表面粗糙度的评定

第一节表面粗糙度的评定
一、基本概念
表面粗糙度是指加工表面所具有的较小间距和微小波峰不平度。

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。

表面粗糙度值的大小对机械零件的使用性能有很大的影响，主要表现在以下几个方面：
1）表面粗糙度影响零件的耐磨性。

表面越粗糙，配合表面间的有效接触面积减小，
压强增大，磨损就越快。

2）表面粗糙度影响配合性质的稳定性。

对间隙配合来说，表面越粗糙，就越易磨损，使工作过程中间隙逐渐增大；对过盈配合来说，由于装配时将微观凸峰挤平，减小了实际有效过盈，降低了联结强度。

3）表面粗糙度影响零件的疲劳强度。

粗糙的零件表面，存在较大的波谷，它们像尖角缺口和裂纹一样，对应力集中很敏感，从而影响零件的疲劳强度。

4）表面粗糙度影响零件的抗腐蚀性。

粗糙的表面，易使腐蚀性气体或液体通过表面的微观凹谷渗入到金属内层，造成表面锈蚀。

5）表面粗糙度影响零件的密封性。

粗糙的表面之间无法严密的贴合，气体或液体通过接触面间的缝隙渗漏。

此外，表面粗糙度对零件的外观、测量精度也有一定的影响。

二、表面粗糙度的基本术语
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（一）取样长度l（l
r
取样长度是指评定表面粗糙度时所规定的一段基准线长度。

规定和选择这段长度是为限制和削弱表面波纹度（波距在1~10mm之间）对表面粗糙度测量结果的影响。

l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；l过短，则不能客观的反映表面粗糙度的实际情况，使测得结果有很大随机性。

在所选的取样长度内，一般应包含五个以上的轮廓峰和轮廓谷。

对于微观不平度间距较大的加工表面，应选取较大的取样长度。

（二）评定长度l
n
由于加工表面有着不同程度的不均匀性，为了充分合理的反映某一表面的粗糙度特性，规定在评定时所必需的一段表面长度，它包括一个或几个取样长度，称为评定长度l n。

在评定长度内，根据取样长度进行测量，此时可以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。

评定长度一般按5个取样长度来确定。

（三）评定表面粗糙度的基准线
评定表面粗糙度参数值大小的一条参考线称为基准线。

三、表面粗糙度评定参数及其数值
（一）表面粗糙度评定参数
表面粗糙度的评定参数，是用来定量描述零件表面微观几何形状特征的。

表面粗糙度的评定参数应从轮廓算术平均偏差（R a）、微观不平度十点高度（R z）和轮廓最大高度（R y）三个主要评定参数中选取。

除此三个高度参数之外，根据表面功能的需要，还可从轮廓不平度的平均间距（S m）、轮廓单峰平均间距（S）和轮廓支承长度率（t p）三个附加参数中选取。

（1）轮廓算术平均偏差R a在取样长度l范围内，被测轮廓线上个点至基准线的距离的算术平均值，称为算术平均偏差R a。

（2）微观不平度十点平均高度R z在取样长度l范围内，被测表面上5个最大的轮廓峰高平均值与5个最大的谷底深的平均值之和称为十点平均高度R z。

（3）轮廓最大高度R y 在取样长度l范围内，轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离，称为轮廓最大高度R y。

（4）微观不平度的平均间距S m含有一个轮廓峰（与中线有交点的峰）和相邻轮廓谷（与中线有交点的谷）的一段中线长度S mi，称为轮廓微观不平度间距。

在取样长度内，轮廓微观不平度间距的平均值，称之为轮廓微观不平度的平均间距。

（5）轮廓单峰平均间距S 两相邻轮廓单峰的最高点在中线上的投影长度S i称之为轮廓单峰的间距。

在取样长度内，轮廓单峰间距的平均值，称之为轮廓单峰的平均间距。

（6）轮廓支承长度率t p一根平行于中线且与轮廓峰顶线相距为C的线与轮廓峰相截所得到的各段截线b i之和，称之为轮廓支承长度ηp，轮廓支承长度与取样长度之比，称之为轮廓支承长度率。