法常用目測 確定屮線，是一種近 似的圖解，較為簡 便所以常用它替代X圖4.5輪廓算術(shù)平均最小二乘法，在生產(chǎn) 中得到廣泛應(yīng)用。4.2.2表面粗糙度的評定參數(shù)輪廓算術(shù)平均偏差心 在取樣長度內(nèi)，輪廊偏距絕對值的算術(shù)平均值。

7、見圖4.5 所示。凡二訂;|y陞1 丹或近似為Ra =工|兒|11 »-1凡參數(shù)能較允分反映表而微觀幾何形狀，其值越人，衷而越粗糙。1. 微觀不平度十點(diǎn)高度尺 在取樣長度內(nèi)，五個最人的輪臨峰高的平均值與五個般人輪廓谷深的平均值Z和，如圖4.6所示，丘的數(shù)學(xué)農(nóng)達(dá)式為：底值越大,表面越粗糙。由于測點(diǎn)少,不能充分、客觀反映實(shí)際表面狀況,但測量、 計(jì)算方便，所以應(yīng)用較多。2. 輪廊最大高度& 在取樣長度內(nèi)，輪廓峰頂線和輪廊谷底線Z間的距離。見圖47。 圖中心為輪廓最人峰頂，&為輪廓最人谷深，則輪廓最人高度：y圖4.7輪廓最大高度心常用r不可以仔較深加1痕跡的零件，或被測衣廁很

8、小不宜用代八心米訐定的表 面。4.2.3 一般規(guī)定在常用的參數(shù)值范國內(nèi)，優(yōu)先選用哄。國標(biāo)規(guī)定采用屮線制評定衷面粗糙度，粗糙 度的評定參數(shù)-般從心、R：、屮選取，如果零件農(nóng)面仃功能要求時，除選用上述高度 特征參數(shù)外，還可選用附加的評定參數(shù)如間距特征參數(shù)（輪嘛單峰平均間距、輪廓微觀不 平度平均間距）和形狀特征參數(shù)等。宙/篇幅仃限，在此不作介紹。&、R：、K.參數(shù)見 表 4-2、4-3。表4-2輪廓算術(shù)平均偏差（p m）系列值補(bǔ)充系列系列值補(bǔ)充系列系列值補(bǔ)充系列系列值補(bǔ)充系列0. 0080.0100.0120. 1251.2512.50.0160. 1601.61&00. 0200.

9、 202.0200.0250. 252.5250. 0320. 323.2320. 0400. 404.0400.0500. 505.0500. 0630. 636.3630. 0800. 808.0800.1001.0010.0100表4-3微觀不平度十點(diǎn)高度/?z、輪廊最大高度砂的數(shù)值（um）系列值補(bǔ)充系列系列值補(bǔ)充系列系列值補(bǔ)充系歹!系列值補(bǔ)充系列系列值補(bǔ)充系夕10. 1251.2512.51250. 1601.616.01600. 202.0202000. 0250. 252.5252500. 0320. 323.2323200. 0104.0401000. 0500. 400. 50

10、5.0505000. 0630. 636.3636300. 0808.0808000. 1000.81.010.01001000注：優(yōu)先選用系列值。4.3表面粗糙度符號及標(biāo)注4.3.1表面粗糙度符號和代號GB/T131-93対農(nóng)面機(jī)糙度符兮、代號及標(biāo)注都做了規(guī)定。農(nóng)44是農(nóng)面粗糙度符兮、 意義及說明。表4-4表面粗糙度符號及意義符號意義基本符號，衣示衣仰川任何方法獲得。當(dāng)不加注粗槌度參數(shù)值或仃 關(guān)說明（如農(nóng)而處理、局部熱處理狀況等）時，僅適用丁簡化代兮標(biāo)注.基木符號加i短劃，農(nóng)示農(nóng)面足用去除材料的方法獲得.如車、銃、 刨、濟(jì)、鉆、剪切、拋光、腐蝕、電火花加工、氣割等。基本符巧加 小圓，農(nóng)示農(nóng)而

11、足用不左除材料方法獲衍。如鑄、鍛、 沖壓變形、熱軋、粉末冶金等.或者是用于保持原供應(yīng)狀況的表而（包 括保持上道工序的狀況.在上述三個符巧的氏邊上加-橫線，用丁標(biāo)注有關(guān)參數(shù)和說明。在上述三個符號的長邊卜.加一小圓，表示所令表血具令相同的表而粗糙度要求4.3.2表面粗糙度的標(biāo)注對零件有表面粗糙度耍求時，須同時給出表面粗糙度參數(shù)值和取樣長度的要求。如果取樣長度按表4-1標(biāo)準(zhǔn)值時，則可省略標(biāo)注。圖4.8表面粗糙度代號注法表面粗糙度數(shù)值及其仃關(guān)規(guī)定在符號中的注寫位迓見圖4.8。 圖中ai> a2粗糙度參數(shù)代號及數(shù)值（m m）：b加工要求、鍍涂、表面處理或其它說明等; c取樣長度（mm）或波紋度（u

12、 in）：d加工紋理方向符號：e加丁余骯（mm）：f粗糙度間即參數(shù)值（mm）或輪靡支承長度率。表面粗糙度高度特征參數(shù)是基本參數(shù),凡值在標(biāo)注時.只需標(biāo)數(shù)值而不需標(biāo)代號。而標(biāo)注R：、R、值時，應(yīng)在數(shù)值前加代號,如表45所示。表45中有關(guān)表面粗糙度參數(shù)的“上限值”（或“卜限值”）和“最人值”（或“最小值”）的含義是不同的?！吧舷拗怠北硎舅袑?shí)測值中.允許有16%的實(shí)測值可以超過規(guī)定值；而“最大值”表示不允許任何實(shí)測值超過規(guī)定值。表4-5表面粗糙度高度參數(shù)值得標(biāo)注示例及意義代號盤義代號意義用任何方法獲得的表面粗糙 度.肪的上限值為6. 3 u m用任何方法獲得的衷而粗糙度,&的最大值為6. 3

13、 P 111対用去除材料方法獲得的表面粗糙度,屜的上限值為63 um6.3 rayV用去除材料方法獲得的表而粗糙 度，乩的雖人值為6. 3 u m用去除材料方法獲得的農(nóng)而粗糙度，乩的卜限值為6.3um,R“的卜限值為3.2 um6.3imz /3.2m V用去除材料方法獲得的農(nóng)而粗糙度,Ra的最大值為6. 3um, Ra的垠小值為3.2 p mVV用不£除材料方法獲得的衣浙 粗植度.Ry的上限值為100 u mV用不公除材料方法獲得的表Ifli粗 糙度，心的嚴(yán)大值為100u m用去除材料方法獲得的表面粗 糙度,屜的上限值為6.3 um, R：的上限值為100 m m6.3miiz /

14、RilOOTy V用去除材料方法獲得的表而粗糙 度，Ra的最大值為6.3U11B R二 的至大值為100 um4.3.3表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注方法圖樣匕表面粗糙度符號一般標(biāo)注在可見輪廓線、尺寸線或其引出線t;對于鍍涂表面, 可以標(biāo)注在衣示線(粗點(diǎn)劃線)上：符號的尖端必須從材料外血指向?qū)嶓w衣面，數(shù)字及符 號的方向必須按圖49ab及圖4.10規(guī)定耍求標(biāo)注。(a)螺紋、內(nèi)孔的標(biāo)注(b)不同方向表面的標(biāo)注圖4.9表面粗糙度標(biāo)注圖4.10花鍵、齒輪粗糙度標(biāo)注4.4表面粗糙度數(shù)值的選擇零件表面粗糙度不僅對梵使用性能的影響是多方面的，而I!關(guān)系到產(chǎn)陽質(zhì)杲和生產(chǎn)成 本。內(nèi)此在選擇粗糙度數(shù)值時，應(yīng)在滿足零件使

15、用功能婆求的前提卜，同時考慮匸藝性和 經(jīng)濟(jì)性。在確定零件農(nóng)面粗糙度時，除了有特殊要求的農(nóng)面外，般釆用類比法選取。在選取表而粗糙度數(shù)值時，在滿足使用耍求的情況卜S盡尿選擇人的數(shù)值，除此外， 應(yīng)考慮以下兒個方面：1）同一零件，配合表面、工作表面的數(shù)值小于非配合表面、非工作表面的數(shù)值。2）摩擦農(nóng)而、承受巫載荷和交變載荷表面的fil糙度數(shù)值應(yīng)選小值。3）配介轎度耍求高的結(jié)合面、尺寸公差和形位公差椿度耍求高的表而，粗糙度選小值。4）同一公差等級的零件，小尺寸比人尺寸，軸比孔的粗糙度值耍小。5）要求耐腐蝕的表面，粗糙度值應(yīng)選小值。6）仃關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已對農(nóng)面粗糙度要求作出規(guī)定的應(yīng)按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)確立農(nóng)而粗糙度數(shù)值。表5

16、-6、表5-7是常用表而粗糙度數(shù)值及加工和應(yīng)用，以供參考。表4-6常用表面粗糙度推薦值表而特征Ra/v m不大丁經(jīng)常拆卸零件的配合表血如掛輪、滾刀等）公莖等級表面基本尺寸/mm到50大于50到5005軸0.20.4孔0.40.86軸0.40.8孔0. 4-0. 80. 8-1. 67軸0. 4-0. 80. 8-1. 6孔0.81.68軸0.81.6孔0. 8-1.61. 6-3. 2表面特征Ra/v m不大 丁過盈配介的配介農(nóng)面裝配a）按機(jī)械壓入法b）裝配按熱處理法公墊等級k Ifll基本尺寸/mm到50大 T 50-120大于 120-50050.1-0. 20.40.4孔0. 2-0.

17、10.80.86-7軸0.40.81.6扎0.81.61.68軸0.80. 8-1.61. 6-3. 2孔1.61. 6-3. 21. 6-3. 2軸1.6孔1. 6-3. 2持密定心用配合的零件表面表面徑向跳動公基/mm2.546 101625Ra/y m軸0. 050.10.10.20. 40.8孔0. 10.20.20.40.81.6常動軸承的配介表面表面公墾等級液體濕傑擦 條件6-910-12Ra/urn不大于軸0.4-0. 80. 8-3. 20. 1-0. 4孔0.8-1. 61. 6-3. 20. 2-0. 8表4-7表面粗槌度參數(shù)、加工方法和應(yīng)用舉例Ra /m m加工方法應(yīng)用舉

18、例12.5-25粗車、粗饒、粗刨、鉆、毛鋰、銘斷等粗加工非配合表面.如軸端面、倒角、鉆孔、齒輪 和帶輪側(cè)面、鍵槽底【師、墊圈接觸面及不重姿的安皴支 承面6.3-12.5車、銃、刨、鋰、鉆、半輅加匸表面。如軸上不安裝軸承、齒輪等處的非 配合衣面，軸和孔的退刀槽、支架、村套、端蓋、螺栓、 螺母、齒頂圓、花鍵非定心表面幫3 263車、銃、刨、偉、燒、拉、粗刮、銃齒等半耕加丁表面.箱體、支架、套筒、非傳動用梯形 螺紋等及與其他零件結(jié)合而無配合婆求的表面1.6-3.2車、銃、刨、鋰、磨、拉、刮等接近精加工表面.箱體上安裝軸承的孔和定位銷的 壓入孔表面及齒輪齒條、傳動螺紋、鍵槽、皮帶輪槽的 工作而、花健結(jié)合面等0.8-1.6車、銖、解、拉、刮、輅絞、磨齒、滾壓等要求有罡心及配合的表潮如圓柱銷、圓錐銷的表面、臥式車床導(dǎo)軌面、與P0、P6級滾動軸承配合的表而等0 4-08桔絞、楮飩、燒、舌IJ、 滾壓等耍求配介性質(zhì)穩(wěn)定的配介表而及活動支