第三章2 表面粗糙度

现在表面形貌测量技术已远走出机器零件表面粗糙 度测量的范围：
• 微电子工业：硅片磁盘表面、光盘、光学 元件窗片
• 材料科学：表面形貌分析、材料微裂纹 • 生物工程：细胞生物芯片、遗传学 • 科学研究：纳米技术、物理化学、生物等
基础科学等等
第二节 表面粗糙度的基本概念
第二节 表面粗糙度的基本概念
第一节 综 述
在机械加工过程中，由于刀痕、切削过 程中切屑分离时的塑性变形、工艺系统中的 高频振动、刀具和被加工表面的摩擦等等原 因会使被加工零件的表面产生微小的峰谷， 这种被加工面上的小间距峰谷组成的微观几 何形状特征就是零件的表面粗糙度。
• 波距小于1mm的属于表面粗糙度（微观几何形状 误差），波距在1~10mm的属于表面波度（中间 几何形状误差），波距大于10mm的属于形状误 差（宏观几何状误差）。
一般就越深，应力集中就会越严重，零件 在交变应力作用下，零件疲劳损坏的可能 性就越大，疲劳强度就降低。
表面粗糙度对机器零件使用性能的影响（续4）：
5 对抗腐蚀性的影响对耐腐蚀性的影响 粗糙的 表面易使腐蚀性物质附着于表面的微观凹谷， 并渗入到金属内层，造成表面锈蚀。
此外，表面粗糙度还影响零件结合面的密 封性能、测量精度、零件外形的美观等。
表面粗糙度对机器零件使用性能的影响（续2）：
3 对接触刚度的影响对接触刚度的影响 表面越粗糙，表面间的实际接触面积
就越小，单位面积受力就越大，这就会使 峰顶处的局部塑性变形加剧，接触刚度降 低，影响机器的工作精度和抗振性。
表面粗糙度对机器零件使用性能的影响（续3）：
4 对疲劳强度的影响对疲劳强度的影响 表面越粗糙，表面微观不平度的凹谷
用去除材料的方法获得 的 表 面 粗 糙 度 ， Ra 的 上 限值为3.2μm。
铣 用铣削方法获得的表
6.3
面 粗 糙 度 ，Ra 的 上 限
值为6.3μm。
3.2
用不去除材料的方法获 得 的 表wenku.baidu.com面 粗 糙 度 ， Ra 的
上限值为3.2μm。
用去除材料的方法获 132.2.5 得 的 表 面 粗 糙 度 ， Ra
第二节 表面粗糙度的基本概念
算术平均中线
F1
F2
F1′
F2′
l
Fi Fi′
第二节 表面粗糙度的基本概念
最小二乘中线
yi
l
第二节 表面粗糙度的基本概念
第二节 表面粗糙度的基本概念
第二节 表面粗糙度的基本概念
第二节 表面粗糙度的基本概念
第二节 表面粗糙度的基本概念
一个正弦周期
第二节 表面粗糙度的基本概念
表面粗糙度对机器零件使用性能的影响：
1对摩擦和磨损的影响
表面粗糙度对机器零件使用性能的影响（续1）：
• 2 对配合性的影响 表面粗糙度会影响到配合性质的稳定
性。对间隙配合，会因表面微观不平度的 峰尖在工作过程中很快磨损而使间隙增大。 对过盈配合，粗糙表面轮廓的峰顶在装配 时被挤平，实际有效过盈减小，降低了联 接强度。
第二节 表面粗糙度的基本概念
第二节 表面粗糙度的基本概念
第二节 表面粗糙度的基本概念
第二节 表面粗糙度的基本概念
表面粗糙度的代号举例
代号
3.2
3.2
意义
代号 意 义
用任何方法获得的表面 3.2max 粗糙度 ，Ra的上限值为 1.6min
3.2μm。
用去除材料的方法获 得 的 表 面 粗糙 度 ， Ra 的 上 限 值 为 3.2μm ， Ra 的 下 限 值 为 1.6μm 。
的 上 限 值 为 3.2μm ，
Rz 的 上 限 值 为
12.5μm。
说明：当标注上限值或上限值与下限值时，允许实测值中有16%的测值超差。
第二节 表面粗糙度的基本概念
第二节 表面粗糙度的基本概念
第三节 表面粗糙度的测试方法
第三节 表面粗糙度的测试方法
第三节 表面粗糙度的测试方法
第三节 表面粗糙度的测试方法
第三节 表面粗糙度的测试方法
第三节 表面粗糙度的测试方法
第三节 表面粗糙度的测试方法
第三节 表面粗糙度的测试方法