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                    表面粗糙度概述和常用參數(shù)
                    
    
                    
        
                    
            
                    日期：2025-09-24 03:09
                    
            
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            摘要：
        
                    
    
                    
    
                    
        
                    表面粗糙度概述和常用參數(shù)
                    關(guān)鍵詞：表面粗糙度 評定基準Ra Rz Ry tp
                    摘要：根據(jù)國家標準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)系和評定參數(shù)等方面介紹表面粗糙度
                     
                     
                     
                    無論是機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，促進互換性生產(chǎn)，必須對表面粗糙度的評定方法、測量手段等提出科學的規(guī)定和要求。
                    表面粗糙度國家標準由GB/T3505—2000《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范 表面結(jié)構(gòu) 輪廓法 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》標準構(gòu)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).這三者常在一個表面輪廓疊加出現(xiàn),如下圖所示.
                     
                     
                      
                      
                     

                    微觀形狀誤差是在機械加工中因切削刀痕、表面撕裂擠壓、振動和摩擦等因素，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λ和幅度h，如圖c所示，只在高速切削條件下才時有出現(xiàn)，它是由機床—工件—刀具加工系統(tǒng)的振動、發(fā)熱和運動不平衡造成的。
                    表面宏觀形狀誤差產(chǎn)生的原因是機床幾何精度方面的誤差引起的。
                    對表面粗糙度、波度和形狀誤差通常按間距來劃分：間距小于1mm的屬于表面粗糙度；間距在1~10mm的屬于表面波度；間距大于10mm的屬于形狀誤差。
                    表面粗糙度對零件使用性能的影響
                    1，對摩擦和摩損的影響   一般說，表面越粗糙，摩擦阻力越大，零件的磨損也越快。
                    2，對配合性質(zhì)的影響     對于有配合要求的零件表面，無論是哪一類配合，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，且通過表面的微觀凹谷向零件表層滲透，使腐蝕加劇。
                    4，對抗疲勞強度的影響 表面越粗糙，對應(yīng)力集中越敏感，零件疲勞損壞的可能性越大，疲勞強度就越低。
                    5，對接觸剛度的影響    零件表面越粗糙，表面間的接觸面積就越小，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，進而影響零件的工作精度和抗振性。
                    6，對結(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零件時的測量不確定性、零件外觀的美觀等。
                     
                    評定基準
                    為了客觀地評定表面粗糙度，首先要確定測量的長度范圍和方向，即評定基準。它包括取樣長度、評定長度和基準線。評定基準是在實際輪廓線上量取得一段長度。
                    實際輪廓是平面與實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。在評定或測量表面粗糙度時，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。
                    1， 取樣長度l   用于判別具有表面粗糙度特征的一段基準線長度。規(guī)定和選擇這段長度是為了限制和減弱表面波度對表面粗糙度測量結(jié)果的影響。如果l過長，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過短，則將不能反映待測表面粗糙度的實際情況。在取樣長度范圍內(nèi)，一般應(yīng)包含5個以上的輪廓峰和輪廓谷。
                    標準規(guī)定取樣長度在輪廓總的走向上量取。
                     
                     
                     

                    2， 評定長度ｌn   評定輪廓所必需的一段長度，它可包括一個或幾個取樣長度。由于加工表面的粗糙度并不均勻，只取一個取樣長度中的粗糙度值來評定該表面粗糙度的質(zhì)量，還不夠客觀，所以要取幾個連續(xù)的取樣長度。至于取多少個與加工方法有關(guān)，即與加工所得到的表面粗糙度的均勻程度有關(guān)。越均勻，所取個數(shù)越少，一般情況下，ｌn=5ｌ。
                    3， 基準線   用以評定表面粗糙度參數(shù)給定的線?；鶞示€有兩種：
                    ⑴輪廓的小二乘中線（中線） 具有幾何輪廓形狀并劃分輪廓的基準線，在取樣長度內(nèi)使輪廓線上各點的輪廓偏距（在測量方向上輪廓線上的點與基準線之間的距離）的平方和為小。
                    ⑵輪廓的算術(shù)平均中線   具有幾何輪廓形狀，在取樣長度內(nèi)與輪廓走向一致，在取樣長度內(nèi)有該線劃分，使上、下兩邊的面積相等的基準線。
                    小二乘中線符合小二乘原則，從理論上講是理想的、**的基準線，但由于在輪廓圖形上確定其位置比較困難，所以只適用于**測量。
                     
                     
                     
                     
                      
                     

                    評定參數(shù)
                     
                    1， 高度評定參數(shù)
                    ⑴輪廓算術(shù)平均偏差Ra    在取樣長度ｌ內(nèi)，輪廓偏距**值的算術(shù)平均值。
                    ⑵微觀不平度十點高度Rz 在取樣長度ｌ內(nèi)，5個大的輪廓峰高的平均值與5個大的輪廓谷深的平均值之和.
                    ⑶輪廓大高度Ry        在取樣長度ｌ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)——輪廓支承長度率tp    在取樣長度ｌ內(nèi)，一條平行于中線的線與輪廓相截所得各段截線長度bi之和與取樣長度之比。
                     
                      
                     

                    輪廓支承長度率是耐磨性的度量指標，當輪廓實際接觸面積較大或?qū)δ湍バ杂休^高要求時，可用此參數(shù)控制。一般情況下，tp值越大，零件表面的耐磨性越好。
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