§3-5 表面粗糙度及其选择.ppt

§3-5 表面粗糙度及其选择 表面粗糙度是指加工表面上具有较小 间距和峰谷所组成的微观几何形状特性。 一般它是由所采用的加工方法和其他因 素形成的。表面粗糙度直接影响零件的配合 性质、疲劳强度、耐磨性、抗腐蚀性以及密 封性等使用性能，也影响外观质量。因此， 表面粗糙度也是评定零件和产品质量的重要 指标，因此，设计中应合理给出零件的粗糙 度要求。 表面粗糙度对零件使用性能的影响： 一、基本术语 (一)取样长度l 用于判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长 度称为取样长度。规定和选择这段长度是为了限制 和减弱表面波纹度对表面粗糙度测量结果的影响。 (二)评定长度ln 评定轮廓表面粗糙度所必须的一段长度称为评 定长度。它可包括一个或几个取样长度，一般取 ln=5l 规定评定长度是为了充分合理地反映表面不均 匀性对表面粗糙度特性的影响。 (三)轮廓中线m 用于评定或测量表面粗糙度参数值的基准 线。它包括轮廓最小二乘中线和轮廓算术平均 中线。 1．轮廓最小二乘中线 是指具有几何轮廓形状 并划分轮廓的线，且在取样长度内使轮廓线上 各点的轮廓偏距的平方和为最小的基准线。见 图（3-23a）。 2．轮廓算术平均中线 是指具有几何轮廓形状，在取样长度内与 轮廓走向一致，并划分轮廓使上下两边的面 积相等的基准线，见图（3-23b），即 F1+ F3+……F2n-1= F2+ F4+……F2n 二、评定参数及其数值 表面粗糙度国家标准GBl031—1995规定 了三类评定参数: 即高度参数 (Ra、RZ 和RY)， 间距参数(Sm、S)， 及形状参数(tp)。 其中高度参数为主参数，余者为附加参数。 (一)轮廓算术平均偏差Ra 是指在取样长度l内，轮廓偏距(yi)绝对值 的算术平均值，见图3-24。 式中 n——在取样长度内所测点的数目。 (二)微观不平度十点高度RZ： 在取样长度内5个最大的轮廓峰高(yPi)的平 均值与5个最大的轮廓谷深(yvi)的平均值之和， 见图3-25，即 : (三)轮廓最大高度RY 是指在取样长度内峰顶线和谷底线之间的 距离，见图3-26。即 RY=RP+ Rm (3-4) 式中 RP ——轮廓最大峰高； Rm ——轮廓最大谷深。 Ra、RZ、Ry，数值系列和推荐选用的取样 长度l、评定长度ln值见表3-18。 (四)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(Sm)称为轮廓微观不平度间距。在取样 长度内轮廓微观不平度间距的平均值称为轮 廓微观不平度平均间距Sm，见图3-26。即 在取样长度内，轮廓的单峰间距的平均值称 为轮廓的单峰平均间距S，见图3-26，即 S m和S的数值系列为： 0．006，0．0125，0．025，0．05， 0．1，0．2，0．4，0．8，1．6，3．2， 6．3，12．5mm。 (六)轮廓支承长度率t p 是指在取样长度内，一平行中线的线与 轮廓相截所得到的各段截线长度之和与取样 长度之比(图3-26)。写成公式为： 上式中t p多用百分数的形式表示。 tp的数值系列为： 10％，15％，20％，25％，30％，40％， 50％，60％，70％，80％，90％。 由于t p值是对应于不同水平截距C而给定的， 因此，选用t p值时必须同时给出C值。C值可用 微米表示或用R y的百分数表示，即Ry的 5％，10％，15％，20％，25％，3％，40％， 50％，60％，70％，80％，90％。 tp值能直接反映工件表面的耐磨性。 三、表面粗糙度的符号、代号及其注法 表面粗糙度的符号、代号及其数值标注见表 3-19。 P58 说明： 1．符号 2．标注 例1： 例2： 说明：Ra=1.25 μm (最大值)， 用除去法加工。 四、表面粗糙度的选择 见表3-20： 作业：P63 3-7(6) 打磨好的硅片表面RY仅仅0.1nm * * 磨损↑ 、摩擦↑ 机器及仪器工作精度↓、精度保持性↓ 粗糙度↑ 配合性质：间隙↑ 、过盈↓（连接强度↓） 零件强度↓ （应力集中敏感） 密封性↓、美观↓ D