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
)()(9
7531108642h 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
1
x
l
d
Y ?0
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
a 或
a
。
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 ≤ 拉削，精
切割
锯 ≤ 精密铸造
≤
铣
粗
≤
车
≤
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μm 。
用去材料的方法获得的表面，Ra 的最大允许值为μm 。 用不去材料的方法获得的表面，Ra 的最大允许值为 μm 。
用去材料的方法获得的表面，Ra 的最大允许值（max ）为μm ，Ra 的最小允许值（min ）为μm.
公差等级与表面粗糙度值相互联系
IT12
五.表面粗糙度的检测
1.比较法──用粗糙度样块跟工件比较,适用于车间和检查站，操作方便。应
分车、铣、刨、磨、端铣、钻等进行比较；也可从零件中挑选出来
经检测后，作为标准样块，这种方法最符合实际。有时可借用放大
镜。
2.光切法
3.光干涉法
4.针描法——适用于Ra，是用触针在被测表面上轻轻划过，触针随表面轮廓
的峰谷起伏而上下摆动，再通过测量头中的传感器转换成电量的变化，
留下属于粗糙度的轮廓曲线信号。再送入放大器在记录仪器上描绘出
一段表面轮廓的放大图形，用图解计算法，就可求出各项粗糙度参数
的数值。
用针描法原理制成的仪器，叫做表面轮廓检查记录仪，（或叫做表面粗
糙度仪）一般只用于～。
因针头用金刚石制造，过于光滑细小的凹谷，针尖插不进去，不能描
倒。
针描法测量迅速准确，国内外广泛用于测量各种零件。