什么是表面粗糙度?

[拼音]：biaomian cucaodu

[外文]：surface roughness

加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性。它是互换性研究的问题之一。表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的，例如加工过程中刀具与零件表面间的摩擦、切屑分离时表面层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动等。由于加工方法和工件材料的不同，被加工表面留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别。表面粗糙度与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系，对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响。

通常采用下列参数之一来定量评定表面粗糙度。

（1）轮廓算术平均偏差R_α:在取样长度l内轮廓偏距绝对值的算术平均值（图1a）。

或近似为

式中轮廓偏距y 指在测量方向上轮廓点与基准线之间的距离。基准线为轮廓的最小二乘中线O。这条线划分轮廓并使其在取样长度内轮廓偏离该线的平方和为最小。

（2）微观不平度十点高度R_Z：在取样长度l内5个最大的轮廓峰高的平均值与 5个最大的轮廓谷深的平均值之和（图1b）。

式中y_pi是第i个最大的轮廓峰高，y_vi是第i个最大的轮廓谷深。

（3）轮廓最大高度R_y:在取样长度l内轮廓峰顶线与轮廓谷底线之间的距离(图1c)。

中国国家标准GB1031-83对表面粗糙度参数R_α、R_Z和R_y分别规定了数值，分为两个系列，一般应优先选用第1系列。表中为轮廓算术平均偏差R_α的数值。

用电子仪器或光学仪器测量出R_α、R_Z和R_y的数值即可定量评定表面粗糙度。在实际生产中，经常凭人的视觉和触感并用样块与被加工表面相比较来鉴定其粗糙度。

在零件图上用符号标注加工表面的特征。


为基本符号，单独使用这一符号是没有意义的，加注参数值时表示表面可用任何方法获得。


表示表面靠去除材料的方法获得，如车、铣、磨、钻和电火花加工等。


表示表面不用去除材料的方法获得，如铸造、冲压和轧制等。规定表面粗糙度时除必须给出粗糙度参数值外，必要时还可规定表面加工纹理、加工方法等附加要求。图2为表面特征符号标注的位置。标注参数R_α值时只标注数值，如


;标注参数R_Z值R_y值时需要标注出相应的符号，如


、


。图中a₁、a₂为粗糙度高度参数允许值（微米）；b为加工方法、镀涂或其他表面处理；c为取样长度（毫米）；d为加工纹理方向符号；e为加工余量（毫米）；f为粗糙度间距参数值（毫米）或轮廓支承长度率。

表面粗糙度的另一称法。表面光洁度是按人的视觉观点提出来的，而表面粗糙度是按表面微观几何形状的实际提出来的。在表面粗糙度国家标准GB3505-83、GB1031-83颁布后，表面光洁度已改为表面粗糙度。