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汽车类技工机械识图 基础知识培训 表面粗糙度概述 表面粗糙度的定义： 指零件加工表面所具有的较小间距和微小峰谷不平度。 表面粗糙度的形成原因： 它是在加工过程中由于切削分离时金属撕裂、切削层残留面积、刀瘤脱落、鳞刺、受力所产生的金属塑性变形以及工艺系统高频振动等原因造成的。 表面粗糙度三个特性： 一是具有几何形，即属于几何形状误差； 二是波距小，所以其形状误差属于微观几 何形状误差； 三是同一加工表面不同部位的表面粗糙度的不均匀性大。 表面粗糙度对零件的影响： 对零件的疲劳强度、接触刚度、联接强度、配合性质稳定性、耐磨性和耐蚀性以及结合的密封性等都有重要影响。 表面粗糙度是评定零件质量的重要指标之一。 表面粗糙度的评价 国家规定表面粗糙度的参数由高度参数、间距参数和综合参数组成。 高度参数共有三个: 轮廓的平均算术偏差(Ra ) 不平度平均高度(Rz) 轮廓最大高度Ry 反映高度特性的评定参数 轮廓的平均算术偏差(Ra) 轮廓的平均算术偏差(Ra)如图所示，通过零件的表面轮廓作一中线 m ，将一定长度的轮廓分成两部分，使中线两侧轮廓线与中线之间所包含的面积相等，即F1+F3+……+Fn-1=F2+F4+……+Fn 轮廓的平均算术偏差值Ra，就是在一定测量长度 l 范围内，轮廓上各点至中线距离绝对值的平均算术偏差。用算式表示为 或近似写成 反映高度特性的评定参数 不平度平均高度(Rz) 不平度平均高度(Rz)就是在基本测量长度范围内，从平行于中线的任意线起，自被测轮廓上五个最高点至五个最低点的平均距离(如图)，即 反映高度特性的评定参数 轮廓最大高度Ry 轮廓最大高度Ry， 就是在取样长度内， 轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。 反映间距特性的评定参数 间距参数共有两个： 轮廓单峰平均间距S，就是在取样长度内，轮廓单峰间距的平均值。而轮廓单峰间距，就是两相邻轮廓单峰的最高点在中线上的投影长度Si。 轮廓微观不平度的平均间距Sm。含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一段中线长度Smi，称轮廓微观不平间距。 反映形状特性的评定参数（综合参数） 轮廓支承长度率tp 综合参数只有一个，就是轮廓支承长度率tp。它是在取样长度内，一平行于中线与轮廓相截所得到的各段截线长度bi之和与取样长度l之比。公式如下： 反映形状特性的评定参数（综合参数） 轮廓支承长度率tp的数值随不同的轮廓水平截距c而不同。 轮廓水平截距c是指轮廓峰顶线和与它平行并与轮廓相交的截线之间的距离。 表面粗糙度数值的选择 在设计零件时，表面粗糙度数值的选择，是根据零件在机器中的作用决定的。 总的原则是：在保证满足技术要求的前提下，选用较大的表面粗糙度数值。 具体选择时，可以参考下述原则： （1）工作表面比非工作表面的粗糙度数值小。 （2）摩擦表面比不摩擦表面的粗糙度数值小。摩擦表面的摩擦速度愈高，所受的单位压力愈大，则应愈高；滚动磨擦表面比滑动磨擦表面要求粗糙度数值小。 （3）对间隙配合，配合间隙愈小，粗糙度数值应愈小；对过盈配合，为保证连接强度的牢固可靠，载荷愈大，要求粗糙度数值愈小。 一般情况间隙配合比过盈配合粗糙度数值要小。 （4）配合表面的粗糙度应与其尺寸精度要求相当。配合性质相同时，零件尺寸愈小，则应粗糙度数值愈小；同一精度等级，小尺寸比大尺寸要粗糙度数值小，轴比孔要粗糙度数值小（特别是IT8～IT5的精度）。 （5）受周期性载荷的表面及可能会发生应力集中的内圆角、凹稽处粗糙度数值应较小。 表面粗糙度的选用 评定参数的选用 高度参数对间距参数和形状特征参数来说是基本参数， 对表面粗糙度有要求的表面必须给出两项基本要求，即给出粗糙度高度参数值和取样长度值。 Ra和Rz的选择受测量仪器的影响。 在Ra的常用数值范围（0.025um~6.3um)内，国标推荐优先选用Ra 。 当粗糙度要求特别高（ Ra 〈 0.025um）或特别低（ Ra 6.3um）时,可选用Rz ,因为此范围便于选择用于测量Rz的仪器进行测量。 当在取样长度内，轮廓的峰或谷少于五个时，可选用Ry对应力集中而导致疲劳破坏较敏感的表面，可在选取Ra或Rz参数的同时选取R