第五章 表面粗粒度与检测
第五章 表面粗糙度与检测
概述： 任何机械加工方法所获零件表面，如铸、锻、冲压、热轧、冷轧等方法获得的 零件表面，都会存在着很小间距的微小峰、谷所形成的微观几何形状误差，这 用表面粗糙度表示。表面粗糙度对零件的功能要求、使用寿命、美观程度都有 重大的影响。 ■ 为了正确地测量和评定零件表面粗糙度以及在零件图上正确地标注表面粗糙度 的技术要求，以保证零件的互换性，我国发布了： GB/T3505一2009《产品几何技术规范(GPS)表面结构 轮廓法术语、定 义及表面结构参数》 GB/T10610一2009《产品几何技术规范(GPS)表面结构 轮廓法评定表面 结构的规则和方法》 GB/T1031一2009《产品几何技术规范(GPS)表面结构 轮廓法 粗糙度参数 及其数值》 GB/T131一2006《产品几何技术规范(GPS) 技术产品文件中表面结构的表 示法》等国家标准
◼ 概述： ◼ 任何机械加工方法所获零件表面，如铸、锻、冲压、热轧、冷轧等方法获得的 零件表面，都会存在着很小间距的微小峰、谷所形成的微观几何形状误差，这 用表面粗糙度表示。表面粗糙度对零件的功能要求、使用寿命、美观程度都有 重大的影响。 ◼ 为了正确地测量和评定零件表面粗糙度以及在零件图上正确地标注表面粗糙度 的技术要求，以保证零件的互换性，我国发布了: ◼ GB/T3505 — 2009《产品几何技术规范（GPS）表面结构 轮廓法 术语、定 义及表面结构参数》 ◼ GB/T10610 — 2009《产品几何技术规范（GPS）表面结构 轮廓法 评定表面 结构的规则和方法》 ◼ GB/T1031—2009《产品几何技术规范（GPS） 表面结构 轮廓法 粗糙度参数 及其数值》 ◼ GB/T131 — 2006《产品几何技术规范（GPS） 技术产品文件中表面结构的表 示法》等国家标准
表面轮廓 图5-1 表面轮廓
第一节表面粗糙度的概念及其对零件使用性能的影响 一、表面粗糙度的概念 Surface roughness:零件表面的微观几何形状误差 波距10mm 形状误差 实际表面轮廓 图5-1完工零 件的截面实际 表面粗糙度轮廓 轮廓形状 波纹度轮廓 宏观形状轮廓
第一节 表面粗糙度的概念及其对零件使用性能的影响 一、表面粗糙度的概念 Surface roughness:零件表面的微观几何形状误差 波距10mm 形状误差 图5-1 完工零 件的截面实际 轮廓形状
二、表面粗糙度对零件使用性能的影响 1.影响零件的耐磨性 2.影响配合性质的稳定性 3.影响疲劳强度 4.影响抗腐蚀性 此外，零件的表面粗糙度对联接的密封性和产品美观等也有很大的影响
二、表面粗糙度对零件使用性能的影响 1. 影响零件的耐磨性 2. 影响配合性质的稳定性 3. 影响疲劳强度 4. 影响抗腐蚀性 此外，零件的表面粗糙度对联接的密封性和产品美观等也有很大的影响
第二节表面粗糙度的评定 一、取样长度、评定长度等术语 1.取样长度r：测量和评定表面粗糙度时所规定的一段基准线长度。 2.评定长度/n:一般取/n5r 3.长波和短波轮廓滤波器的截止波长 ■入S：短波截止波长，附表5-1 ■入c:长波截止波长2c=r ■传输带：从入S至C这两个极限值之间的波长范围
第二节 表面粗糙度的评定 一、取样长度、评定长度等术语 1.取样长度 ：测量和评定表面粗糙度时所规定的一段基准线长度。 2.评定长度ln：一般取ln=5 3.长波和短波轮廓滤波器的截止波长 ◼ ：短波截止波长,附表5-1 ◼ ：长波截止波长 ◼ 传输带：从 至 这两个极限值之间的波长范围。 lr lr s c c = lr s c
轮廓滤波器：指能将表面轮廓分离成长波成分和短波成分的滤波器，所能抑制的波长 称为截至波长。 短波截止波长：入S 长波截止波长：入c 长波滤波器的截止波长入c等于取样长度lr 传输带：从短波截止波长至长波截止波长这两个极限值之间的波长范围。 ■截止波长入5和2c的标准化值由表5-1查取
◼ 轮廓滤波器：指能将表面轮廓分离成长波成分和短波成分的滤波器，所能抑制的波长 称为截至波长。 ◼ 短波截止波长： ◼ 长波截止波长： ◼ 长波滤波器的截止波长 等于取样长度 ◼ 传输带：从短波截止波长至长波截止波长这两个极限值之间的波长范围。 ◼ 截止波长 和 的标准化值由表5-1查取。 s c c lr s c
表5一1轮廓算术平均偏差R阳、轮廓最大高度Rz和轮廓单元的平均宽度RSm,标准取样长度 和标准评定长度（摘自GB/T1301一2009、GB/T10610一2009）、表示滤波器传输带λs~ λc这两个极限值的标准化值取自GB/T6062一2002。 标准取样长度1r RSm (mm). A ,(mm) Ir Ac 标准评定长度 Ra (um) Rz (um). (mm)s l=5×lr(mm) ≥0.008-0.02. ≥0.0250.1 ≥0.0130.04 0.0025. 0.08. 0.4 >0.020.1 >0.10.5 >0.040.13 0.0025. 0.25. 1.25 >0.1-2 >0.5～10. >0.130.4 0.0025. 0.8 4 >2~10 >10-50. >0.41.3 0.008 2.5. 12.5 >10~80 >50-320. >1.34 0.025. 8 40
表5－1 轮廓算术平均偏差Ra、轮廓最大高度Rz和轮廓单元的平均宽度RSm，标准取样长度 和标准评定长度（摘自GB/T 1301－2009、GB/T 10610－2009）、 表示滤波器传输带λs ～ λc 这两个极限值的标准化值取自GB/T 6062－2002
二、基准线 评定表面粗糙度参数的给定中线。 1.轮廓最小二乘中线 哈 轮廓的最小二乘中线 图5-2取样长度和轮廓最小二乘中线
二、基准线 评定表面粗糙度参数的给定中线。 1.轮廓最小二乘中线 图5-2 取样长度和轮廓最小二乘中线
2.轮廓算术平均中线 In 轮廓的算术平均中线 X 图5-3 轮廓算术平均中线
2.轮廓算术平均中线 图5-3 轮廓算术平均中线