表面粗糙度与其检测机械精度设计与检测

S3
S4
S5
S6
S7
x
lr
5.2 表面粗糙度评定
4．轮廓支承长度率 Rmr(c)
在给定的水平位置 c上，轮廓的实体材料长度 Ml(c)与评定长度ln的比率。
z
Ml1
Ml2 Ml3 c
Ml4
Ml5 Ml6
x
ln
? Rmr(c)
?
1 ln
n i?1
Mli
? 100%
Ml
该参数可较好
Ml
地反映耐磨性
5.2 表面粗糙度评定
电导热性能和胶合强度等也有着不同程度的影 响。
5.1 概述 四、 常见的表面缺陷
1．凹缺陷
毛孔 砂眼
裂缝 窝陷
擦痕 破裂
5.1 概述
2．凸缺陷
树瘤 缝脊
疱疤
飞边
夹杂物
氧化皮
5.1 概述
3．混合表面缺陷
环形坑
划痕
4．区域和外观缺陷
腐蚀
裂纹
切削残余 斑点
5.1 概述
五、 表面缺陷的参数
表面缺陷可以用缺陷的表面 缺陷长度（ SIMe ）、 宽度（SIMW ）、深度（ SIMsd ） 、高度 （SIMsh ）、面积（SIMa ） 、缺陷总面积 （SIMt ）、单位面积缺陷数（ SIMn/A ）等参数进 行评定，并用允许最大极限值在图样上表达设计要
第五章 表面粗糙度及其检测
本章主要内容
一、表面结构的基本概念 二、表面粗糙度的评定参数 三、轮廓粗糙度的应用及图样标注
重点要求
评定参数的含义，图样标注方法。
难点：取样长度、评定长度和轮廓中线的概念及
粗糙度参数数值的选择。
5.1 概述
一、表面结构的特点
表面结构是由实际表面的 重复或偶然的偏差所形成 的表面三维形貌 .
，则
5.2 表面粗糙度评定
（2）轮廓最小二乘中线 在取样长度lr内，使轮廓线上各点的轮廓偏距 yi的平方和
为最小的基准线，它是唯一的。
y yi
i
x
满足? yi2 ? ，m是in唯一的一条线。
5.2 表面粗糙度评定 二、 表面粗糙度的评定参数
1．轮廓的算术平均偏差 Ra
Ra——在取样长度 lr范围内，轮廓上各点至中线 的纵坐标值 Z(x ) 的绝对值的算术平均值。
表面粗糙度评定参数共 4个：
基本参数
Ra —轮廓算术平均偏差
2个
Rz —轮廓最大高度
附加参数 (辅助参数)
2个
Rsm — 轮廓单元平均宽度 Rmr(c) —轮廓支承长度率
设计中，最常用的参数是幅度参数 Ra 或 Rz，
其他参数根据需要选择，使用较少。
5.3 表面粗糙度及其应用
本章介绍的表面轮廓国家标准有： GB/T 3505-2009 ，术语、定义及结构参数 GB/T 1031-2009 ，参数及数值规定 GB/T 131-2006 ，符号、代号及标注法 在此之前采用的为粗糙度旧国家标准
偶然性表面结构—— 表面缺陷
表面结构
表面形状误差
重复性表面结构 表面波纹度
表面粗糙度
５.1 概述
二、表面粗糙度的概念
表面粗糙度： 指机械加工（或铸造、锻打）的零件 表面上，总会存在着具有的较小间距和峰谷的微观几 何形状误差。也称为微观不平度。
表面粗糙度的产生：
(1) 切削后遗留 的刀痕； (2) 切削过程中切屑分离时的塑性变形； (3) 以及机床等工装系统的振动等。
至少包含5个微峰和5个微谷
取值系列 ：0.08、0.25、0.8、2.5、8 mm
5.2 表面粗糙度评定 4．评定长度 （ ln ）
评定长度——最小的测量长度。 连续的几个取样 长度。目的是为了更可靠地反映表面粗糙度轮廓 的特性 。
取值系列 ：0.4、1.25、4、12.5、40 mm
5.2 表面粗糙度评定
z
Z(x )
Ra
?
1 l
l
?0
z?x?dx
iBaidu Nhomakorabea
? x
Ra
?
1 n
n i?1
z?xi ?
lr
5.2 表面粗糙度评定
2．轮廓的最大高度 Rz
Rz——在一个取样长度 lr范围内，被评定轮廓的最 z 大轮廓峰高 Rp与最大轮廓谷深 Rv之和的高度。
lr
Rz = Rp ＋ Rv
x
在零件有疲劳要求 时最好使用该参数
（4）轮廓支承长度率Rmr定义相同。
5.3 表面粗糙度及其应用 二、 表面粗糙度的图样标注
1．表面粗糙度的符号和代号
5.2 表面粗糙度评定
3．轮廓单元的平均宽度 Rsm
轮廓单元: 一个轮廓峰和相邻轮廓谷的组合。
轮廓单元宽度Xsi: 中线与一个轮廓单元相交线段的长度。
轮廓单元的平均宽度 Rsm:在取样长度lr 内，轮廓单元宽
度Xsi的平均值：
z
? Rsm
?1 m
m
x Si
i?1
x x x x x x x S1 S2
GB/T 3505-2000 GB/T 1031-1995 GB/T 131-1993
5.3 表面粗糙度及其应用 一、 新旧标准的主要差别
1．内容上的差别
新标准包括对粗糙度轮廓（ R）、波度轮廓（ W ）、 原始轮廓（ P），旧标准仅为表面粗糙度的评定。
2．主要评定参数的符号、定义的差别
（1）轮廓算术平均偏差Ra：新老标准符号、定义相同； （2）轮廓最大高度Rz ：定义相同； （3）轮廓单元的平均宽度Rsm
5.1 概述
表面形状误差、表面粗糙度、表面波纹度的区分
λ>10mm
λ=1～10
λ<1mm
λ>10mm 属于形状误差 λ=1～10 属于表面波度 λ<1mm 属于表面粗糙度
表面粗糙度：零
件表面所具有的微 观几何形状误差。
5.1 概述
三、 表面结构对零件工作性能的影响
? 影响零件的 耐磨性。 ? 影响配合性质的稳定性 。 ? 影响零件的 疲劳强度。 ? 影响零件的 抗腐蚀性。 ? 影响零件的 密封性。 ? 对零件的外观、测量精度、表面光学性能、导
求。表面缺陷的参数值尚无国家标准。
5.2 表面粗糙度评定
一、 表面粗糙度评定的术语与定义
1．实际表面 实际表面是物体与周围介质分离的表面。 2．实际表面轮廓 由理想平面与实际表面相交所得的轮廓。
原始 轮廓
波纹度 轮廓
粗糙度 轮廓
5.2 表面粗糙度评定 3．取样长度 （ lr 、lw、lp）
取样长度——测量表面粗糙度时，规定的一段足够 短的长度上，以限制或减弱波纹度对测量的影响。
5．评定粗糙度的基准线（中线）
在处理粗糙度结果时，必须建立一个新的坐标， 该坐标就是 基准线。
基准线应穿过轮廓，且与轮廓
z
走向一致，因此也称为 中线。
x
lr
lr
5.2 表面粗糙度评定
确定轮廓中线的方法有两种： （1）轮廓的算术平均中线
若 中线与轮廓所包围的面积上下相等 称为算术平均中线，它是唯一的。