第1页，共36页，星期日，2025年，2月5日一、表面的几何形状特征1、微观几何形状误差加工过程固有误差引起表面对设计要求的形状偏差,用表面波纹度、表面粗糙度描述2、表面波纹度切削加工过程中系统有害振动引起的表面波纹（波高h、波距s）宏观粗糙度h/s≈1：40；s一般1~10mm3、表面粗糙度不象波纹度那样有明显的周期性，波距较小、波高较小第2页，共36页，星期日，2025年，2月5日波度实际轮廓粗糙度波纹度表面形貌加工方法刀具振动系统误差第3页，共36页，星期日，2025年，2月5日表面形貌轮廓中线：实体面积=空间面积空间实体Zi实际表面平面度MM第4页，共36页，星期日，2025年，2月5日
又称微观粗糙度，无明显的周期性波距s较短（约2~800μm）波高h较小（约0.03~400μm）表面粗糙度越低，则表面越光亮。评定指标：Ra---轮廓算术平均偏差、Rq---轮廓均方根偏差Rz---微观不平度十点高度、Ry---轮廓最大高度。二、表面粗糙度参数
----高度特性参数、间距特性参数、形状特性参数----一维、二维、三维形貌参数第5页，共36页，星期日，2025年，2月5日中线m：实体面积＝空间面积Zi—以中线为起点度量出的廓形高度n—在样品标准长度l内的测量次数l—随粗糙度而定，粗糙度等级不同，l值不同1、高度特性参数
（1）轮廓算术平均偏差Ra概率统计表达式：数学表达式：第6页，共36页，星期日，2025年，2月5日（2）轮廓均方根偏差Rq轮廓图形上各点和中线之间距离平方的平均值的平方根Zi大的点比重大，能高度反映粗糙度Ra≈0.8Rq数学表达式：概率统计表达式：第7页，共36页，星期日，2025年，2月5日是在标准长度L内五个最高的轮廓峰高的平均值与五个最低的轮廓谷深的平均值之和hpi—第i个最高的轮廓峰高hvi—第i个最低的轮廓谷深（3）微观不平度十点高度Rz第8页，共36页，星期日，2025年，2月5日(4)轮廓最大高度Ry是表面经常出现的微观不平度的最大高度。即在标准取样长度内轮廓顶线和轮廓谷底线之间的距离。一般取若干段，求Ry的平均值，避免出现用R偶然代替Ry第9页，共36页，星期日，2025年，2月5日加工方法表面微观特征粗车、粗刨微见刀痕≤20≤80车、铣微见加工痕迹≤10≤40镗、粗刮微见加工痕迹≤5≤20磨、拉看不清加工痕迹≤2.5≤10精铰、滚压可辨加工痕迹方向≤1.25≤6.3精镗、刮微辨加工痕迹方向≤0.63≤3.2珩磨、研磨不可辨加工痕迹方向≤0.32≤1.6精磨、抛光暗光泽面≤0.160.8超精磨、精抛亮光泽面≤0.08≤0.4镜面磨、超精抛光镜面≤0.01≤0.05各种加工方法的表面特征及其粗糙度第10页，共36页，星期日，2025年，2月5日相互换算（在一定程度上）表面Rq/RaRz/RaRy/Ra车削磨削研磨随机统计1.10~1.151.18~1.301.30~1.501.254~55~7----?----4~57~147~148.0第11页，共36页，星期日，2025年，2月5日2、间距特性参数（1）微观不平度的平均间距Sm:含有一个轮廓峰与相邻谷的一段中线长度（2）轮廓峰的密度D:单位长度内轮廓峰的（微凸体）个数（１）Ra相同，形貌不一定相同（２）一维形貌参数仅适合描述同一加工方法的具有相似轮廓的表面（３）一维高度参数和一维间距参数配合，可以粗略构成表面形貌的二维图象摩擦学意义上的粗糙度讨论第12页，共36页，星期日，2025年，2月5日峰顶曲率半径的计算３、形状特性参数－－微凸体峰顶曲率半径r:微凸体峰顶曲率半径反映微凸体尖峭与平缓的程度，两个固体表面相接触，微凸体峰顶曲率半径对金属的变形性质影响很大．第13页，共36页，星期日，2025年，2月5日峰顶曲率半径的计算第14页，共36页，星期日，2025年，2月5日式中：——横向轮廓图形（沿加工方向）微凸体峰顶曲率半径；——纵向轮廓图形（沿加工方向垂直）微凸体峰顶曲率半径；——分别代表轮廓图形在垂直方向和水平方向的放大倍数；h——从每个微凸体峰顶向下度量的相同高度，一般或、——在