表面粗糙度概述和常用參數(shù)

1、表面粗糙度概述和常用參數(shù)關(guān)鍵詞：表面粗糙度 評(píng)定基準(zhǔn)Ra Rz Ry tp摘要：根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3505-2000、GB/T1031-1995、GB/T131-1993，從表面粗糙度的形成、與產(chǎn)品性能的關(guān)系和評(píng)定參數(shù)等方面介紹表面粗糙度表面粗糙度的概述無(wú)論是機(jī)械加工后的零件表面，還是用其他方法獲得的零件表面，總會(huì)存在著由較小間距和峰谷組成的微量高低不平的痕跡，這種加工表面上具有的較小間距和峰谷所組成的微觀幾何形狀特性，就是零件的表面粗糙度。為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)互換性生產(chǎn)，必須對(duì)表面粗糙度的評(píng)定方法、測(cè)量手段等提出科學(xué)的規(guī)定和要求。表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)由GB/T35052000產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)

2、范 表面結(jié)構(gòu) 輪廓法 表面結(jié)構(gòu)的術(shù)語(yǔ)、定義及參數(shù)、GB/T10311995表面粗糙度 參數(shù)及其數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成。表面粗糙度的形成表面粗糙度是一種微觀幾何形狀誤差,它不同于表面宏觀形狀(形狀誤差)和表面波度(中間形狀誤差).這三者常在一個(gè)表面輪廓疊加出現(xiàn),如下圖所示.微觀形狀誤差是在機(jī)械加工中因切削刀痕、表面撕裂擠壓、振動(dòng)和摩擦等因素，在被加工表面留下的間距很小的微觀起伏，如圖b所示。中間形狀誤差具有較明顯的周期性的間距和幅度h，如圖c所示，只在高速切削條件下才時(shí)有出現(xiàn)，它是由機(jī)床工件刀具加工系統(tǒng)的振動(dòng)、發(fā)熱和運(yùn)動(dòng)不平衡造成的。表面宏觀形狀誤差產(chǎn)生的原因是機(jī)床幾何精度方面的誤差引起的。對(duì)表面粗糙度、

3、波度和形狀誤差通常按間距來(lái)劃分：間距小于1mm的屬于表面粗糙度；間距在110mm的屬于表面波度；間距大于10mm的屬于形狀誤差。表面粗糙度對(duì)零件使用性能的影響1，對(duì)摩擦和摩損的影響 一般說(shuō)，表面越粗糙，摩擦阻力越大，零件的磨損也越快。2，對(duì)配合性質(zhì)的影響 對(duì)于有配合要求的零件表面，無(wú)論是哪一類配合，表面粗糙度都影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性。3，對(duì)抗腐蝕的影響 表面越粗糙，積聚在零件表面上的腐蝕性氣體或液體也越多，且通過(guò)表面的微觀凹谷向零件表層滲透，使腐蝕加劇。4，對(duì)抗疲勞強(qiáng)度的影響 表面越粗糙，對(duì)應(yīng)力集中越敏感，零件疲勞損壞的可能性越大，疲勞強(qiáng)度就越低。5，對(duì)接觸剛度的影響 零件表面越粗糙，表面間的接

4、觸面積就越小，單位面積受力就越大，峰頂處的局部塑性變形就越大，接觸剛度降低，進(jìn)而影響零件的工作精度和抗振性。6，對(duì)結(jié)合密封性的影響 降低零件表面粗糙度數(shù)值，可提高其密封性。此外，表面粗糙度還影響檢驗(yàn)零件時(shí)的測(cè)量不確定性、零件外觀的美觀等。表面粗糙度的評(píng)定評(píng)定基準(zhǔn)為了客觀地評(píng)定表面粗糙度，首先要確定測(cè)量的長(zhǎng)度范圍和方向，即評(píng)定基準(zhǔn)。它包括取樣長(zhǎng)度、評(píng)定長(zhǎng)度和基準(zhǔn)線。評(píng)定基準(zhǔn)是在實(shí)際輪廓線上量取得一段長(zhǎng)度。實(shí)際輪廓是平面與實(shí)際表面相交所得的輪廓線。按照相截方向的不同，可分為橫向?qū)嶋H輪廓和縱向?qū)嶋H輪廓兩種。在評(píng)定或測(cè)量表面粗糙度時(shí)，除非特別指明，通常均指橫向?qū)嶋H輪廓，即加工紋理方向垂直的截面上的輪廓

5、。1， 取樣長(zhǎng)度l 用于判別具有表面粗糙度特征的一段基準(zhǔn)線長(zhǎng)度。規(guī)定和選擇這段長(zhǎng)度是為了限制和減弱表面波度對(duì)表面粗糙度測(cè)量結(jié)果的影響。如果l過(guò)長(zhǎng)，則有可能將表面波度的成分引入到表面粗糙度的結(jié)果中；若l過(guò)短，則將不能反映待測(cè)表面粗糙度的實(shí)際情況。在取樣長(zhǎng)度范圍內(nèi)，一般應(yīng)包含5個(gè)以上的輪廓峰和輪廓谷。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定取樣長(zhǎng)度在輪廓總的走向上量取。2， 評(píng)定長(zhǎng)度n 評(píng)定輪廓所必需的一段長(zhǎng)度，它可包括一個(gè)或幾個(gè)取樣長(zhǎng)度。由于加工表面的粗糙度并不均勻，只取一個(gè)取樣長(zhǎng)度中的粗糙度值來(lái)評(píng)定該表面粗糙度的質(zhì)量，還不夠客觀，所以要取幾個(gè)連續(xù)的取樣長(zhǎng)度。至于取多少個(gè)與加工方法有關(guān)，即與加工所得到的表面粗糙度的均勻程度有關(guān)

6、。越均勻，所取個(gè)數(shù)越少，一般情況下，n=5。3， 基準(zhǔn)線 用以評(píng)定表面粗糙度參數(shù)給定的線。基準(zhǔn)線有兩種：輪廓的最小二乘中線（中線） 具有幾何輪廓形狀并劃分輪廓的基準(zhǔn)線，在取樣長(zhǎng)度內(nèi)使輪廓線上各點(diǎn)的輪廓偏距（在測(cè)量方向上輪廓線上的點(diǎn)與基準(zhǔn)線之間的距離）的平方和為最小。輪廓的算術(shù)平均中線 具有幾何輪廓形狀，在取樣長(zhǎng)度內(nèi)與輪廓走向一致，在取樣長(zhǎng)度內(nèi)有該線劃分，使上、下兩邊的面積相等的基準(zhǔn)線。最小二乘中線符合最小二乘原則，從理論上講是理想的、唯一的基準(zhǔn)線，但由于在輪廓圖形上確定其位置比較困難，所以只適用于精確測(cè)量。評(píng)定參數(shù)1， 高度評(píng)定參數(shù)輪廓算術(shù)平均偏差Ra 在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，輪廓偏距絕對(duì)值的算術(shù)平均值。微觀不平度十點(diǎn)高度Rz 在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，5個(gè)最大的輪廓峰高的平均值與5個(gè)最大的輪廓谷深的平均值之和.輪廓最大高度Ry 在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，輪廓峰頂線和輪廓谷底線之間的距離Ry參數(shù)不如Ra，Rz值反映的幾何特性準(zhǔn)確，故其應(yīng)用不多，一般與Ra和Rz合用。2， 形狀參數(shù)輪廓支承長(zhǎng)度率tp 在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，一條平行于中線的線與輪廓相截所得各段截線長(zhǎng)度bi之和與