粗糙度及其测量

表面粗糙度及其测量

表面粗糙度(过去又叫光洁度，在 GB1031-83标准中改用表面粗糙度这个概念.) 一．表面粗糙度对零件功能的影响：

1.对摩擦，磨损和接触变形影响.

一般 a.精车表面接触面为10-15%

b.精磨表面接触面为30-50%

c.研磨才达90%

接触部分的压力增加，凸峰变形下塌,甚至折断,滑动时两平面的凸峰互相搓削，凸峰变形产生了摩擦阻力，造成表面磨损。表面越粗糙,接触面积越少，单位面积压力越大，造成表面磨损，变形就越大,摩擦阻力也增加，磨损越快，结果导致机件性能下降，承载能力降低，机械精度降低，能量消耗增加，机械的使用寿命就缩短了。

但磨擦力大，也不一定是坏事，有时还是需要有摩擦力，例如人在大地上能生存，能行走都需要有摩擦力。如果没有摩擦存在，世界试想是个什么样子，在工业上有时也需要有摩擦力。例如，汽车刹车靠的是摩擦，机床安装脚垫块，机器上刹车带都靠的是摩擦。

2.对配合性质的影响：

a.对滑动轴承和滑动导轨间隙配合，表面粗糙度大会破坏液体摩擦，又易磨损，

使间隙扩大，会破坏原定配合性质。

b.对于定位的过渡配合和间隙配合，在使用和装拆中表面粗糙，容易磨损，间

隙会随着增大，会降低定心精度和导向精度.。

3.对密封性的影响：

表面凹凸虽可以贮油润滑，但气体和液体会通过表面接触的空隙渗漏，表面越粗糙，空隙就越大，密封性越差。

为了密封，有的结构使用了金属薄片(软金属)或塑性材料(塑料、橡皮)做密封件。

4.对抗腐蚀性的影响.

由于腐蚀介质存在表面凹谷聚集，不易清除，对金属产生腐蚀，表面越粗糙凹谷越深，谷底越尖，形如裂纹，零件的抗腐蚀能力越差，表面受腐蚀，零件就会丧失功能。反之，零件越光滑，就越不会生锈。为了防止生锈就出现了加涂镀层，如喷塑、镀铬、镀锌、镀镍磷等。

5.对耐疲劳强度的影响

零件受载荷时，表面凹谷处形成应力集中。零件越粗糙，凹谷越深，凹处越尖，应力集中越厉害。零件受力过大，便从凹谷处裂开，尤其受到交变载荷时更易损坏。

因此，表面越粗糙，零件的耐疲劳强度越底。

此外，零件表面粗糙降低了表面反射能力，影响零件的美观。

二．表面粗糙度的评定标准（GB1031-83）

1. 不平度平均高度R Z

在基本长度l 内，从平行于轮廓中线的任意一条线到被测轮廓的五个最高点（峰点）和五个最低点（谷底）之间的平均距离。、 即

R Z =5

)()(97531108642h h h h h h h h h h ++++-++++

R Z 只能反映峰谷情况

一个基本长度取10点测量来评定，反映表面粗糙度不准确。

2．R y —取一个最高点、一个最低点，用两者差值来评定，更不能反映零件表面粗糙

度的真实情况，其反映的是轮廓最大高度。 3．轮廓的算术平均偏差R a

在基本长度l 内，被测轮廓上各点到轮廓中线的距离（y 1、y 2、y 3······y n ）绝对值总和的平均值。

即：

R a =

l

1x

l

d Y ⎰

可以近似为

R a =

∑=n

i i Y l 1

1

R a能反映轮廓的实际情况，R Z只能反映峰谷高度，而Ry只取一点最高点及一点最低

点。目前我们通常所说的或就是说的R

a 1.6或R

a

3.2。

三. 基本长度和测量长度，

基本长度(取样长度)L是评定表面粗糙度时规定的一段长度，是用来限制和减弱

形状误差，特别是表面波度对表面粗糙度测量结果影响。测量方向应在取得R

a 或R

Z

最大值的方向测量，一般沿垂直加工痕迹方向测量。并要剔除表面上的各种缺陷，（如擦伤，划痕和气孔）。

由于加工表面有着不同程度的不均匀性，为了合理的反映某一表面的粗糙度特性，应由几

个基本长度的R

a 或R

Z

值求平均值。包括一个或数个基本长度的总长，叫做测量长度。一般测3～

5 l代表L

四表面粗糙度的分级和代号

表面光洁度标准（GB1031~68）与表面粗糙度标准(GB1031-83)代号对照参数表

表面粗糙度代(符)号及其标注

不同加工方法可能达到的表面粗糙度

加工方法 表面粗糙度

Ra 加工方法 表面粗糙度

Ra 加工方法

表面 粗糙度Ra 金属模铸造 ≤1.6 拉削，精

0.1 切割

锯 ≤1.6 精密铸造 ≤0.8 铣

端 面 粗 ≤6.3 车 ≤3.2 压力铸造 ≤0.4 半精 ≤0.4 铣 ≤12.5 模 锻 ≤1.6 精

≤0.2 磨 ≤1.6 锉 ≤0.4 车

外 圆 粗 ≤6.3 磨 平 面 粗 ≤1.6 钻 孔 ≤0.8 半精 ≤1.6 半精 ≤0.4 扩 粗 ≤6.3 精

≤0.2 精

≤0.025 孔 精

≤1.6 车

端 面 粗 ≤6.3 螺纹加工

丝锥板牙

≤0.8 镗

孔

粗

≤6.3 半精 ≤1.6 车 ≤0.8 半精 ≤0.8 精

≤0.2 搓 ≤0.8 精 ≤0.4 磨

外 圆 粗 ≤0.8 滚压

≤0.4 铰

孔

粗

≤1.6 半精 ≤0.2 半精 ≤0.4 精

≤0.05

精

≤0.1 拉削，半精 ≤0.4

图样上表示零件表面粗糙度的符号

代号

意义

基本符号,单独使用这符号是没有意义的。

表示用去材料的方法获得，例如车、铣、刨、钻、磨等 表示用不去材料的方法获得，例如铸、锻、冲压、热轧等

表面粗糙度参数的标注

Ra

代号

意义

用任何方法获得的表面，Ra 的最大允许值为3.2μm 。 用去材料的方法获得的表面，Ra 的最大允许值为3.2μm 。

用不去材料的方法获得的表面，Ra 的最大允许值为 3.2μm 。

用去材料的方法获得的表面，Ra 的最大允许值（max ）为3.2μm ，Ra 的最小允许值（min ）为1.6μm.