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1、第4章表面粗糙度1本讲稿第一页，共二十五页第第4章章 表面粗糙度表面粗糙度 4.1 4.1 概概 述述 4.2 4.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定 4.3 4.3 表面粗糙度的标注表面粗糙度的标注 4.4 4.4 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用 4.5 4.5 表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量2本讲稿第二页，共二十五页4.1 4.1 概概 述述 4.1.1 4.1.1 表面粗糙度的定义表面粗糙度的定义 在机械加工过程中，由于刀具或砂轮切削后遗留在机械加工过程中，由于刀具或砂轮切削后遗留的刀痕等原因，造成零件表面的凹凸不平，形成微观的刀痕等原因，造成零件表面的凹凸不平，形成微观几何形状误
2、差的较小间距的峰谷，称为表面粗糙度。几何形状误差的较小间距的峰谷，称为表面粗糙度。3本讲稿第三页，共二十五页4.1.2 4.1.2 表面粗糙度对机械表面粗糙度对机械零件使用性能的影响零件使用性能的影响 1 1对耐磨性的影响对耐磨性的影响 2 2对配合性质的影响对配合性质的影响 3 3对抗疲劳强度的影响对抗疲劳强度的影响 4 4对接触刚度的影响对接触刚度的影响 5 5对抗腐蚀性的影响对抗腐蚀性的影响 6.6.对其它性能的影响对其它性能的影响4本讲稿第四页，共二十五页4.24.2表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定 4.2.1 4.2.1基本术语基本术语 1 1轮廓滤波器轮廓滤波器 把轮廓分成长波和短
3、波成分的滤波器。把轮廓分成长波和短波成分的滤波器。2 2传输带传输带 传输带是两个定义的滤波器之间的波长传输带是两个定义的滤波器之间的波长范围，例如可表示为：范围，例如可表示为：0.00025-0.80.00025-0.8。5本讲稿第五页，共二十五页4.2.1 4.2.1 基本术语基本术语 3 3取样长度（取样长度（lr）测量表面粗糙度时所规定的一段基准线测量表面粗糙度时所规定的一段基准线长度长度。4 4评定长度（评定长度（ln）测量和评定时所规定的一段最小长度称测量和评定时所规定的一段最小长度称为评定长度（为评定长度（ln）。）。6本讲稿第六页，共二十五页4.2.1 4.2.1 基本术语基本
4、术语 5 5轮廓中线轮廓中线(m)(m)(1)(1)轮廓最小二乘中线轮廓最小二乘中线 即即 为最小时的线为最小时的线 (2)(2)轮廓算术平均中线轮廓算术平均中线 即即 时的线时的线 7本讲稿第七页，共二十五页 1.1.幅度参数（高度参数）幅度参数（高度参数）（1）评定轮廓的算术平均偏差评定轮廓的算术平均偏差RaRa：在一个取样在一个取样长度内纵坐标值长度内纵坐标值Z(x)Z(x)绝对值的算术平均值，如绝对值的算术平均值，如图图4.44.4所示，用所示，用RaRa表示。表示。即即 4.2.2 表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数8本讲稿第八页，共二十五页 4.2.2 表面粗糙度的评定参数表
5、面粗糙度的评定参数 (2)(2)轮轮廓廓的的最最大大高高度度RzRz：在在一一个个取取样样长长度度内内，最最大大轮轮廓廓峰峰高高ZpZp和和最最大大轮轮廓廓谷谷深深ZvZv之之和和的的高高度度，如如图图4.54.5所所示示，用用RzRz表示。即表示。即 Rz=Zp+ZvRz=Zp+Zv 9本讲稿第九页，共二十五页 4.2.2 表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数 2 2间距参数间距参数 轮廓单元的平均宽度轮廓单元的平均宽度RSmRSm：在一个取样长度内轮廓单元：在一个取样长度内轮廓单元宽度宽度XsXs的平均值，如图的平均值，如图4.54.5所示，用所示，用RSmRSm表示。即表示。即 10
6、本讲稿第十页，共二十五页 4.2.2 表面粗糙度的评定参数表面粗糙度的评定参数 3 3混合参数混合参数(形状参数形状参数)轮轮廓廓的的支支承承长长度度率率Rmr(c)Rmr(c)：在在给给定定水水平平位位置置C C上上轮轮廓廓的的实实体体材材料料长长度度材材Ml(c)Ml(c)与与评评定定长长度度的的比比率率，如如图图4.74.7所示，用所示，用Rmr(c)Rmr(c)表示，即表示，即 11本讲稿第十一页，共二十五页4.2.3 4.2.3 评定参数的数值规定评定参数的数值规定 12本讲稿第十二页，共二十五页4.2.3 4.2.3 评定参数的数值规定评定参数的数值规定13本讲稿第十三页，共二十五
7、页4.3 4.3 表面粗糙度的标注表面粗糙度的标注a a 传输带或取样长度传输带或取样长度 (单位为单位为m m)m m)粗糙度参粗糙度参数代号及其数值数代号及其数值(第一个表面结构要求，单位第一个表面结构要求，单位为为 m)m)；b b 粗糙度参数代号及其数值粗糙度参数代号及其数值(第二个表面结构要第二个表面结构要求求)；c c 加工要求、镀覆、涂覆、表面处理或其它加工要求、镀覆、涂覆、表面处理或其它说明等；说明等；d d 加工纹理方向符号；加工纹理方向符号；e e 加工余量加工余量(单位为单位为mm)mm)；14本讲稿第十四页，共二十五页 表面粗糙度的标注示例表面粗糙度的标注示例15本讲稿
8、第十五页，共二十五页表面粗糙度的标注示例表面粗糙度的标注示例16本讲稿第十六页，共二十五页表面粗糙度附加参数的标注表面粗糙度附加参数的标注 表表面粗糙度的间距参数和混合特性参数为附加参数，面粗糙度的间距参数和混合特性参数为附加参数，图图4.9a4.9a为为RSmRSm上限值的标注示例；图上限值的标注示例；图4.9b4.9b为为RSmRSm最大值最大值的标注示例；图的标注示例；图4.9c4.9c为为Rmr(c)Rmr(c)的标注示例，表示水平的标注示例，表示水平截距截距C C在在RzRz的的5050位置上，位置上，Rmr(c)Rmr(c)为为7070，此时，此时Rmr(c)Rmr(c)为下限值；
9、图为下限值；图4.9d4.9d为为Rmr(c)Rmr(c)最小值的标注示例。最小值的标注示例。17本讲稿第十七页，共二十五页表面粗糙度其他项目的标注表面粗糙度其他项目的标注 取样长度若按标准规定的默认值，且评定长度为取样长度若按标准规定的默认值，且评定长度为5 5个取样个取样长度，在图样上可以省略标注；若选用非标准值或评定长度长度，在图样上可以省略标注；若选用非标准值或评定长度不为不为5 5个取样长度，则应在相应位置标注取样长度的值（如个取样长度，则应在相应位置标注取样长度的值（如表表4.74.7）或取样长度的个数（如图）或取样长度的个数（如图4.10a4.10a表示评定长度为表示评定长度为3
10、 3个取样个取样长度）。长度）。若某表面的粗糙度要求由指定的加工方法（如铣削）获得时，可若某表面的粗糙度要求由指定的加工方法（如铣削）获得时，可用文字标注在图用文字标注在图4.84.8规定之处，见图规定之处，见图4.10b4.10b。若需要标注加工余量（设加工总余量为若需要标注加工余量（设加工总余量为7 mm7 mm），应将其标），应将其标注在图注在图4.84.8规定之处，见图规定之处，见图4.10c4.10c。18本讲稿第十八页，共二十五页加工纹理方向的符号加工纹理方向的符号 19本讲稿第十九页，共二十五页 4.4 4.4 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用 4.4.1 4.4.1 评定参数的
11、选用评定参数的选用 一般情况下可以从幅度参数一般情况下可以从幅度参数RaRa和和RzRz中任选中任选 一个一个,但在常用值范围内但在常用值范围内(Ra(Ra为为0.025-0.025-6.3m),6.3m),优先选用优先选用RaRa。对附加评定参数对附加评定参数RSmRSm和和Rmr(c)Rmr(c)，一般不能，一般不能作为独立参数选，只有少数零件的重要表面作为独立参数选，只有少数零件的重要表面且有特殊使用要求时才附加选用。且有特殊使用要求时才附加选用。20本讲稿第二十页，共二十五页 4.4 4.4 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用 4.4.2 4.4.2 评定参数值的选用评定参数值的选用 (
12、1)(1)同一零件上，工作表面的同一零件上，工作表面的RaRa或或RzRz值比非工值比非工 作表面小。作表面小。(2)(2)摩擦表面摩擦表面RaRa或或RzRz值比非摩擦表面小。值比非摩擦表面小。(3)(3)运动速度高、单位面积压力大运动速度高、单位面积压力大,以及受变以及受变 应力作用的重要零件的圆角沟槽的表面粗应力作用的重要零件的圆角沟槽的表面粗 糙度要求应较高。糙度要求应较高。(4)(4)配合性质要求高的配合表面，表面粗糙度配合性质要求高的配合表面，表面粗糙度 值应较小。值应较小。21本讲稿第二十一页，共二十五页 4.5 4.5 表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量 1.1.1.1.比较法比
13、较法比较法比较法2.2.光切法光切法3.3.针描法针描法22本讲稿第二十二页，共二十五页4.5 4.5 表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量4.4.干涉法干涉法5 5激光反射法激光反射法6.6.三维几何表面测量三维几何表面测量23本讲稿第二十三页，共二十五页习题习题 4 4 4.1 4.1 表面粗糙度评定参数表面粗糙度评定参数RaRa和和RzRz的含义是的含义是什么？什么？4.2 4.2 轮廓中线的含义和作用是什么？为什轮廓中线的含义和作用是什么？为什么规定了取样长度还要规定评定长度？两么规定了取样长度还要规定评定长度？两者之间有什么关系者之间有什么关系?4.3 4.3 表面粗糙度的图样标注中，什么情况表面粗糙度的图样标注中，什么情况注出评定参数的上限值、下限值？什么情注出评定参数的上限值、下限值？什么情况要注出最大值、最小值？上限值和下限况要注出最大值、最小值？上限值和下限值与最大值和最小值如何标注？值与最大值和最小值如何标注？24本讲稿第二十四页，共二十五页 习题习题 4.5 4.5 解释下图中标注的各表面粗糙度要求的含义解释下图中标注的各表面粗糙度要求的含义25本讲稿第二十五页，共二十五页