表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)課件

4.1概述表面粗糙度主要是指切削加工過程中由刀具和工件表面之間的強(qiáng)烈摩擦、切屑分離過程中的物料破損殘留以及工藝系統(tǒng)的高頻振動(dòng)等原因在工件表面上引起的具有較小間距和微小峰谷不平度的微觀誤差現(xiàn)象。這種表面微觀幾何形狀誤差，對(duì)機(jī)械零件的配合性質(zhì)、工作精度、耐磨損性、抗腐蝕性等有著十分密切的關(guān)系，它直接影響到機(jī)器或儀器的可靠性和使用壽命。本章所涉及的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為：GB/T3505-2000《表面結(jié)構(gòu)的術(shù)語、定義及參數(shù)》GB/T1031-1995《表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值》GB/T131-1993《機(jī)械制圖表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)及其注法》下一頁返回4.1概述表面粗糙度主要是指切削加工過程中由刀具和工件表面14.1概述4.1.1基本概念零件表面不論是用機(jī)械加工方法還是用其他方法獲得，都不可能是絕對(duì)光潔平滑的，總會(huì)存在著由微小間距和微觀峰谷組成的微小高低不平的痕跡。這是一種微觀幾何形狀誤差，稱為微觀不平度。這種微觀幾何形狀誤差可用表面粗糙度來表達(dá)，表面粗糙度越小，表面越光滑。因此，表面粗糙度是評(píng)定零件表面質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。如圖4-1所示，零件同一表面存在著疊加在一起的三種誤差，即：形狀誤差（宏觀幾何形狀誤差）、表面波度誤差和表面粗糙度誤差。三者之間，通?？砂聪噜彶ǚ搴筒ü戎g的距離（波距）加以區(qū)分：波距在10mm以上屬形狀誤差范圍，波距在1~10mm之間屬表面波度范圍，波距在1mm以下屬表面粗糙度范圍。上一頁下一頁返回4.1概述4.1.1基本概念上一頁下一頁返回24.1概述4.1.2表面粗糙度對(duì)零件使用性能的影響零件表面粗糙度的大小，對(duì)零件的使用性能有很大影響，主要表現(xiàn)在如下幾方面：（1）影響零件表面的耐磨性。表面粗糙度越大，零件工作表面的摩擦磨損和能量消耗越嚴(yán)重。如果表面越粗糙，配合面之間的有效接觸面積減小，壓強(qiáng)增大，磨損就越快；表面越粗糙，摩擦系數(shù)加大，由摩擦而消耗的能量就越大。相反，如果要求表面粗糙度過小，則一方面將增加制造成本，另一方面加大了金屬分子間的吸附力，不利于潤(rùn)滑油的儲(chǔ)存，容易使相互配合的工作表面之間形成干摩擦，使金屬接觸面產(chǎn)生膠合磨損而損壞。上一頁下一頁返回4.1概述4.1.2表面粗糙度對(duì)零件使用性能的影響上一頁34.1概述（2）影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性。對(duì)于間隙配合，表面越粗糙，就越容易磨損，使工作過程中的配合間隙逐漸增大；對(duì)于過盈配合，由于壓合裝配時(shí)會(huì)將微觀凸峰擠平，減小了實(shí)際有效過盈量，降低了過盈配合的連接強(qiáng)度。上述微觀凸峰被磨損或被擠平的現(xiàn)象，對(duì)于那些配合穩(wěn)定性要求較高、配合間隙量或配合過盈量較小的高速重載機(jī)械影響更顯著，故適當(dāng)?shù)倪x定表面粗糙度參數(shù)值尤為重要。（3）影響零件的疲勞強(qiáng)度。粗糙的零件表面存在較大的微觀峰谷，它們的尖銳缺口和裂紋對(duì)應(yīng)力集中十分敏感，從而使零件的疲勞強(qiáng)度大大降低。（4）影響零件表面的抗腐蝕性，比較粗糙的表面，易使腐蝕性氣體或液體通過微觀峰谷滲入金屬內(nèi)層造成表面銹蝕。同時(shí)，微觀凹谷處容易藏污納垢，容易產(chǎn)生化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。上一頁下一頁返回4.1概述（2）影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性。對(duì)于間隙配合，表面越44.1概述（5）影響零件表面的密封性。靜力密封時(shí)，粗糙的零件表面之間無法嚴(yán)密地貼合，容易使氣體或液體通過接觸面間的微小縫隙發(fā)生滲漏。同理，對(duì)于動(dòng)力密封，其配合面的表面粗糙度參數(shù)值也不能過低，否則受壓后會(huì)破壞油膜，從而失去潤(rùn)滑作用。（6）影響機(jī)器或儀器的工作精度。表面粗糙度越大，配合表面之間的實(shí)際接觸面積就越小，致使單位面積受力增大，造成峰頂處的局部塑性變形加劇，接觸剛度下降，影響機(jī)器工作精度和精度穩(wěn)定性。（7）影響產(chǎn)品的外觀、表面涂層的質(zhì)量和操作人員的使用舒適性（如機(jī)床的操作手柄）等。上一頁下一頁返回4.1概述（5）影響零件表面的密封性。靜力密封時(shí)，粗糙的零54.1概述（8）影響設(shè)備的振動(dòng)和噪聲及動(dòng)力消耗。當(dāng)運(yùn)動(dòng)副的表面粗糙度參數(shù)值過大時(shí)，運(yùn)動(dòng)件將會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，這種現(xiàn)象在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸和凸輪、齒輪以及滾動(dòng)軸承中很明顯。顯然，配合表面粗糙時(shí)，隨著摩擦系數(shù)的增大，摩擦力增大，從而動(dòng)力消耗增加。此外，表面粗糙度對(duì)零件的鍍涂層、導(dǎo)熱性和接觸電阻、反射能力和輻射性能、液體和氣體的流動(dòng)阻力、導(dǎo)體表面電流的流通等都會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響。綜上所述，表面粗糙度在零件的幾何精度設(shè)計(jì)中是必不可少的項(xiàng)目，是一種十分重要的零件質(zhì)量評(píng)定指標(biāo)。為了保證零件的使用性能和壽命，應(yīng)對(duì)其加以合理限制。上一頁返回4.1概述（8）影響設(shè)備的振動(dòng)和噪聲及動(dòng)力消耗。當(dāng)運(yùn)動(dòng)副的64.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO），對(duì)原表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1031-1983、GB131-1983作了修訂和增訂，新國(guó)標(biāo)有GB/T3505-2000《表面結(jié)構(gòu)的術(shù)語、定義及參數(shù)》、GB/T1031-1995《表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值》和GB/T131-1993《機(jī)械制圖表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)及其注法》。4.2.1表面粗糙度的基本術(shù)語（1）取樣長(zhǎng)度lr：取樣長(zhǎng)度是用于判別被評(píng)定輪廓的不規(guī)則特征的X軸方向上的一段基準(zhǔn)線長(zhǎng)度，它在輪廓總的走向上量取，如圖4-2所示。規(guī)定和選擇取樣長(zhǎng)度是為了限制和削弱表面波紋度（波距在1~10mm之間）對(duì)表面粗糙度測(cè)量結(jié)果的影響。lr過長(zhǎng)，表面粗糙度的測(cè)量值中可能包含有表面波紋度的成分；過短，則不能客觀的反應(yīng)表面粗糙度的實(shí)際情況，使測(cè)得結(jié)果有很大隨機(jī)性?？梢?，取樣長(zhǎng)度與表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)有關(guān)，在取樣長(zhǎng)度范圍內(nèi)，一般應(yīng)包含五個(gè)以上的輪廓峰和輪廓谷。常用的取樣長(zhǎng)度的推薦值見表4-1。下一頁返回4.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO），對(duì)原表74.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在一般情況下，測(cè)量Ra和Rz時(shí),推薦按表4-1選用對(duì)應(yīng)的取樣長(zhǎng)度及評(píng)定長(zhǎng)度值，此時(shí)在圖樣上可省略標(biāo)注取樣長(zhǎng)度值。當(dāng)有特殊要求不能選用表4-1中數(shù)值時(shí)，應(yīng)在圖樣上注出取樣長(zhǎng)度值。（2）評(píng)定長(zhǎng)度ln

：評(píng)定長(zhǎng)度是用于判別被評(píng)定輪廓的表面粗糙度特性所需的X軸方向上的長(zhǎng)度，由于零件表面存在不均勻性，規(guī)定在評(píng)定時(shí)它包括一個(gè)或幾個(gè)取樣長(zhǎng)度，稱為評(píng)定長(zhǎng)度ln。在評(píng)定長(zhǎng)度內(nèi)，根據(jù)取樣長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，此時(shí)可得到一個(gè)或幾個(gè)測(cè)量值；取其平均值作為表面粗糙度數(shù)值的可靠值。一般情況下，取ln=5lr，如表4-1所示。當(dāng)表面比較均勻時(shí)，可取ln<5lr；當(dāng)表面均勻性較差時(shí)，可取ln>5lr。（3）評(píng)定表面粗糙度的基準(zhǔn)線m：評(píng)定表面粗糙度參數(shù)值大小時(shí)所用的一條參考線，稱為基準(zhǔn)線。基準(zhǔn)線有以下兩種：上一頁下一頁返回4.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在一般情況下，測(cè)量Ra和Rz時(shí),推84.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1）輪廓最小二乘中線：輪廓的最小二乘中線根據(jù)實(shí)際輪廓用最小二乘法來確定。在取樣長(zhǎng)度范圍內(nèi)，使輪廓上各點(diǎn)至該線的距離的平方和為最小，如圖4-3(a)所示。即，這條線就是最小二乘中線。2）輪廓算術(shù)平均中線：在取樣長(zhǎng)度范圍內(nèi)，用一條假想線將實(shí)際輪廓分成上下兩部分，且使上半部分的面積之和等于下半部分的面積之和，如圖4-3(b)所示。即這條假想的線即為輪廓算術(shù)平均中線。上一頁下一頁返回4.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1）輪廓最小二乘中線：輪廓的最小二94.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：一般應(yīng)以最小二乘中線作為基準(zhǔn)線。但由于在實(shí)際輪廓圖形上確定最小二乘中線的位置比較困難，通常在帶有計(jì)算機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)中，可由相關(guān)的程序來確定。因此，規(guī)定可用輪廓算術(shù)平均中線代替最小二乘中線，以便用圖解法近似確定最小二乘中線。在實(shí)際應(yīng)用中，最小二乘中線與算術(shù)平均中線相差很小。輪廓算術(shù)平均中線的位置，有時(shí)也可用目測(cè)估計(jì)法確定。（4）輪廓單元：一個(gè)輪廓峰和與其相鄰的一個(gè)輪廓谷的組合，稱為輪廓單元，如圖4-4所示。（5）輪廓峰高ZP：即輪廓最高點(diǎn)距中線的距離。（6）輪廓谷深ZV：即中線與輪廓最低點(diǎn)之間的距離。（7）輪廓單元的高度Zt：即一個(gè)輪廓單元的峰高和谷深之和。（8）輪廓單元的寬度Xs：即中線與輪廓單元相交線段的長(zhǎng)度。上一頁下一頁返回4.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：一般應(yīng)以最小二乘中線作為104.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（4-1）（9）在水平位置c上輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度Ml(c)：即在一個(gè)給定水平位置c上，用一條平行于中線的線與輪廓單元相截所得的各段截線長(zhǎng)度之和，如圖4-5所示。用公式表示為c為輪廓水平截距，即輪廓的峰頂線和平行于它并與輪廓相交的截線之間的距離。（10）高度和間距辨別力：即應(yīng)計(jì)入被評(píng)定輪廓的輪廓峰和輪廓谷的最大高度和最小間距。輪廓峰和輪廓谷的最大高度通常用RZ或任一振幅參數(shù)的百分率來表示；最小間距則以取樣長(zhǎng)度的百分率給出。上一頁下一頁返回4.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（4-1）（9）在水平位置c上輪廓114.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)4.2.2表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)及數(shù)值為了能夠定量描述零件表面微觀幾何形狀特征，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了表面粗糙度評(píng)定參數(shù)及其數(shù)值和一般規(guī)定。表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)應(yīng)從輪廓算術(shù)平均偏差(Ra)和輪廓最大高度(RZ)兩個(gè)主要評(píng)定參數(shù)中選取。除兩個(gè)高度參數(shù)外。根據(jù)表面功能的需要。還可從輪廓單元的平均線高度Rc、輪廓單元的平均寬度RSm和輪廓的支承長(zhǎng)度率Rmr(c)三個(gè)附加參數(shù)中選取。為了滿足對(duì)表面不同的功能要求，GB/T3505-2000《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范輪廓法表面結(jié)構(gòu)的術(shù)語、定義及參數(shù)》從微觀幾何形狀的高度、間距和形狀等幾個(gè)方面的特征規(guī)定了相應(yīng)的特征參數(shù)。上一頁下一頁返回4.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)4.2.2表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)及124.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（4-2）國(guó)標(biāo)規(guī)定采用中線制來評(píng)定表面粗糙度，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1031-1995《表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值》規(guī)定的參數(shù)值系列選取。1.與高度特性有關(guān)的參數(shù)（幅度參數(shù)）（1）輪廓算術(shù)平均偏差Ra。在一個(gè)取樣長(zhǎng)度lr內(nèi)，輪廓上各點(diǎn)至基準(zhǔn)線的距離的絕對(duì)值的算術(shù)平均值。如圖4-6所示。或近似值為式中，z為輪廓偏距（輪廓上各點(diǎn)至基準(zhǔn)線的距離）；zi為第i點(diǎn)的輪廓偏距（i=1，2，3…n）。Ra越大，則表面越粗糙。Ra能客觀地反映表面微觀幾何形狀的特性，但因受到計(jì)量器具功能的限制，不能用作過于粗糙或太光滑表面的評(píng)定參數(shù)。輪廓算術(shù)平均偏差Ra的參數(shù)值見表4-2。上一頁下一頁返回4.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（4-2）國(guó)標(biāo)規(guī)定采用中線制來評(píng)定134.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（4-3）（4-4）（2）輪廓最大高度RZ。在一個(gè)取樣長(zhǎng)度lr內(nèi)，最大輪廓峰高ZP和最大輪廓谷深ZV之間的距離。如圖4-7所示。式中，ZP為輪廓最大峰高；ZV為輪廓最大谷深。輪廓最大高度RZ的參數(shù)值見表4-3。（3）輪廓單元平均線高度Rc。在一個(gè)取樣長(zhǎng)度lr內(nèi)，輪廓單元高度zt的平均值。如圖4-8所示。用公式表示為對(duì)參數(shù)Rc需要辨別高度和間距。除非另有要求，省略標(biāo)注的高度分辨力按RZ的10%選??；省略標(biāo)注的間距分辨力應(yīng)按取樣長(zhǎng)度的1%選取。這兩個(gè)條件都應(yīng)滿足。上一頁下一頁返回4.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（4-3）（4-4）（2）輪廓最大144.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（4-5）（4-6）2.與間距特性有關(guān)的參數(shù)（間距參數(shù)）輪廓單元平均寬度RSm：在一個(gè)取樣長(zhǎng)度lr內(nèi),輪廓單元寬度Xs的平均值。如圖4-9所示。輪廓單元平均寬度RSm參數(shù)的系列值見表4-4。3.與形狀特性有關(guān)的參數(shù)（曲線參數(shù)）輪廓支承長(zhǎng)度率Rmr(c)：在給定水平位置c上，輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度Ml(c)與評(píng)定長(zhǎng)度ln的比率。如圖4-5所示。（注：圖4-5只畫出了一個(gè)取樣長(zhǎng)度上的Ml(c)）上一頁下一頁返回4.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（4-5）（4-6）2.與間距特154.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)由圖4-5可見，輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度Ml(c)與輪廓的水平截距c有關(guān)。輪廓的支承長(zhǎng)度率Rmr(c)應(yīng)該對(duì)應(yīng)于水平截距c給出。c值多用輪廓最大高度Rz的百分?jǐn)?shù)表示。具體參數(shù)系列值見表4-5。輪廓支承長(zhǎng)度率Rmr(c)與零件的實(shí)際輪廓形狀有關(guān)，是反映零件表面耐磨性能的指標(biāo)。對(duì)于不同的實(shí)際輪廓形狀，在相同的評(píng)定長(zhǎng)度內(nèi)給出相同的水平截距，Rmr(c)越大，則表示零件表面凸起的實(shí)體部分就越大，承載面積就越大，因而接觸剛度就越高，耐磨性能就越好。如圖4-10(a)的耐磨性能較好，圖4-10(b)的耐磨性能較差。由圖4-10不難看出，此時(shí)若采用高度特性參數(shù)和間距特性參數(shù)，就很難區(qū)分兩者表面粗糙度的差異，而采用形狀特性參數(shù)便能加以區(qū)分。上一頁返回4.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)由圖4-5可見，輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度164.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注4.3.1表面粗糙度評(píng)定參數(shù)及數(shù)值的選擇（1）評(píng)定參數(shù)的選用評(píng)定參數(shù)的選擇首先應(yīng)考慮零件使用功能的要求，同時(shí)也應(yīng)考慮檢測(cè)的方便性及儀器設(shè)備條件等因素。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中給出了Ra

、Rz

、RSm、Rmr(c)等參數(shù)，正確地選用參數(shù)對(duì)保證零件表面質(zhì)量及使用功能十分重要。在表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)中，Rc

、Rz兩個(gè)高度參數(shù)為基本參數(shù)，RSm、Rmr(c)為附加參數(shù)。這些參數(shù)分別從不同角度反映了零件的表面形貌特征，但都存在著不同程度的不完整性。因此，在具體選用時(shí)要根據(jù)零件的功能要求、材料性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及測(cè)量的條件等情況，適當(dāng)選用一個(gè)或幾個(gè)作為評(píng)定參數(shù)。下一頁返回4.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注4.3.1表面粗糙度評(píng)定參174.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注（1）在零件表面沒有特殊要求時(shí)，一般僅選用高度參數(shù)!在高度特性參數(shù)常用的參數(shù)值范圍內(nèi)（Ra為0.025~6.3μm，Rz為0.1~25μm），推薦優(yōu)先選用Ra值，因?yàn)镽a既能反映加工表面的微觀幾何形狀特征，又能反映微觀凸峰高度，且在測(cè)量時(shí)便于進(jìn)行數(shù)值處理。但以下情況不宜選用Ra

：1）在零件加工表面過于粗糙（Ra>6.3μm）或太過光滑（Ra<0.025μm）時(shí)，應(yīng)選用Rz，因?yàn)榇朔秶阌谶x擇用于測(cè)量Rz的儀器進(jìn)行測(cè)量。2）在零件材料較軟時(shí)，不能選用Ra，因?yàn)镽a值一般采用針描法進(jìn)行測(cè)量，如果針描法用于軟材料的測(cè)量，不僅會(huì)劃傷被測(cè)零件的表面，而且測(cè)量所得的結(jié)果也不準(zhǔn)確。3）如果測(cè)量面積很小，例如頂尖、刀刃以及儀表小元件的表面，在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，輪廓的峰或谷少于5個(gè)時(shí)，可以選用Rz值。上一頁下一頁返回4.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注（1）在零件表面沒有特殊要求184.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注（2）如果零件表面有特殊功能要求，為了保證功能和提高產(chǎn)品質(zhì)量，可以同時(shí)選用幾個(gè)參數(shù)來綜合控制表面質(zhì)量：1）當(dāng)表面要求耐磨時(shí)，可以選用Ra

、Rz和Rmr(c)。2）當(dāng)表面要求承受交變應(yīng)力時(shí)，可以選用Rz

和RSm。3）當(dāng)表面著重要求外觀質(zhì)量和可漆性時(shí)，可選用Ra

和RSm。上一頁下一頁返回4.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注（2）如果零件表面有特殊功能194.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注2.評(píng)定參數(shù)值的選用對(duì)零件表面粗糙度參數(shù)值的選用原則是：在滿足功能要求的前提下，盡量選用較大的參數(shù)允許值，以減小加工困難，降低生產(chǎn)成本。值得指出的是，并不是表面粗糙度參數(shù)值越小越好，否則不但加工困難、成本提高，有時(shí)反而會(huì)影響使用性能。在選取表面粗糙度參數(shù)值時(shí)，應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T131-1995規(guī)定的參數(shù)值系列來選取表面粗糙度參數(shù)允許值。見表4-1、表4-2、表4-3、表4-4、表4-5。在實(shí)際應(yīng)用中，由于粗糙度和零件的功能關(guān)系相當(dāng)復(fù)雜，難以全面而精確地按零件表面功能要求確定粗糙度的參數(shù)允許值，因此，常用類比法來初步確定表面粗糙度，然后再對(duì)比工作條件做適當(dāng)調(diào)整。調(diào)整時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：（1）同一零件上，工作表面比非工作表面的粗糙度參數(shù)值小。上一頁下一頁返回4.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注2.評(píng)定參數(shù)值的選用上一頁204.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注（2）摩擦表面比非摩擦表面、滾動(dòng)摩擦表面比滑動(dòng)摩擦表面的表面粗糙度參數(shù)值要??；運(yùn)動(dòng)速度高、單位壓力大的摩擦表面應(yīng)比運(yùn)動(dòng)速度低、單位壓力小的摩擦表面的表面粗糙度參數(shù)值要小。（3）受循環(huán)載荷的表面及易引起應(yīng)力集中的部分（如圓角、溝槽），表面粗糙度參數(shù)值要小。（4）要求配合穩(wěn)定可靠時(shí)，表面粗糙度值也應(yīng)小些。配合間隙小的配合表面以及要求連接可靠、受重載的過盈配合表面等，都應(yīng)取較小的表面粗糙度參數(shù)值。（5）配合性質(zhì)相同時(shí)，零件尺寸越小則表面粗糙度參數(shù)值應(yīng)越小；同一精度等級(jí)時(shí)，小尺寸比大尺寸、軸比孔的表面粗糙度參數(shù)值應(yīng)小。表4-6及表4-7列出了常用表面粗糙度的參數(shù)值及表面粗糙度參數(shù)值與所適用的零件表面，供選擇時(shí)參考。上一頁下一頁返回4.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注（2）摩擦表面比非摩擦表面、214.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注表面粗糙度參數(shù)值應(yīng)與尺寸公差及形位公差相協(xié)調(diào)。絕大多數(shù)情況下，尺寸公差數(shù)值最大、表面位置公差次之、表面形狀公差又次之、表面粗糙度參數(shù)值最小。但是在實(shí)際生產(chǎn)中也有特殊情況，如機(jī)床的手輪或手柄的表面，它們的尺寸公差和表面形狀公差數(shù)值很大，但表面粗糙度數(shù)值卻要求很小，所以說，它們之間并不存在確定的函數(shù)關(guān)系。一般來說，表面粗糙度與尺寸公差之間有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。設(shè)表面形狀公差值為T，尺寸公差值為IT，則它們之間可參照以下對(duì)應(yīng)關(guān)系若：則：上一頁下一頁返回4.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注表面粗糙度參數(shù)值應(yīng)與尺寸公差224.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注4.3.2表面粗糙度的符號(hào)、代號(hào)及其標(biāo)注GB/T131-1993對(duì)表面粗糙度的符號(hào)、代號(hào)及其標(biāo)準(zhǔn)作了規(guī)定，現(xiàn)就其基本內(nèi)容作簡(jiǎn)要介紹。1.表面粗糙度的符號(hào)按GB/T131-1993在圖樣上表示表面粗糙度的符號(hào)有五種，見表4-8。2.表面粗糙度的代號(hào)表面粗糙度及其有關(guān)規(guī)定在符號(hào)中注寫的位置如圖4-11所示。由表面粗糙度符號(hào)和各種必要的特征規(guī)定，共同組成表面粗糙度的代號(hào)。上一頁下一頁返回4.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注4.3.2表面粗糙度的符號(hào)234.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注圖4-11中，a1，a2—表面粗糙度高度參數(shù)代號(hào)及其數(shù)值(μm);b—加工要求、鍍覆、涂覆、表面處理或其他說明等;c—取樣長(zhǎng)度(mm)或波紋度(μm);d—加工紋理方向符號(hào);e—加工余量(mm);f—表面粗糙度間距參數(shù)值(mm)或輪廓支承長(zhǎng)度率;表面粗糙度代號(hào)的具體標(biāo)注實(shí)例見表4-9。表面粗糙度高度參數(shù)是基本參數(shù)，Ra值前可不標(biāo)注參數(shù)代號(hào)；Rz前需標(biāo)注參數(shù)代號(hào)。上一頁下一頁返回4.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注圖4-11中，a1，a2—表244.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注當(dāng)要求在表面粗糙度參數(shù)的所有實(shí)測(cè)值中超過規(guī)定值的個(gè)數(shù)少于總數(shù)的16%時(shí)，應(yīng)在圖樣上標(biāo)注表面粗糙度的上限值或下限值；當(dāng)要求在表面粗糙度參數(shù)的所有實(shí)測(cè)值中不得超過規(guī)定值時(shí)，應(yīng)在圖樣上標(biāo)注表面粗糙度的最大值或最小值。表面粗糙度附加參數(shù)的標(biāo)注示例見表4-10。鍍（涂）覆或其他表面處理要求的標(biāo)注見表4-11。國(guó)標(biāo)規(guī)定，必要時(shí)可規(guī)定加工紋理方向。表面加工紋理是指表面微觀結(jié)構(gòu)的主要方向，由所采用的加工方法或其他因素形成。圖4-12表示要求該表面的加工紋理垂直于標(biāo)注代號(hào)的投影面。常見的加工紋理方向符號(hào)見表4-12所示。國(guó)標(biāo)規(guī)定，表面粗糙度符號(hào)及代號(hào)的書寫比例和尺寸如圖4-13所示。上一頁下一頁返回4.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注當(dāng)要求在表面粗糙度參數(shù)的所有254.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注規(guī)定及說明：（1）符號(hào)線寬，數(shù)字、字母筆畫寬度皆為1/10h；（2）在同一張圖上，每個(gè)表面一般只標(biāo)注一次，其大小應(yīng)一致。3.表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注方法表面粗糙度代號(hào)、符號(hào)一般應(yīng)標(biāo)注在可見輪廓線、尺寸線、尺寸界線或它們的延長(zhǎng)線上，也可以標(biāo)注在指引線上。符號(hào)的尖端必須從材料外指向被注表面，代號(hào)中數(shù)字及符號(hào)的方向必須與尺寸線上的數(shù)字方向一致。如圖4-14所示。當(dāng)零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求時(shí)，對(duì)其中使用最多的一種符號(hào)、代號(hào)可以統(tǒng)一標(biāo)注在圖樣的右上角，并加注“其余”兩字。如圖4-14(a)、圖4-18所示。當(dāng)零件的所有表面具有相同的表面粗糙度要求時(shí)，其標(biāo)注如圖4-15所示。上一頁下一頁返回4.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注規(guī)定及說明：上一頁下一頁返回264.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注在齒輪、蝸輪、漸開線花鍵等零件圖樣標(biāo)注中，如果零件圖上沒有畫出所要求的齒形，其表面粗糙度代號(hào)可標(biāo)注在節(jié)圓上。如圖4-16和圖4-17所示。在螺紋的工作表面沒有畫出螺紋牙形時(shí)，可按圖4-17的方式標(biāo)注。在標(biāo)注表面粗糙度時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量采用簡(jiǎn)化標(biāo)注，如圖4-18所示。中心孔的工作表面，鍵槽工作表面，圓角、倒角等要素的表面粗糙度代號(hào)標(biāo)注方法，如圖4-19所示。如果同一表面上有不同的表面粗糙度要求，則需使用細(xì)實(shí)線標(biāo)明其分界線，并注出相應(yīng)的表面粗糙度代號(hào)和尺寸。采用細(xì)實(shí)線連接的不連續(xù)的同一表面，其粗糙度代號(hào)只能標(biāo)注一次，如圖4-20所示。對(duì)零件上的連續(xù)表面及重復(fù)要素（如孔、槽、齒等）的表面，可按圖4-21所示的方式標(biāo)注。上一頁返回4.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注在齒輪、蝸輪、漸開線花鍵等零274.4表面粗糙度的測(cè)量表面粗糙度測(cè)量與一般長(zhǎng)度測(cè)量相比較，具有被測(cè)量小，測(cè)量精度要求高等特點(diǎn)。測(cè)量表面粗糙度的儀器和形式有多種多樣，但從測(cè)量原理上看，目前最常用的表面粗糙度測(cè)量方法有：比較法、光切法、干涉法和針描法。4.4.1比較法比較法是將已知其高度參數(shù)值的表面粗糙度樣塊與被測(cè)表面相比較，通過人的感官，或借助放大鏡、顯微鏡來判斷被測(cè)零件表面粗糙度的一種檢測(cè)方法。比較時(shí)，所用的表面粗糙度樣塊的材料、形狀、加工方法、紋理方向等應(yīng)盡可能與被測(cè)表面相同，以減少檢測(cè)誤差，提高判斷的準(zhǔn)確性。當(dāng)大批量生產(chǎn)時(shí)，也可以從合格的被加工零件中挑選出樣件，經(jīng)檢定后作為表面粗糙度樣塊使用。下一頁返回4.4表面粗糙度的測(cè)量表面粗糙度測(cè)量與一般長(zhǎng)度測(cè)量相比較，284.4表面粗糙度的測(cè)量比較法測(cè)量表面粗糙度具有簡(jiǎn)單易行的優(yōu)點(diǎn)，適合在車間條件下使用。該方法的缺點(diǎn)是，評(píng)定結(jié)果的準(zhǔn)確性在很大程度上取決于檢驗(yàn)人員的經(jīng)驗(yàn)，僅適用于評(píng)定表面粗糙度要求不嚴(yán)格的工件。4.4.2光切法光切法是利用“光切原理”測(cè)量零件表面粗糙度的方法。光切顯微鏡（又稱為雙管顯微鏡）就是應(yīng)用這一原理設(shè)計(jì)而成的，它適宜測(cè)量Rz值，測(cè)量范圍一般為0.5~60μm。上一頁下一頁返回4.4表面粗糙度的測(cè)量比較法測(cè)量表面粗糙度具有簡(jiǎn)單易行的優(yōu)294.4表面粗糙度的測(cè)量(4-7)上一頁下一頁返回光切法測(cè)量原理如圖4-22所示。光學(xué)顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)由兩個(gè)互成90o的光管組成，一個(gè)為照明光管，另一個(gè)為觀察光管。從光源1發(fā)出的光，經(jīng)聚光鏡2、狹縫3和物鏡4后，變成一扁平的帶狀光束，以45o傾角的方向投射到被測(cè)表面8上；再經(jīng)被測(cè)表面反射，通過與照明光管成90o的觀察光管內(nèi)的物鏡5，在目鏡視場(chǎng)7中可以看到一條狹窄的高亮度光帶，這條光帶就是扁平光束與被測(cè)表面交線的影像，亦即被測(cè)表面在45o斜向截面上實(shí)際輪廓線的已經(jīng)過放大的影像。此輪廓線的波峰與波谷通過物鏡分別成像在分劃板6的和點(diǎn),兩點(diǎn)之間的距離即是峰谷影像的高度差。從可以求出被測(cè)表面的微觀峰谷高度差值H：式中V為物鏡的放大倍數(shù)，可通過儀器所附的一塊“標(biāo)準(zhǔn)玻璃刻度尺”來確定。目鏡中的影像高度可用測(cè)微目鏡千分尺測(cè)出。4.4表面粗糙度的測(cè)量(4-7)上一頁下一頁返回光切法測(cè)量304.4表面粗糙度的測(cè)量上一頁下一頁返回圖4-23為光切法雙管顯微鏡的外形結(jié)構(gòu)。整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)裝在一個(gè)封閉的殼體7內(nèi)，其上裝有目鏡11和可換物鏡組10?？蓳Q物鏡組有四組，可根據(jù)被測(cè)零件表面粗糙度參數(shù)值的大小選用，并由手柄8借助彈簧力固緊。被測(cè)工件安放在工作臺(tái)9上，先使零件表面的加工紋理方向與扁平光帶垂直。松開鎖緊旋鈕5，轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)螺母4可使橫臂3連同殼體7沿立柱2上下移動(dòng)，進(jìn)行顯微鏡的粗調(diào)焦。旋轉(zhuǎn)微調(diào)手輪6進(jìn)行顯微鏡的精細(xì)調(diào)焦。然后，在目鏡視場(chǎng)中可以看到清晰的狹窄波狀高亮度光帶。如圖4-24所示。轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡千分尺旋鈕13，分劃板上的十字線就會(huì)移動(dòng)，就可測(cè)量影像高度。4.4表面粗糙度的測(cè)量上一頁下一頁返回圖4-23為光切法雙314.4表面粗糙度的測(cè)量（4-8）上一頁下一頁返回具體測(cè)量方法為：測(cè)量時(shí)，先調(diào)節(jié)目鏡千分尺旋鈕，使目鏡中十字線的水平線與光帶平行；然后旋轉(zhuǎn)千分尺旋鈕，使水平線與光帶的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)先后相切；記下兩次的讀數(shù)差a。由于讀數(shù)是在測(cè)微目鏡千分尺軸線（與十字線的水平線成45o）方向測(cè)得的（如圖4-24），因此兩次讀數(shù)差與目鏡中影像高度的關(guān)系為將式(4-8)代入式(4-7)得應(yīng)當(dāng)注意：測(cè)量值時(shí)，應(yīng)選擇兩條光帶邊緣中比較清晰的一條邊緣進(jìn)行測(cè)量，不要把光帶的寬度測(cè)量進(jìn)去，以免誤讀。4.4表面粗糙度的測(cè)量（4-8）上一頁下一頁返回具體測(cè)量方324.4表面粗糙度的測(cè)量4.4.3干涉法干涉法是利用光波干涉原理來測(cè)量表面粗糙度的。被測(cè)表面直接參與光路，用同一標(biāo)準(zhǔn)反射鏡比較，以光波波長(zhǎng)來度量干涉條紋的彎曲程度，從而測(cè)得該表面的表面粗糙度參數(shù)值。干涉法通常用于測(cè)定Rz值，其測(cè)量范圍為0.025~0.8μm。用干涉法測(cè)量表面粗糙度的儀器是干涉顯微鏡，其光學(xué)系統(tǒng)原理如圖4-25(a)所示。由光源1發(fā)出的光線，經(jīng)2、3組成的聚光濾色鏡組聚光濾色，再經(jīng)光欄4和透鏡5至分光鏡7分為兩束光：一束經(jīng)補(bǔ)償鏡8、物鏡9到平面反射鏡10，被10反射又回到分光鏡7，再由7反射經(jīng)聚光鏡11到反射鏡13，由13進(jìn)入目鏡12；另一束光線向上經(jīng)物鏡6射向被測(cè)零件表面，由被測(cè)表面反射回來，通過分光鏡7，聚光鏡11到反射鏡13，由13反射也進(jìn)入目鏡12。在目鏡12的視場(chǎng)內(nèi)可以看到這兩束光線因光程差而形成的干涉條紋。上一頁下一頁返回4.4表面粗糙度的測(cè)量4.4.3干涉法上一頁下一頁返回334.4表面粗糙度的測(cè)量(4-9)若被測(cè)表面為理想平面，則干涉條紋為一組等距平直的平行光帶；若被測(cè)表面粗糙不平，則干涉條紋就會(huì)彎曲，如圖4-25(b)所示。根據(jù)光波干涉原理，光程差每增加半個(gè)波長(zhǎng)(λ/2)，就形成一條干涉帶，故被測(cè)表面的不平高度（即峰、谷高度差）h為式中，a為干涉條紋的彎曲量；b為相鄰干涉條紋的間距；λ為光波波長(zhǎng)（綠色λ=0.53μm）；a、b值可利用測(cè)微目鏡測(cè)出。根據(jù)測(cè)出的a、b值，按式(4-9)算出h值。干涉法測(cè)量所得到的測(cè)量值精度較高，適用于測(cè)量Rz小于1μm的微觀不平度。上一頁下一頁返回4.4表面粗糙度的測(cè)量(4-9)若被測(cè)表面為理想平面，則干344.4表面粗糙度的測(cè)量4.4.4針描法針描法是一種接觸式測(cè)量表面粗糙度的方法，最常用的儀器是電動(dòng)輪廓儀。圖4-26為國(guó)產(chǎn)BCJ-2型電動(dòng)輪廓儀，其測(cè)量的基本原理是：將被測(cè)工件1放在工作臺(tái)6的定位塊7上，調(diào)整工件（或驅(qū)動(dòng)箱4）的傾斜度，使工件被測(cè)表面平行于傳感器3的滑行方向。調(diào)整傳感器及觸針2的高度，使觸針與被測(cè)表面適當(dāng)接觸。啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使傳感器帶動(dòng)觸針沿工件被測(cè)表面滑行。由于被測(cè)表面有微小的峰谷，使觸針在滑行的同時(shí)還沿輪廓的垂直方向上下運(yùn)動(dòng)。觸針的運(yùn)動(dòng)情況實(shí)際上反映了被測(cè)表面輪廓的情況。將觸針運(yùn)動(dòng)的微小變化通過傳感器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并經(jīng)計(jì)算和放大處理，便可由指示表5直接顯示出Ra的大小。上一頁下一頁返回4.4表面粗糙度的測(cè)量4.4.4針描法上一頁下一頁返回354.4表面粗糙度的測(cè)量針描法測(cè)量表面粗糙度的最大優(yōu)點(diǎn)是能夠直接讀出表面粗糙度Ra的數(shù)值，此外它還能測(cè)量平面、軸、孔和圓弧面等各種形狀的表面粗糙度。但因?yàn)樗墙佑|式測(cè)量，為保證觸針與被測(cè)表面的可靠接觸，需要適當(dāng)?shù)臏y(cè)量力，這對(duì)材料較軟或Ra、Rz值很小的表面容易產(chǎn)生劃痕。此外，由于受觸針針尖圓弧半徑的限制（現(xiàn)有儀器多在2.5~12.5μm）范圍內(nèi)，若測(cè)量過于粗糙的零件表面，則會(huì)損傷觸針。若測(cè)量十分光滑的表面，則由于表面的凹谷細(xì)小，針尖難以觸到凹谷底部，因而測(cè)不出輪廓的真實(shí)狀況。所以，此類測(cè)量方法的測(cè)量范圍一般為Ra=0.1~5μm。用輪廓法測(cè)量時(shí)，也可用記錄儀記錄下表面輪廓曲線，通過對(duì)曲線圖形的數(shù)學(xué)處理，便可得出Ra、Rz的數(shù)值。上一頁返回4.4表面粗糙度的測(cè)量針描法測(cè)量表面粗糙度的最大優(yōu)點(diǎn)是能夠36圖4-1形狀誤差、表面粗糙度、表面波度返回圖4-1形狀誤差、表面粗糙度、表面波度返回37圖4-2取樣長(zhǎng)度和評(píng)定長(zhǎng)度返回圖4-2取樣長(zhǎng)度和評(píng)定長(zhǎng)度返回38表4-1lr和ln的數(shù)值（摘自GB/T1031-1995）返回表4-1lr和ln的數(shù)值（摘自GB/T1031-1995）39圖4-3輪廓中線(a)輪廓最小二乘中；(b)輪廓算術(shù)平均中線返回圖4-3輪廓中線(a)輪廓最小二乘中；(b)輪廓算術(shù)平均中40圖4-4輪廓單返回圖4-4輪廓單返回41圖4-5輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度返回圖4-5輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度返回42圖4-6輪廓算術(shù)平均偏差返回圖4-6輪廓算術(shù)平均偏差返回43表4-2輪廓算術(shù)平均偏差Ra的數(shù)值（摘自GB/T1031-1995）μm返回表4-2輪廓算術(shù)平均偏差Ra的數(shù)值（摘自GB/T1031-44圖4-7輪廓的最大高度返回圖4-7輪廓的最大高度返回45表4-3輪廓不平度最大高度Rz的數(shù)值（摘自GB/T1031-1995）μm返回表4-3輪廓不平度最大高度Rz的數(shù)值（摘自GB/T103146圖4-8輪廓單元的平均線高度返回圖4-8輪廓單元的平均線高度返回47圖4-9輪廓單元的寬度返回圖4-9輪廓單元的寬度返回48表4-4輪廓單元平均寬度RSm的數(shù)值（摘自GB/T1031-1995）mm返回表4-4輪廓單元平均寬度RSm的數(shù)值（摘自GB/T103149表4-5輪廓支承長(zhǎng)度率Rmr(c)的數(shù)值（摘自GB/T1031-1995）返回表4-5輪廓支承長(zhǎng)度率Rmr(c)的數(shù)值（摘自GB/T1050圖4-10不同實(shí)際輪廓形狀的實(shí)體材料長(zhǎng)度(a)耐磨性較好的輪廓形；(b)耐磨性較差的輪廓形狀返回圖4-10不同實(shí)際輪廓形狀的實(shí)體材料長(zhǎng)度(a)耐磨性較好的51表4-6表面粗糙度的表面特征、經(jīng)濟(jì)加工方法及應(yīng)用舉例返回下一頁表4-6表面粗糙度的表面特征、經(jīng)濟(jì)加工方法及應(yīng)用舉例返回下52表4-6表面粗糙度的表面特征、經(jīng)濟(jì)加工方法及應(yīng)用舉例續(xù)表返回上一頁表4-6表面粗糙度的表面特征、經(jīng)濟(jì)加工方法及應(yīng)用舉例續(xù)表返53表4-7表面粗糙度Ra的推薦選用μm返回下一頁表4-7表面粗糙度Ra的推薦選用μm返回下一頁54表4-7表面粗糙度Ra的推薦選用續(xù)表返回上一頁表4-7表面粗糙度Ra的推薦選用續(xù)表返回上一頁55表4-8表面粗糙度符號(hào)返回表4-8表面粗糙度符號(hào)返回56圖4-11表面粗糙度代號(hào)返回圖4-11表面粗糙度代號(hào)返回57表4-9表面粗糙度代號(hào)標(biāo)注示例返回表4-9表面粗糙度代號(hào)標(biāo)注示例返回58表4-10表面粗糙度附加參數(shù)的標(biāo)注示例返回下一頁表4-10表面粗糙度附加參數(shù)的標(biāo)注示例返回下一頁59表4-10表面粗糙度附加參數(shù)的標(biāo)注示例續(xù)表返回上一頁表4-10表面粗糙度附加參數(shù)的標(biāo)注示例續(xù)表返回上一頁60表4-11鍍（涂）覆或其他表面處理要求的標(biāo)注返回表4-11鍍（涂）覆或其他表面處理要求的標(biāo)注返回61圖4-12表面加工紋理的標(biāo)注返回圖4-12表面加工紋理的標(biāo)注返回62圖4-13表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)的書寫比例（h=尺寸數(shù)字高度；H1=1.4h；H2≈2H1）返回圖4-13表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)的書寫比例（h=尺寸數(shù)字高度63表4-12加工紋理方向符號(hào)返回表4-12加工紋理方向符號(hào)返回64圖4-14表面粗糙度代號(hào)標(biāo)注示例(a)圖樣標(biāo)注示例；(b)數(shù)字及符號(hào)的方向返回圖4-14表面粗糙度代號(hào)標(biāo)注示例(a)圖樣標(biāo)注示例；(b65圖4-15所有表面要求相同時(shí)的標(biāo)注示例返回圖4-15所有表面要求相同時(shí)的標(biāo)注示例返回66圖4-16齒輪、花鍵的表面粗糙度標(biāo)注示例(a)標(biāo)注示例1；(b)標(biāo)注示例2；(c)標(biāo)注示例3返回圖4-16齒輪、花鍵的表面粗糙度標(biāo)注示例(a)標(biāo)注示例1；67圖4-17螺紋的表面粗糙度標(biāo)注示例(a)標(biāo)注示例1；(b)標(biāo)注示例2；(c)標(biāo)注示例3返回圖4-17螺紋的表面粗糙度標(biāo)注示例(a)標(biāo)注示例1；(b)68圖4-18表面粗糙度的簡(jiǎn)化標(biāo)注示例(a)簡(jiǎn)化標(biāo)注示例1；(b)簡(jiǎn)化標(biāo)注示例2返回圖4-18表面粗糙度的簡(jiǎn)化標(biāo)注示例(a)簡(jiǎn)化標(biāo)注示例1；(69圖4-19結(jié)構(gòu)要素的表面粗糙度標(biāo)注示例返回圖4-19結(jié)構(gòu)要素的表面粗糙度標(biāo)注示例返回70圖4-20特殊情況的表面粗糙度標(biāo)注示例(a)同一表面有不同的要求；(b)不連續(xù)的表面有相同的要求返回圖4-20特殊情況的表面粗糙度標(biāo)注示例(a)同一表面有不同71圖4-21特殊情況的表面粗糙度標(biāo)注示例(a)連續(xù)表面的標(biāo)注示例；(b)重復(fù)要素的標(biāo)注示例返回圖4-21特殊情況的表面粗糙度標(biāo)注示例(a)連續(xù)表面的標(biāo)注72圖4-22光切法測(cè)量原理(a)測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；(b)目鏡視場(chǎng)的影像；(c)測(cè)量原理簡(jiǎn)圖1—光源；2—聚光鏡；3—狹縫；4、5—物鏡；6—分劃板；7—目鏡；8—被測(cè)表面返回圖4-22光切法測(cè)量原理(a)測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；(b)目鏡73圖4-23光切法雙管顯微鏡外形結(jié)構(gòu)1—底座；2—立柱；3—橫臂；4—粗調(diào)螺母；5—鎖緊旋鈕；6—微調(diào)手輪；7—?dú)んw；8—手柄；9—工作臺(tái)；10—可換物鏡組；11—目鏡；12—燕尾；13—目鏡千分尺旋鈕返回圖4-23光切法雙管顯微鏡外形結(jié)構(gòu)1—底座；2—立柱；3—74圖4-24目鏡視場(chǎng)的影像返回圖4-24目鏡視場(chǎng)的影像返回75圖4-25干涉法測(cè)量原理(a)測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；(b)目鏡視場(chǎng)的影像；(c)測(cè)量原理簡(jiǎn)圖1—光源；2、3—聚光濾色鏡組；4—光欄；5—透鏡；6、9—物鏡；7—分光鏡；8—補(bǔ)償鏡；10、13—反射鏡；11—聚光鏡；12—目鏡返回圖4-25干涉法測(cè)量原理(a)測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；(b)目76圖4-26BCJ—2電動(dòng)輪廓儀1—被測(cè)工件；2—觸針；3—傳感器；4—驅(qū)動(dòng)箱；5—指示表；6—工作臺(tái)；7—定位塊返回圖4-26BCJ—2電動(dòng)輪廓儀1—被測(cè)工件；2—觸針；3—774.1概述表面粗糙度主要是指切削加工過程中由刀具和工件表面之間的強(qiáng)烈摩擦、切屑分離過程中的物料破損殘留以及工藝系統(tǒng)的高頻振動(dòng)等原因在工件表面上引起的具有較小間距和微小峰谷不平度的微觀誤差現(xiàn)象。這種表面微觀幾何形狀誤差，對(duì)機(jī)械零件的配合性質(zhì)、工作精度、耐磨損性、抗腐蝕性等有著十分密切的關(guān)系，它直接影響到機(jī)器或儀器的可靠性和使用壽命。本章所涉及的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為：GB/T3505-2000《表面結(jié)構(gòu)的術(shù)語、定義及參數(shù)》GB/T1031-1995《表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值》GB/T131-1993《機(jī)械制圖表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)及其注法》下一頁返回4.1概述表面粗糙度主要是指切削加工過程中由刀具和工件表面784.1概述4.1.1基本概念零件表面不論是用機(jī)械加工方法還是用其他方法獲得，都不可能是絕對(duì)光潔平滑的，總會(huì)存在著由微小間距和微觀峰谷組成的微小高低不平的痕跡。這是一種微觀幾何形狀誤差，稱為微觀不平度。這種微觀幾何形狀誤差可用表面粗糙度來表達(dá)，表面粗糙度越小，表面越光滑。因此，表面粗糙度是評(píng)定零件表面質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。如圖4-1所示，零件同一表面存在著疊加在一起的三種誤差，即：形狀誤差（宏觀幾何形狀誤差）、表面波度誤差和表面粗糙度誤差。三者之間，通?？砂聪噜彶ǚ搴筒ü戎g的距離（波距）加以區(qū)分：波距在10mm以上屬形狀誤差范圍，波距在1~10mm之間屬表面波度范圍，波距在1mm以下屬表面粗糙度范圍。上一頁下一頁返回4.1概述4.1.1基本概念上一頁下一頁返回794.1概述4.1.2表面粗糙度對(duì)零件使用性能的影響零件表面粗糙度的大小，對(duì)零件的使用性能有很大影響，主要表現(xiàn)在如下幾方面：（1）影響零件表面的耐磨性。表面粗糙度越大，零件工作表面的摩擦磨損和能量消耗越嚴(yán)重。如果表面越粗糙，配合面之間的有效接觸面積減小，壓強(qiáng)增大，磨損就越快；表面越粗糙，摩擦系數(shù)加大，由摩擦而消耗的能量就越大。相反，如果要求表面粗糙度過小，則一方面將增加制造成本，另一方面加大了金屬分子間的吸附力，不利于潤(rùn)滑油的儲(chǔ)存，容易使相互配合的工作表面之間形成干摩擦，使金屬接觸面產(chǎn)生膠合磨損而損壞。上一頁下一頁返回4.1概述4.1.2表面粗糙度對(duì)零件使用性能的影響上一頁804.1概述（2）影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性。對(duì)于間隙配合，表面越粗糙，就越容易磨損，使工作過程中的配合間隙逐漸增大；對(duì)于過盈配合，由于壓合裝配時(shí)會(huì)將微觀凸峰擠平，減小了實(shí)際有效過盈量，降低了過盈配合的連接強(qiáng)度。上述微觀凸峰被磨損或被擠平的現(xiàn)象，對(duì)于那些配合穩(wěn)定性要求較高、配合間隙量或配合過盈量較小的高速重載機(jī)械影響更顯著，故適當(dāng)?shù)倪x定表面粗糙度參數(shù)值尤為重要。（3）影響零件的疲勞強(qiáng)度。粗糙的零件表面存在較大的微觀峰谷，它們的尖銳缺口和裂紋對(duì)應(yīng)力集中十分敏感，從而使零件的疲勞強(qiáng)度大大降低。（4）影響零件表面的抗腐蝕性，比較粗糙的表面，易使腐蝕性氣體或液體通過微觀峰谷滲入金屬內(nèi)層造成表面銹蝕。同時(shí)，微觀凹谷處容易藏污納垢，容易產(chǎn)生化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。上一頁下一頁返回4.1概述（2）影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性。對(duì)于間隙配合，表面越814.1概述（5）影響零件表面的密封性。靜力密封時(shí)，粗糙的零件表面之間無法嚴(yán)密地貼合，容易使氣體或液體通過接觸面間的微小縫隙發(fā)生滲漏。同理，對(duì)于動(dòng)力密封，其配合面的表面粗糙度參數(shù)值也不能過低，否則受壓后會(huì)破壞油膜，從而失去潤(rùn)滑作用。（6）影響機(jī)器或儀器的工作精度。表面粗糙度越大，配合表面之間的實(shí)際接觸面積就越小，致使單位面積受力增大，造成峰頂處的局部塑性變形加劇，接觸剛度下降，影響機(jī)器工作精度和精度穩(wěn)定性。（7）影響產(chǎn)品的外觀、表面涂層的質(zhì)量和操作人員的使用舒適性（如機(jī)床的操作手柄）等。上一頁下一頁返回4.1概述（5）影響零件表面的密封性。靜力密封時(shí)，粗糙的零824.1概述（8）影響設(shè)備的振動(dòng)和噪聲及動(dòng)力消耗。當(dāng)運(yùn)動(dòng)副的表面粗糙度參數(shù)值過大時(shí)，運(yùn)動(dòng)件將會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，這種現(xiàn)象在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸和凸輪、齒輪以及滾動(dòng)軸承中很明顯。顯然，配合表面粗糙時(shí)，隨著摩擦系數(shù)的增大，摩擦力增大，從而動(dòng)力消耗增加。此外，表面粗糙度對(duì)零件的鍍涂層、導(dǎo)熱性和接觸電阻、反射能力和輻射性能、液體和氣體的流動(dòng)阻力、導(dǎo)體表面電流的流通等都會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響。綜上所述，表面粗糙度在零件的幾何精度設(shè)計(jì)中是必不可少的項(xiàng)目，是一種十分重要的零件質(zhì)量評(píng)定指標(biāo)。為了保證零件的使用性能和壽命，應(yīng)對(duì)其加以合理限制。上一頁返回4.1概述（8）影響設(shè)備的振動(dòng)和噪聲及動(dòng)力消耗。當(dāng)運(yùn)動(dòng)副的834.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO），對(duì)原表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1031-1983、GB131-1983作了修訂和增訂，新國(guó)標(biāo)有GB/T3505-2000《表面結(jié)構(gòu)的術(shù)語、定義及參數(shù)》、GB/T1031-1995《表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值》和GB/T131-1993《機(jī)械制圖表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)及其注法》。4.2.1表面粗糙度的基本術(shù)語（1）取樣長(zhǎng)度lr：取樣長(zhǎng)度是用于判別被評(píng)定輪廓的不規(guī)則特征的X軸方向上的一段基準(zhǔn)線長(zhǎng)度，它在輪廓總的走向上量取，如圖4-2所示。規(guī)定和選擇取樣長(zhǎng)度是為了限制和削弱表面波紋度（波距在1~10mm之間）對(duì)表面粗糙度測(cè)量結(jié)果的影響。lr過長(zhǎng)，表面粗糙度的測(cè)量值中可能包含有表面波紋度的成分；過短，則不能客觀的反應(yīng)表面粗糙度的實(shí)際情況，使測(cè)得結(jié)果有很大隨機(jī)性?？梢姡娱L(zhǎng)度與表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)有關(guān)，在取樣長(zhǎng)度范圍內(nèi)，一般應(yīng)包含五個(gè)以上的輪廓峰和輪廓谷。常用的取樣長(zhǎng)度的推薦值見表4-1。下一頁返回4.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO），對(duì)原表844.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在一般情況下，測(cè)量Ra和Rz時(shí),推薦按表4-1選用對(duì)應(yīng)的取樣長(zhǎng)度及評(píng)定長(zhǎng)度值，此時(shí)在圖樣上可省略標(biāo)注取樣長(zhǎng)度值。當(dāng)有特殊要求不能選用表4-1中數(shù)值時(shí)，應(yīng)在圖樣上注出取樣長(zhǎng)度值。（2）評(píng)定長(zhǎng)度ln

：評(píng)定長(zhǎng)度是用于判別被評(píng)定輪廓的表面粗糙度特性所需的X軸方向上的長(zhǎng)度，由于零件表面存在不均勻性，規(guī)定在評(píng)定時(shí)它包括一個(gè)或幾個(gè)取樣長(zhǎng)度，稱為評(píng)定長(zhǎng)度ln。在評(píng)定長(zhǎng)度內(nèi)，根據(jù)取樣長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，此時(shí)可得到一個(gè)或幾個(gè)測(cè)量值；取其平均值作為表面粗糙度數(shù)值的可靠值。一般情況下，取ln=5lr，如表4-1所示。當(dāng)表面比較均勻時(shí)，可取ln<5lr；當(dāng)表面均勻性較差時(shí)，可取ln>5lr。（3）評(píng)定表面粗糙度的基準(zhǔn)線m：評(píng)定表面粗糙度參數(shù)值大小時(shí)所用的一條參考線，稱為基準(zhǔn)線。基準(zhǔn)線有以下兩種：上一頁下一頁返回4.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在一般情況下，測(cè)量Ra和Rz時(shí),推854.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1）輪廓最小二乘中線：輪廓的最小二乘中線根據(jù)實(shí)際輪廓用最小二乘法來確定。在取樣長(zhǎng)度范圍內(nèi)，使輪廓上各點(diǎn)至該線的距離的平方和為最小，如圖4-3(a)所示。即，這條線就是最小二乘中線。2）輪廓算術(shù)平均中線：在取樣長(zhǎng)度范圍內(nèi)，用一條假想線將實(shí)際輪廓分成上下兩部分，且使上半部分的面積之和等于下半部分的面積之和，如圖4-3(b)所示。即這條假想的線即為輪廓算術(shù)平均中線。上一頁下一頁返回4.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1）輪廓最小二乘中線：輪廓的最小二864.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：一般應(yīng)以最小二乘中線作為基準(zhǔn)線。但由于在實(shí)際輪廓圖形上確定最小二乘中線的位置比較困難，通常在帶有計(jì)算機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)中，可由相關(guān)的程序來確定。因此，規(guī)定可用輪廓算術(shù)平均中線代替最小二乘中線，以便用圖解法近似確定最小二乘中線。在實(shí)際應(yīng)用中，最小二乘中線與算術(shù)平均中線相差很小。輪廓算術(shù)平均中線的位置，有時(shí)也可用目測(cè)估計(jì)法確定。（4）輪廓單元：一個(gè)輪廓峰和與其相鄰的一個(gè)輪廓谷的組合，稱為輪廓單元，如圖4-4所示。（5）輪廓峰高ZP：即輪廓最高點(diǎn)距中線的距離。（6）輪廓谷深ZV：即中線與輪廓最低點(diǎn)之間的距離。（7）輪廓單元的高度Zt：即一個(gè)輪廓單元的峰高和谷深之和。（8）輪廓單元的寬度Xs：即中線與輪廓單元相交線段的長(zhǎng)度。上一頁下一頁返回4.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：一般應(yīng)以最小二乘中線作為874.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（4-1）（9）在水平位置c上輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度Ml(c)：即在一個(gè)給定水平位置c上，用一條平行于中線的線與輪廓單元相截所得的各段截線長(zhǎng)度之和，如圖4-5所示。用公式表示為c為輪廓水平截距，即輪廓的峰頂線和平行于它并與輪廓相交的截線之間的距離。（10）高度和間距辨別力：即應(yīng)計(jì)入被評(píng)定輪廓的輪廓峰和輪廓谷的最大高度和最小間距。輪廓峰和輪廓谷的最大高度通常用RZ或任一振幅參數(shù)的百分率來表示；最小間距則以取樣長(zhǎng)度的百分率給出。上一頁下一頁返回4.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（4-1）（9）在水平位置c上輪廓884.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)4.2.2表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)及數(shù)值為了能夠定量描述零件表面微觀幾何形狀特征，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了表面粗糙度評(píng)定參數(shù)及其數(shù)值和一般規(guī)定。表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)應(yīng)從輪廓算術(shù)平均偏差(Ra)和輪廓最大高度(RZ)兩個(gè)主要評(píng)定參數(shù)中選取。除兩個(gè)高度參數(shù)外。根據(jù)表面功能的需要。還可從輪廓單元的平均線高度Rc、輪廓單元的平均寬度RSm和輪廓的支承長(zhǎng)度率Rmr(c)三個(gè)附加參數(shù)中選取。為了滿足對(duì)表面不同的功能要求，GB/T3505-2000《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范輪廓法表面結(jié)構(gòu)的術(shù)語、定義及參數(shù)》從微觀幾何形狀的高度、間距和形狀等幾個(gè)方面的特征規(guī)定了相應(yīng)的特征參數(shù)。上一頁下一頁返回4.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)4.2.2表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)及894.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（4-2）國(guó)標(biāo)規(guī)定采用中線制來評(píng)定表面粗糙度，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1031-1995《表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值》規(guī)定的參數(shù)值系列選取。1.與高度特性有關(guān)的參數(shù)（幅度參數(shù)）（1）輪廓算術(shù)平均偏差Ra。在一個(gè)取樣長(zhǎng)度lr內(nèi)，輪廓上各點(diǎn)至基準(zhǔn)線的距離的絕對(duì)值的算術(shù)平均值。如圖4-6所示?；蚪浦禐槭街校瑉為輪廓偏距（輪廓上各點(diǎn)至基準(zhǔn)線的距離）；zi為第i點(diǎn)的輪廓偏距（i=1，2，3…n）。Ra越大，則表面越粗糙。Ra能客觀地反映表面微觀幾何形狀的特性，但因受到計(jì)量器具功能的限制，不能用作過于粗糙或太光滑表面的評(píng)定參數(shù)。輪廓算術(shù)平均偏差Ra的參數(shù)值見表4-2。上一頁下一頁返回4.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（4-2）國(guó)標(biāo)規(guī)定采用中線制來評(píng)定904.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（4-3）（4-4）（2）輪廓最大高度RZ。在一個(gè)取樣長(zhǎng)度lr內(nèi)，最大輪廓峰高ZP和最大輪廓谷深ZV之間的距離。如圖4-7所示。式中，ZP為輪廓最大峰高；ZV為輪廓最大谷深。輪廓最大高度RZ的參數(shù)值見表4-3。（3）輪廓單元平均線高度Rc。在一個(gè)取樣長(zhǎng)度lr內(nèi)，輪廓單元高度zt的平均值。如圖4-8所示。用公式表示為對(duì)參數(shù)Rc需要辨別高度和間距。除非另有要求，省略標(biāo)注的高度分辨力按RZ的10%選??；省略標(biāo)注的間距分辨力應(yīng)按取樣長(zhǎng)度的1%選取。這兩個(gè)條件都應(yīng)滿足。上一頁下一頁返回4.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（4-3）（4-4）（2）輪廓最大914.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（4-5）（4-6）2.與間距特性有關(guān)的參數(shù)（間距參數(shù)）輪廓單元平均寬度RSm：在一個(gè)取樣長(zhǎng)度lr內(nèi),輪廓單元寬度Xs的平均值。如圖4-9所示。輪廓單元平均寬度RSm參數(shù)的系列值見表4-4。3.與形狀特性有關(guān)的參數(shù)（曲線參數(shù)）輪廓支承長(zhǎng)度率Rmr(c)：在給定水平位置c上，輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度Ml(c)與評(píng)定長(zhǎng)度ln的比率。如圖4-5所示。（注：圖4-5只畫出了一個(gè)取樣長(zhǎng)度上的Ml(c)）上一頁下一頁返回4.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（4-5）（4-6）2.與間距特924.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)由圖4-5可見，輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度Ml(c)與輪廓的水平截距c有關(guān)。輪廓的支承長(zhǎng)度率Rmr(c)應(yīng)該對(duì)應(yīng)于水平截距c給出。c值多用輪廓最大高度Rz的百分?jǐn)?shù)表示。具體參數(shù)系列值見表4-5。輪廓支承長(zhǎng)度率Rmr(c)與零件的實(shí)際輪廓形狀有關(guān)，是反映零件表面耐磨性能的指標(biāo)。對(duì)于不同的實(shí)際輪廓形狀，在相同的評(píng)定長(zhǎng)度內(nèi)給出相同的水平截距，Rmr(c)越大，則表示零件表面凸起的實(shí)體部分就越大，承載面積就越大，因而接觸剛度就越高，耐磨性能就越好。如圖4-10(a)的耐磨性能較好，圖4-10(b)的耐磨性能較差。由圖4-10不難看出，此時(shí)若采用高度特性參數(shù)和間距特性參數(shù)，就很難區(qū)分兩者表面粗糙度的差異，而采用形狀特性參數(shù)便能加以區(qū)分。上一頁返回4.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)由圖4-5可見，輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度934.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注4.3.1表面粗糙度評(píng)定參數(shù)及數(shù)值的選擇（1）評(píng)定參數(shù)的選用評(píng)定參數(shù)的選擇首先應(yīng)考慮零件使用功能的要求，同時(shí)也應(yīng)考慮檢測(cè)的方便性及儀器設(shè)備條件等因素。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中給出了Ra

、Rz

、RSm、Rmr(c)等參數(shù)，正確地選用參數(shù)對(duì)保證零件表面質(zhì)量及使用功能十分重要。在表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)中，Rc

、Rz兩個(gè)高度參數(shù)為基本參數(shù)，RSm、Rmr(c)為附加參數(shù)。這些參數(shù)分別從不同角度反映了零件的表面形貌特征，但都存在著不同程度的不完整性。因此，在具體選用時(shí)要根據(jù)零件的功能要求、材料性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及測(cè)量的條件等情況，適當(dāng)選用一個(gè)或幾個(gè)作為評(píng)定參數(shù)。下一頁返回4.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注4.3.1表面粗糙度評(píng)定參944.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注（1）在零件表面沒有特殊要求時(shí)，一般僅選用高度參數(shù)!在高度特性參數(shù)常用的參數(shù)值范圍內(nèi)（Ra為0.025~6.3μm，Rz為0.1~25μm），推薦優(yōu)先選用Ra值，因?yàn)镽a既能反映加工表面的微觀幾何形狀特征，又能反映微觀凸峰高度，且在測(cè)量時(shí)便于進(jìn)行數(shù)值處理。但以下情況不宜選用Ra

：1）在零件加工表面過于粗糙（Ra>6.3μm）或太過光滑（Ra<0.025μm）時(shí)，應(yīng)選用Rz，因?yàn)榇朔秶阌谶x擇用于測(cè)量Rz的儀器進(jìn)行測(cè)量。2）在零件材料較軟時(shí)，不能選用Ra，因?yàn)镽a值一般采用針描法進(jìn)行測(cè)量，如果針描法用于軟材料的測(cè)量，不僅會(huì)劃傷被測(cè)零件的表面，而且測(cè)量所得的結(jié)果也不準(zhǔn)確。3）如果測(cè)量面積很小，例如頂尖、刀刃以及儀表小元件的表面，在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，輪廓的峰或谷少于5個(gè)時(shí)，可以選用Rz值。上一頁下一頁返回4.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注（1）在零件表面沒有特殊要求954.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注（2）如果零件表面有特殊功能要求，為了保證功能和提高產(chǎn)品質(zhì)量，可以同時(shí)選用幾個(gè)參數(shù)來綜合控制表面質(zhì)量：1）當(dāng)表面要求耐磨時(shí)，可以選用Ra

、Rz和Rmr(c)。2）當(dāng)表面要求承受交變應(yīng)力時(shí)，可以選用Rz

和RSm。3）當(dāng)表面著重要求外觀質(zhì)量和可漆性時(shí)，可選用Ra

和RSm。上一頁下一頁返回4.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注（2）如果零件表面有特殊功能964.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注2.評(píng)定參數(shù)值的選用對(duì)零件表面粗糙度參數(shù)值的選用原則是：在滿足功能要求的前提下，盡量選用較大的參數(shù)允許值，以減小加工困難，降低生產(chǎn)成本。值得指出的是，并不是表面粗糙度參數(shù)值越小越好，否則不但加工困難、成本提高，有時(shí)反而會(huì)影響使用性能。在選取表面粗糙度參數(shù)值時(shí)，應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T131-1995規(guī)定的參數(shù)值系列來選取表面粗糙度參數(shù)允許值。見表4-1、表4-2、表4-3、表4-4、表4-5。在實(shí)際應(yīng)用中，由于粗糙度和零件的功能關(guān)系相當(dāng)復(fù)雜，難以全面而精確地按零件表面功能要求確定粗糙度的參數(shù)允許值，因此，常用類比法來初步確定表面粗糙度，然后再對(duì)比工作條件做適當(dāng)調(diào)整。調(diào)整時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：（1）同一零件上，工作表面比非工作表面的粗糙度參數(shù)值小。上一頁下一頁返回4.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注2.評(píng)定參數(shù)值的選用上一頁974.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注（2）摩擦表面比非摩擦表面、滾動(dòng)摩擦表面比滑動(dòng)摩擦表面的表面粗糙度參數(shù)值要??；運(yùn)動(dòng)速度高、單位壓力大的摩擦表面應(yīng)比運(yùn)動(dòng)速度低、單位壓力小的摩擦表面的表面粗糙度參數(shù)值要小。（3）受循環(huán)載荷的表面及易引起應(yīng)力集中的部分（如圓角、溝槽），表面粗糙度參數(shù)值要小。（4）要求配合穩(wěn)定可靠時(shí)，表面粗糙度值也應(yīng)小些。配合間隙小的配合表面以及要求連接可靠、受重載的過盈配合表面等，都應(yīng)取較小的表面粗糙度參數(shù)值。（5）配合性質(zhì)相同時(shí)，零件尺寸越小則表面粗糙度參數(shù)值應(yīng)越小；同一精度等級(jí)時(shí)，小尺寸比大尺寸、軸比孔的表面粗糙度參數(shù)值應(yīng)小。表4-6及表4-7列出了常用表面粗糙度的參數(shù)值及表面粗糙度參數(shù)值與所適用的零件表面，供選擇時(shí)參考。上一頁下一頁返回4.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注（2）摩擦表面比非摩擦表面、984.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注表面粗糙度參數(shù)值應(yīng)與尺寸公差及形位公差相協(xié)調(diào)。絕大多數(shù)情況下，尺寸公差數(shù)值最大、表面位置公差次之、表面形狀公差又次之、表面粗糙度參數(shù)值最小。但是在實(shí)際生產(chǎn)中也有特殊情況，如機(jī)床的手輪或手柄的表面，它們的尺寸公差和表面形狀公差數(shù)值很大，但表面粗糙度數(shù)值卻要求很小，所以說，它們之間并不存在確定的函數(shù)關(guān)系。一般來說，表面粗糙度與尺寸公差之間有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。設(shè)表面形狀公差值為T，尺寸公差值為IT，則它們之間可參照以下對(duì)應(yīng)關(guān)系若：則：上一頁下一頁返回4.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注表面粗糙度參數(shù)值應(yīng)與尺寸公差994.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注4.3.2表面粗糙度的符號(hào)、代號(hào)及其標(biāo)注GB/T131-1993對(duì)表面粗糙度的符號(hào)、代號(hào)及其標(biāo)準(zhǔn)作了規(guī)定，現(xiàn)就其基本內(nèi)容作簡(jiǎn)要介紹。1.表面粗糙度的符號(hào)按GB/T131-1993在圖樣上表示表面粗糙度的符號(hào)有五種，見表4-8。2.表面粗糙度的代號(hào)表面粗糙度及其有關(guān)規(guī)定在符號(hào)中注寫的位置如圖4-11所示。由表面粗糙度符號(hào)和各種必要的特征規(guī)定，共同組成表面粗糙度的代號(hào)。上一頁下一頁返回4.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注4.3.2表面粗糙度的符號(hào)1004.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注圖4-11中，a1，a2—表面粗糙度高度參數(shù)代號(hào)及其數(shù)值(μm);b—加工要求、鍍覆、涂覆、表面處理或其他說明等;c—取樣長(zhǎng)度(mm)或波紋度(μm);d—加工紋理方向符號(hào);e—加工余量(mm);f—表面粗糙度間距參數(shù)值(mm)或輪廓支承長(zhǎng)度率;表面粗糙度代號(hào)的具體標(biāo)注實(shí)例見表4-9。表面粗糙度高度參數(shù)是基本參數(shù)，Ra值前可不標(biāo)注參數(shù)代號(hào)；Rz前需標(biāo)注參數(shù)代號(hào)。上一頁下一頁返回4.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注圖4-11中，a1，a2—表1014.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注當(dāng)要求在表面粗糙度參數(shù)的所有實(shí)測(cè)值中超過規(guī)定值的個(gè)數(shù)少于總數(shù)的16%時(shí)，應(yīng)在圖樣上標(biāo)注表面粗糙度的上限值或下限值；當(dāng)要求在表面粗糙度參數(shù)的所有實(shí)測(cè)值中不得超過規(guī)定值時(shí)，應(yīng)在圖樣上標(biāo)注表面粗糙度的最大值或最小值。表面粗糙度附加參數(shù)的標(biāo)注示例見表4-10。鍍（涂）覆或其他表面處理要求的標(biāo)注見表4-11。國(guó)標(biāo)規(guī)定，必要時(shí)可規(guī)定加工紋理方向。表面加工紋理是指表面微觀結(jié)構(gòu)的主要方向，由所采用的加工方法或其他因素形成。圖4-12表示要求該表面的加工紋理垂直于標(biāo)注代號(hào)的投影面。常見的加工紋理方向符號(hào)見表4-12所示。國(guó)標(biāo)規(guī)定，表面粗糙度符號(hào)及代號(hào)的書寫比例和尺寸如圖4-13所示。上一頁下一頁返回4.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注當(dāng)要求在表面粗糙度參數(shù)的所有1024.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注規(guī)定及說明：（1）符號(hào)線寬，數(shù)字、字母筆畫寬度皆為1/10h；（2）在同一張圖上，每個(gè)表面一般只標(biāo)注一次，其大小應(yīng)一致。3.表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注方法表面粗糙度代號(hào)、符號(hào)一般應(yīng)標(biāo)注在可見輪廓線、尺寸線、尺寸界線或它們的延長(zhǎng)線上，也可以標(biāo)注在指引線上。符號(hào)的尖端必須從材料外指向被注表面，代號(hào)中數(shù)字及符號(hào)的方向必須與尺寸線上的數(shù)字方向一致。如圖4-14所示。當(dāng)零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求時(shí)，對(duì)其中使用最多的一種符號(hào)、代號(hào)可以統(tǒng)一標(biāo)注在圖樣的右上角，并加注“其余”兩字。如圖4-14(a)、圖4-18所示。當(dāng)零件的所有表面具有相同的表面粗糙度要求時(shí)，其標(biāo)注如圖4-15所示。上一頁下一頁返回4.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注規(guī)定及說明：上一頁下一頁返回1034.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注在齒輪、蝸輪、漸開線花鍵等零件圖樣標(biāo)注中，如果零件圖上沒有畫出所要求的齒形，其表面粗糙度代號(hào)可標(biāo)注在節(jié)圓上。如圖4-16和圖4-17所示。在螺紋的工作表面沒有畫出螺紋牙形時(shí)，可按圖4-17的方式標(biāo)注。在標(biāo)注表面粗糙度時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量采用簡(jiǎn)化標(biāo)注，如圖4-18所示。中心孔的工作表面，鍵槽工作表面，圓角、倒角等要素的表面粗糙度代號(hào)標(biāo)注方法，如圖4-19所示。如果同一表面上有不同的表面粗糙度要求，則需使用細(xì)實(shí)線標(biāo)明其分界線，并注出相應(yīng)的表面粗糙度代號(hào)和尺寸。采用細(xì)實(shí)線連接的不連續(xù)的同一表面，其粗糙度代號(hào)只能標(biāo)注一次，如圖4-20所示。對(duì)零件上的連續(xù)表面及重復(fù)要素（如孔、槽、齒等）的表面，可按圖4-21所示的方式標(biāo)注。上一頁返回4.3表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注在齒輪、蝸輪、漸開線花鍵等零1044.4表面粗糙度的測(cè)量表面粗糙度測(cè)量與一般長(zhǎng)度測(cè)量相比較，具有被測(cè)量小，測(cè)量精度要求高等特點(diǎn)。測(cè)量表面粗糙度的儀器和形式有多種多樣，但從測(cè)量原理上看，目前最常用的表面粗糙度測(cè)量方法有：比較法、光切法、干涉法和針描法。4.4.1比較法比較法是將已知其高度參數(shù)值的表面粗糙度樣塊與被測(cè)表面相比較，通過人的感官，或借助放大鏡、顯微鏡來判斷被測(cè)零件表面粗糙度的一種檢測(cè)方法。比較時(shí)，所用的表面粗糙度樣塊的材料、形狀、加工方法、紋理方向等應(yīng)盡可能與被測(cè)表面相同，以減少檢測(cè)誤差，提高判斷的準(zhǔn)確性。當(dāng)大批量生產(chǎn)時(shí)，也可以從合格的被加工零件中挑選出樣件，經(jīng)檢定后作為表面粗糙度樣塊使用。下一頁返回4.4表面粗糙度的測(cè)量表面粗糙度測(cè)量與一般長(zhǎng)度測(cè)量相比較，1054.4表面粗糙度的測(cè)量比較法測(cè)量表面粗糙度具有簡(jiǎn)單易行的優(yōu)點(diǎn)，適合在車間條件下使用。該方法的缺點(diǎn)是，評(píng)定結(jié)果的準(zhǔn)確性在很大程度上取決于檢驗(yàn)人員的經(jīng)驗(yàn)，僅適用于評(píng)定表面粗糙度要求不嚴(yán)格的工件。4.4.2光切法光切法是利用“光切原理”測(cè)量零件表面粗糙度的方法。光切顯微鏡（又稱為雙管顯微鏡）就是應(yīng)用這一原理設(shè)計(jì)而成的，它適宜測(cè)量Rz值，測(cè)量范圍一般為0.5~60μm。上一頁下一頁返回4.4表面粗糙度的測(cè)量比較法測(cè)量表面粗糙度具有簡(jiǎn)單易行的優(yōu)1064.4表面粗糙度的測(cè)量(4-7)上一頁下一頁返回光切法測(cè)量原理如圖4-22所示。光學(xué)顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)由兩個(gè)互成90o的光管組成，一個(gè)為照明光管，另一個(gè)為觀察光管。從光源1發(fā)出的光，經(jīng)聚光鏡2、狹縫3和物鏡4后，變成一扁平的帶狀光束，以45o傾角的方向投射到被測(cè)表面8上；再經(jīng)被測(cè)表面反射，通過與照明光管成90o的觀察光管內(nèi)的物鏡5，在目鏡視場(chǎng)7中可以看到一條狹窄的高亮度光帶，這條光帶就是扁平光束與被測(cè)表面交線的影像，亦即被測(cè)表面在45o斜向截面上實(shí)際輪廓線的已經(jīng)過放大的影像。此輪廓線的波峰與波谷通過物鏡分別成像在分劃板6的和點(diǎn),兩點(diǎn)之間的距離即是峰谷影像的高度差。從可以求出被測(cè)表面的微觀峰谷高度差值H：式中V為物鏡的放大倍數(shù)，可通過儀器所附的一塊“標(biāo)準(zhǔn)玻璃刻度尺”來確定。目鏡中的影像高度可用測(cè)微目鏡千分尺測(cè)出。4.4表面粗糙度的測(cè)量(4-7)上一頁下一頁返回光切法測(cè)量1074.4表面粗糙度的測(cè)量上一頁下一頁返回圖4-23為光切法雙管顯微鏡的外形結(jié)構(gòu)。整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)裝在一個(gè)封閉的殼體7內(nèi)，其上裝有目鏡11和可換物鏡組10?？蓳Q物鏡組有四組，可根據(jù)被測(cè)零件表面粗糙度參數(shù)值的大小選用，并由手柄8借助彈簧力固緊。被測(cè)工件安放在工作臺(tái)9上，先使零件表面的加工紋理方向與扁平光帶垂直。松開鎖緊旋鈕5，轉(zhuǎn)動(dòng)