第1页：第五章 表面粗糙度与检测
- 章标题
- 第五章 表面粗糙度与检测
第2页：第五章内容提要
内容提要
- 表面粗糙度的含义及其对机械零件使用性能的影响
- 表面粗糙度的评定基准及其评定参数
- 表面粗糙度的选用
- 表面粗糙度在图样上的标注方法
第3页：表面粗糙度的定义
5.1 概述
- 表面粗糙度
- 加工后零件表面的微小峰谷高低程度和间距状况，是一种微观几何形状误差。
第4页：表面粗糙度对使用性能的影响
- 对摩擦和磨损的影响
- 对配合性质的影响
- 对抗疲劳强度的影响
- 对抗腐蚀性的影响
另外，对密封性、接触刚度和零件的外观等都有很大影响。
第5页：取样长度、评定长度与中线
5.2 表面粗糙度的评定
- 取样长度 lr
- 测量或评定时规定的一段基准线长度，它至少包括 5 个以上轮廓峰和谷。
- 评定长度 ln
- 测量或评定时规定的一段最小的测量长度，一般 ln=5lr（连续的）。
- 中线
- 具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。
第6页：轮廓最小二乘中线与算术平均中线
- 轮廓最小二乘中线 m
- 在取样长度内，使轮廓上各点至该线的距离 Zi 的平方和为最小，即 ∫0lrZ²(x)dx≈ΣZi²=min。
- 轮廓算术平均中线
- 在取样长度内划分实际轮廓为上、下两部分，且使上下两部分面积相等，即 F1+F2+…+Fn=S1+S2+…+Sm。
第7页：轮廓的算术平均偏差Ra
- 轮廓的算术平均偏差 Ra
- 在取样长度 lr 内，纵坐标值 Z(x) 的绝对值的算术平均值，即 Ra=(1/lr)∫0lr|Z(x)|dx，近似为 Ra=(1/n)Σ|Zi|。
测得的 Ra 值越大，则表面越粗糙；Ra 能客观反映表面微观几何形状误差，但受计量器具功能限制，不宜用作过于粗糙或太光滑表面的评定参数。
第8页：轮廓的最大高度Rz
- 轮廓的最大高度 Rz
- 在一个取样长度内，最大轮廓峰高 Zp 和最大轮廓谷深 Zv 之和的高度，即 Rz=Zp+Zv。
幅值参数（Ra、Rz）是标准规定必须标注的参数（二者只需取其一），故又称为基本参数。
第9页：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
- 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
- 在取样长度内轮廓单元宽度 Xsi 的平均值，即 Rsm=(1/n)ΣXsi。
第10页：表面粗糙度评定参数汇总
表面粗糙度评定参数| 类别 | 参数 | 名称与含义 |
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| 基本参数（幅度参数） | Ra | 轮廓的算术平均偏差 |
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| 基本参数（幅度参数） | Rz | 轮廓的最大高度，Rz=Zp+Zv |
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| 附加参数（间距参数） | Rsm | 轮廓单元的平均宽度 |
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| 附加参数（混合参数） | Rmr(C) | 轮廓的支承长度率，Rmr(C)=Ml(C)/ln，水平截距 C 以 Rz 的百分比给出 |
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第11页：思考题：粗糙度含义与幅度参数
- 表面粗糙度的含义是什么？对零件的工作性能有哪些影响？
- 表征幅度参数有哪些？试述 Ra 和 Rz 的含义？
第12页：评定参数的选用
5.3 表面粗糙度的参数数值及其选用 表面粗糙度的参数值已经标准化，设计时应按国家标准选取。
表面粗糙度评定参数的选用| 参数 | 选用场合 |
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| Ra（常用） | 反映表面粗糙度特性的信息量大且用轮廓仪测量容易，一般情况下普遍采用 |
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| Rz | 用于极光滑表面和粗糙表面，一般用双管显微镜测量 |
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| Rsm | 用于对涂漆性能、抗裂纹和抗腐蚀等有要求时 |
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| Rmr(C) | 用于对耐磨性和接触刚度等有要求时，同时要给出 C 值 |
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第13页：参数值的选用原则
参数值的选用主要根据功能要求，其次考虑经济性和工艺的可能性。选用时应注意符合以下原则：
- 同一零件上，工作表面的 Ra（或 Rz）值小于非工作表面。
- 摩擦表面的 Ra（或 Rz）值小于非摩擦表面。
- 配合性质要求高的配合表面、受重载荷作用的过盈配合表面 Ra（或 Rz）值要小。
- 在确定 Ra（或 Rz）值时，应注意与尺寸公差和形位公差协调。
- 对于配合孔轴同一公差等级时，轴的 Ra（或 Rz）值要小于孔。
- 对于同一公差等级的不同尺寸，小尺寸的 Ra（或 Rz）值要小于大尺寸。
选用方法一般采用类比法，参见表 5.6~5.8。
第14页：表面粗糙度参数数值表（图片页）
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第15页：表面粗糙度数值表（续）
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第16页：表面粗糙度的符号
5.4 表面粗糙度符号、代号及其注法
表面粗糙度的符号见表 5.9（包括基本符号、去除材料符号、不去除材料符号及完整符号）。
第17页：符号代号的注法与参数允许值
- 标注位置
- 符号、代号应标在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上；符号的尖端必须从材料外指向表面。
- 上、下限值
- 所有实测值中，允许超过规定值的个数少于总数的 16%。
- 极限值（max、min）
- 所有实测值都不得超过规定值。
第18页：基本参数标注示例（图片页）
本页源文件仅提取到页码，主要内容为表面粗糙度基本参数的标注示例，建议对照原课件图片补充。
第19页：附加参数与各项内容的标注位置
- a1、a2
- 基本参数（幅度参数）代号及其数值（μm）。
- b
- 加工要求、镀覆、涂覆、表面处理或其它说明等。
- c
- 取样长度（mm）或波纹度（μm）。
- d
- 加工纹理方向符号。
- e
- 加工余量（mm）。
- f
- 间距参数代号及其数值（mm）或支承长度率代号及其数值。
第20页：表面粗糙度标注示例（图片页）
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第21页：第五章本章重点
本章重点
- 表面粗糙度的定义及其对机械零件使用性能的影响。
- 取样长度、评定长度和最小二乘中线的概念。
- 表面粗糙度评定参数的名称、代号及其在图样上的标注方法，必须掌握基本参数的名称、代号和标注方法。
- 表面粗糙度的选用，表面粗糙度与尺寸公差和形状公差之间的关系。
第22页：思考题：表面粗糙度的选用
表面粗糙度的选用原则是什么？如何选用？
