任务四 学习表面粗糙度的相关知识

机械零件表面粗糙度的基本知识机械零件表面粗糙度的选择表面粗糙度是反映零件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标，是检验零件表面质量的主要依据；它选择的合理与否，直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。

机械零件表面粗糙度的选择方法有3种，即计算法、试验法和类比法。

在机械零件设计工作中，应用最普通的是类比法，此法简便、迅速、有效。

应用类比法需要有充足的参考资料，现有的各种机械设计手册中都提供了较全面的资料和文献。

最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。

在通常情况下，机械零件尺寸公差要求越小，机械零件的表面粗糙度值也越小，但是它们之间又不存在固定的函数关系。

例如一些机器、仪器上的手柄、手轮以及卫生设备、食品机械上的某些机械零件的修饰表面，它们的表面要求加工得很光滑即表面粗糙度要求很高，但其尺寸公差要求却很低。

在一般情况下，有尺寸公差要求的零件，其公差等级与表面粗糙度数值之间还是有一定的对应关系的。

在一些机械零件设计手册和机械制造专著中，对机械零件的表面粗糙度和机械零件的尺寸公差关系的经验及计算公式都有很多介绍，并列表供读者选用，但只要细心阅来，就会发现，虽然采取完全相同的经验计算公式，但所列表中的数值也不尽相同，有的还有很大的差异。

这就给不熟悉这方面情况的人带来了迷惑。

同时也增加了他们在机械零件工作中选择表面粗糙度的困难。

在实际工作中，对于不同类型的机器，其零件在相同尺寸公差的条件下，对表面粗糙度的要求是有差别的。

这就是配合的稳定性问题。

在机械零件的设计和制造过程中，对于不同类型的机器，其零件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。

在现有的机械零件设计手册中，反映的主要有以下3种类型：第1类主要用于精密机械，对配合的稳定性要求很高，要求零件在使用过程中或经多次装配后，其零件的磨损极限不超过零件尺寸公差值的10%，这主要应用在精密仪器、仪表、精密量具的表面、极重要零件的摩擦面，如汽缸的内表面、精密机床的主轴颈、坐标镗床的主轴颈等。

表面粗糙度基础知识表面粗糙度是机械加工中评定零件表面质量的一个重要指标，它在一定程度上反映了零件的加工质量。

它对零件的配合性质、耐磨性、抗腐蚀性、密封性、接触刚度及抗疲劳能力都有影响。

Roughness, an important index of surface quality of component, reflects the machining quality of component and affects the fitting property, wearability, anti-corrosion, tightness, rigidity and anti-fatigue capability of component.零件的表面过于粗糙，会造成接触刚度降低、耐磨性差、疲劳强度和耐蚀性下降，配合性质改变：相对运动件的表面粗糙度过细，不易储存润滑油，加重磨损，同时过细的表面还将大大提高制造成本。

为了反映零件使用性能要求，对零件表面可以采用一个或几个表面粗糙度评定参数。

如下图所示：图1：21-13 轴1 表面粗糙度的定义和评定参数Definition and parameter of roughness表面粗糙度是指加工表面上具有的较小的间距和峰谷所组成的微观几何特性。

一般由所采用的加工方法和其他因素形成。

Caused by machining and other factors.表面粗糙度的评定参数：轮廓算数平均偏差Ra,微观不平度十点高度Rz,轮廓最大高度Ry。

表1：术语及定义Table 1: terms and definitionTerm Definition DiagramRemarks轮廓算数平均偏差Ra 在取样长度内轮廓绝对值的算术平均值Ra=微观不平度十点高度Rz 在取样长度内5个最大的轮廓峰值与5个最小的轮廓谷深的平均值之和Rz=+轮廓最大高度Ry 在取样长度轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离2 表面粗糙度的基本符号及含义2.1基本符号basic sign表示表面可用任何方法获得，当不加注粗糙度数值或有关说明（如表面处理、局部热处理）时，仅适用简化代号标注。

表面粗糙度知识详解，收藏学习了1、表面粗糙度的概念表面粗糙度反映的是零件被加工表面上的微观几何形状误差。

它主要由加工过程中刀具和零件表面间的摩擦、切削分离时表面金属层的塑性变形以及工艺系统的高频振动等原因形成的。

表面粗糙度不同于主要由机床几何精度方面的误差引起的表面宏观几何误差；也不同于在加工过程中主要由机床-刀具-工件系统的振动、发热、回转体不平衡等因素引起的介于宏观和微观几何形状误差之间的表面波度，而是指加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性。

表面粗糙度、表面波度、形状误差这三种分类还没有严格的标准。

通常按波形起伏间距λ和幅度h比值来划分。

小于40时，为表面粗糙度，40-1000时为表面波度；大于1000时为形状误差。

2、表面粗糙度对零件的影响表面粗糙度对零件使用性能的影响主要有以下几个方面：1）对摩擦和磨损影响。

表面越粗糙，磨损越快；2）对配合性质影响。

表面越粗糙，配合越不稳定；3）对疲劳强度影响。

表面越粗糙，疲劳强度越低；4）对接触刚度的影响。

表面越粗糙，接触刚度越低；5）对耐腐蚀性能影响。

表面越粗糙，越容易引起表面锈蚀；6）对密封性、外观质量和表面涂层都有很大影响。

3、表面粗糙度主参数评定轮廓算术平均偏差 Ra在取样长度内，被测实际轮廓上各点至基准线距离Yi的绝对值的算术平均值。

近似于4、表面粗糙度的表面特征及应用Ra第一系列：0.012、0.025、0.050、0.100、0.20、0.40、0.80、1.6、3.2、6.3、12.5、25、50、100注：当Ra=0.80时，普通的车、铣已经难以加工5、表面粗糙度的检测1）比较法：被测表面与粗糙度样板比较2）光切法：光切显微镜3）干涉法：干涉显微镜4）轮廓法：电动轮廓仪5）扫描法：激光或红外扫轮廓扫描仪。

表面粗糙度及表面粗糙度的标注方法－资料类关键信息项：1、表面粗糙度的定义及相关术语解释表面粗糙度的概念：＿___________________________相关术语：＿___________________________2、表面粗糙度的测量方法及工具测量方法：＿___________________________测量工具：＿___________________________3、表面粗糙度的标注规范标注符号：＿___________________________标注位置：＿___________________________标注数值：＿___________________________4、表面粗糙度对产品性能的影响对摩擦性能的影响：＿___________________________对疲劳强度的影响：＿___________________________对耐腐蚀性能的影响：＿___________________________5、不同材料和加工工艺下的表面粗糙度要求金属材料：＿___________________________非金属材料：＿___________________________常见加工工艺：＿___________________________1、表面粗糙度的定义及相关术语解释11 表面粗糙度的概念表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。

其两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在 1mm 以下），它属于微观几何形状误差。

表面粗糙度越小，则表面越光滑。

111 相关术语粗糙度轮廓：是对原始轮廓采用λc滤波器抑制长波成分以后形成的轮廓。

粗糙度轮廓的算术平均偏差Ra：在一个取样长度内，纵坐标值Z(x)绝对值的算术平均值。

粗糙度轮廓的最大高度 Rz：在一个取样长度内，最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之和的高度。

2、表面粗糙度的测量方法及工具21 测量方法比较法：将被测表面与已知粗糙度样块进行比较，通过视觉和触觉判断被测表面的粗糙度。