表面结构(粗糙度)

§7–4 零件的技术要求一、表面结构的表示法1．表面结构的基本概念 (1）概述为了保证零件的使用性能,在机械图样中需要对零件的表面结构给出要求。

表面结构就是由粗糙度轮廓、波纹度轮廓和原始轮廓构成的零件表面特征。

(2)表面结构的评定参数评定零件表面结构的参数有轮廓参数、图形参数和支承率曲线参数.其中轮廓参数分为三种：R 轮廓参数（粗糙度参数）、W 轮廓参数（波纹度参数）和P 轮廓参数（原始轮廓参数）。

机械图样中，常用表面粗糙度参数Ra 和Rz 作为评定表面结构的参数.① 轮廓算术平均偏差Ra 它是在取样长度lr 内，纵坐标Z （x )(被测轮廓上的各点至基准线x 的距离)绝对值的算术平均值，如图7—14所示。

可用下式表示：dx x Z lr Ra lr⎰=0)(1② 轮廓最大高度Rz 它是在一个取样长度内，最大轮廓峰高与最大轮廓谷深之和，如图7—14 所示。

图7-14 Ra 、Rz 参数示意图国家标准GB/T1031—2009给出的Ra 和Rz 系列值如表7-1所示。

表7-1 Ra 、Rz 系列值 m μRaRzRaRz0.0126.3 6.3 0.025 0。

025 12.5 12.5 0.05 0。

05 25 25 0.1 0.1 50 50 0。

2 0。

2 100100 0。

4 0.4 200 0。

8 0。

8 400 1。

6 1。

6 800 3。

23。

216002．标注表面结构的图形符号 （1）图形符号及其含义在图样中,可以用不同的图形符号来表示对零件表面结构的不同要求。

标注表面结构的图形符号及其含义如表7-2所示。

表7—2 表面结构图形符号及其含义符号名称符号样式含义及说明基本图形符号未指定工艺方法的表面；基本图形符号仅用于简化代号标注，当通过一个注释解释时可单独使用,没有补充说明时不能单独使用扩展图形符号用去除材料的方法获得表面，如通过车、铣、刨、磨等机械加工的表面；仅当其含义是“被加工表面”时可单独使用用不去除材料的方法获得表面,如铸、锻等;也可用于保持上道工序形成的表面，不管这种状况是通过去除材料或不去除材料形成的完整图形符号在基本图形符号或扩展图形符号的长边上加一横线，用于标注表面结构特征的补充信息工件轮廓各表面图形符号当在某个视图上组成封闭轮廓的各表面有相同的表面结构要求时，应在完整图形符号上加一圆圈，标注在图样中工件的封闭轮廓线上.(2）图形符号的画法及尺寸图形符号的画法如图7—15所示，表7—3列出了图形符号的尺寸。

关于表面结构（表面粗糙度）的表示方法表面结构根据GB/T 131-2006 产品几何技术规范(GPS) 技术产品文件中表面结构的表示法的规定执行。

1.1 表面结构术语及图形符号1.1.1基本图形符号基本图形符号由两条不等长的与标注表面成60°夹角的直线构成，基本图形符号仅用于简化代号标注没有补充说明时不能单独使用。

如果基本图形符号与补充的或辅助的说明一起使用，则不需要进一步说明为了获得指定的表面是否应去除材料或不去除材料。

1.1.2 扩展图形符号（1）要求去除材料的图形符号在基本图形符号上加一短横，表示指定表面是用去除材料的方法获得，如通过机械加工获得的表面（2）不允许去除钤料的图形符号在基本图形符号上加一个圆圈，表示指定表面是用不去除材料方法获得。

1.1.3 完整图形符号当要求标注表面结构特征的补充信息时,应在基本图形符号的长边上加-横线。

1.1.4 工件轮廓各表面的图形符号当在图样某个视图上构成封闭轮廓的各表面有相同的表面结构要求时，应在完整图形符号上加一圆圈，标注在图样中工件的封闭轮廓线上，如图所示。

如果标注会引起歧义时，各表面应分别标注。

1.2 表面结构完整图形符号的组成1.2.1 概述为了明确表面结构要求，除了标注表面结构参数和数值外，必要时应标注补充要求，补充要求包括传输带、取样长度、加工工艺、表面纹理及方向、加工余量等。

为了保证表面的功能特征，应对表面结构参数规定不同要求。

1.2.2 表面结构补充要求的注写位置在完整符号中，对表面结构的单一要求和补充要求应注写在如图所示的指定位置。

表面结构补充要求包括：——表面结构参数代号；——数值；——传输带/取样长度。

图中位置a～e分别注写以下内容：a)位置a 注写表面结构的单一要求根据标注表面结构参数代号、极限值和传输带或取样长度。

为了避免误解，在参数代号和极限值间应插入空格。

传输带或取样长度后应有一斜线“/”，之后是表面结构参数代号，最后是数值。

表面粗糙度一．定义。

表面粗糙度是指零件在机械加工过程中由于不同的加工方法、机床与工具的精度、振动及磨损等因素在加工表面上所形成的具有较小间距和较小峰谷的微观不平状况，它属微观几何误差。

二．表面粗糙度对机械零件及设备功能的影响。

1．影响耐磨性。

要根据材料，配合，运动状态等进行选择表面粗糙度。

过于粗糙或过于光滑都可能会有反作用。

2．影响零件的耐腐蚀性。

通常情况下，越光滑，耐腐蚀性越好。

3．影响零件的抗疲劳强度。

4．影响零件的接触刚度。

5．影响零件的配合性能。

6．影响零件的密封性。

7．影响零件的测量精度。

三．表面粗糙度的数值。

通常情况下我们所用的表面粗糙度：是指评定轮廓的算术平均偏差（Ra）。

单位：μm （微米）。

表一：常用零件表面的粗糙度参数值表二：常用加工方法能达到的Ra值端面铣0.2-25车外圆0.2-25车端面0.4-25磨外圆0.025-1.6磨平面0.025-1.6研磨0.012-1.6抛光0.012-1.6四．表面粗糙度符号、代号及其标注。

正确的应用表面粗糙度符号、代号及正确的标注在图纸上。

可以让加工者明确，正确的理解设计者所表达出的零件的表面粗糙度要求。

表三：符号含义符号意义说明基本符号，表示可用任何加工方法获得。

仅适用于简化代号标注。

表示用去除材料的方法获得。

表示用不去除材料的方法获得。

基本性能同上，加一横线用于标注说明表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求代号含义a1.a2----粗糙度高度参数代号、数值（μm）b-----加工要求，表面处理及其它说明c-----取样长度或波纹度（μm）d----加工纹理方向符号e-----加工余量（mm）f------粗糙度间距参数值（mm）或轮廓支承长度率说明：１，以上匀参考《机械设计手册》2004年8月第３版。

２，以上为本人所理解和整理出的一份自认为实用，简捷的资料。

３，如任何人以此为准作设计，一切不良后果使用人自己承担。

殷春龙2005/6/7。

§7–4 零件的技术要求一、表面结构的表示法1．表面结构的基本概念 （1）概述为了保证零件的使用性能，在机械图样中需要对零件的表面结构给出要求。

表面结构就是由粗糙度轮廓、波纹度轮廓和原始轮廓构成的零件表面特征。

（2）表面结构的评定参数评定零件表面结构的参数有轮廓参数、图形参数和支承率曲线参数。

其中轮廓参数分为三种：R 轮廓参数（粗糙度参数）、W 轮廓参数（波纹度参数）和P 轮廓参数（原始轮廓参数）。

机械图样中，常用表面粗糙度参数Ra 和Rz 作为评定表面结构的参数。

① 轮廓算术平均偏差Ra 它是在取样长度lr 内，纵坐标Z(x )(被测轮廓上的各点至基准线x 的距离)绝对值的算术平均值，如图7-14所示。

可用下式表示：dx x Z lr Ra lr⎰=0)(1② 轮廓最大高度Rz 它是在一个取样长度内，最大轮廓峰高与最大轮廓谷深之和，如图7-14 所示。

图7-14 Ra 、Rz 参数示意图国家标准GB/T1031-2009给出的Ra 和Rz 系列值如表7-1所示。

表7-1 Ra 、Rz 系列值 m μRa Rz Ra Rz 0.012 6.3 6.3 0.025 0.025 12.5 12.5 0.05 0.05 25 25 0.1 0.1 50 50 0.2 0.2 100 100 0.4 0.4 200 0.8 0.8 400 1.6 1.6 800 3.23.216002．标注表面结构的图形符号（1）图形符号及其含义在图样中，可以用不同的图形符号来表示对零件表面结构的不同要求。

标注表面结构的图形符号及其含义如表7-2所示。

表7-2 表面结构图形符号及其含义符号名称符号样式含义及说明基本图形符号未指定工艺方法的表面；基本图形符号仅用于简化代号标注，当通过一个注释解释时可单独使用，没有补充说明时不能单独使用扩展图形符号用去除材料的方法获得表面，如通过车、铣、刨、磨等机械加工的表面；仅当其含义是“被加工表面”时可单独使用用不去除材料的方法获得表面，如铸、锻等；也可用于保持上道工序形成的表面，不管这种状况是通过去除材料或不去除材料形成的完整图形符号在基本图形符号或扩展图形符号的长边上加一横线，用于标注表面结构特征的补充信息工件轮廓各表面图形符号当在某个视图上组成封闭轮廓的各表面有相同的表面结构要求时，应在完整图形符号上加一圆圈，标注在图样中工件的封闭轮廓线上。

结构面粗糙度系数引言在工程领域中，结构面粗糙度系数是一个重要的参数，用于描述物体表面的粗糙程度。

结构面粗糙度系数的大小直接影响着物体的摩擦特性、润滑性能以及其他工程设计中的许多关键参数。

本文将详细讨论结构面粗糙度系数的定义、计算方法以及其在工程中的应用。

定义结构面粗糙度系数是指表面粗糙度对摩擦力的影响程度，它是一个无单位的参数。

粗糙度系数越大，表面越粗糙，摩擦力越大；而粗糙度系数越小，则表明表面越光滑，摩擦力越小。

计算方法结构面粗糙度系数的计算是通过测量结构面的水平面高度差来进行的。

常用的计算方法包括：1. 均方根粗糙度（RMS）这是最常用的粗糙度计算方法之一。

均方根粗糙度是指测量表面高度差的平方的平均值然后开方。

其计算公式如下：RMS=√∑(ℎi−ℎ‾)2 Ni=1N其中，N表示测量的点数，ℎi表示第 i 个测量点的高度差，ℎ‾表示高度差的平均值。

2. 马尔文粗糙度马尔文粗糙度是指平均绝对高度差。

其计算公式如下：Ra=∑|ℎi−ℎ‾| Ni=1N其中，N表示测量的点数，ℎi表示第 i 个测量点的高度差，ℎ‾表示高度差的平均值。

3. 其他方法除了上述常用方法外，还有一些其他计算粗糙度的方法，如傅里叶变换方法、参数化方法等。

这些方法在特定领域和特殊条件下有其独特的适用性。

应用结构面粗糙度系数在工程领域有着广泛的应用。

下面将分别介绍其在几个典型领域中的应用示例。

1. 摩擦力预测结构面粗糙度系数的大小对摩擦力有着直接的影响。

通过获取结构面的粗糙度系数，可以预测摩擦力的大小，从而为工程设计提供参考依据。

例如，在润滑剂的选择过程中，粗糙度系数可以帮助工程师选择适当的润滑剂，以达到理想的摩擦效果。

2. 摩擦表面处理结构面粗糙度系数还可以指导摩擦表面的处理。

根据摩擦特性的要求，可以通过改变结构面的粗糙度系数来调整摩擦系数。

例如，在汽车制造中，通过对发动机零件表面进行打磨和涂覆等处理，可以减小摩擦系数，提高燃油利用率。