第五章 表面粗糙度及检测

Rzmax 0.4
Ra 25 Ra 6.3
二、表面粗糙度在图样上的注法
★表面粗糙度的注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致。 ★ 符号的尖端必须从材 料外指向表面。
3.2 3.2
30°
3.2
3.2 30° 3.2
3. 2
标注在轮廓线上或指引线上
表面结构要求可箭头或黑点的指引线引出标注, 如图b）所示。
2）当给定水平位置C2时，Rmr(c)= M l(c)/ln = 100%
M l(c)i 峰顶线
C1
C2 M l(c ) ln
注：优先选用轮廓算术平均偏差Ra
三、表面粗糙度评定参数的数值
Ra的数值 (um)
0.012 0.025 0.05 0.1 0.2 0.4 0.8 1.6 3.2 6.3 12.5 25 50 100
图a） 表面结构要求在轮廓线上的标注
标注在轮廓线上或指引线上
图b） 用指引线引出标注表面结构要求
标注在特征尺寸的尺寸线上
在不致引起误解时， 表面结构要求可以标注在装配结构给 定的尺寸线上。如图所示。
标注在形位公差的框格上
图 表面结构要求标注在形位公差框格的上方
标注在延长线上
◆ 可以直接标注在延长线上，或用带箭头的指引线引出标注； ◆ 圆柱和棱柱表面的表面结构要求只标注一次。
◆附加参数一般不单独使用。
1）对有特殊要求的少数零件的重要表面（如要求喷涂均匀、 涂层有较好的附着性和光泽表面）需要控制Rsm数值。 2）对于有较高支撑刚度和耐磨性的表面，应规定Rmr(c)参 数。
二、 表面粗糙度数值的选择
零件表面粗糙度数值的选用，应该既要满足零件表面 功用要求，又要考虑经济合理性。选用时要注意以下问题： a. 在满足功用的前提下，尽量选用较大的表面粗糙度数值， 以降低生产成本。 b. 一般情况下，零件的接触表面比非接触表面的粗糙度参 数值要小。 c. 受循环载荷的表面极易引起应力集中的表面，表面粗糙度 参数值要小。 d. 配合性质相同，零件尺寸小的比尺寸大的表面粗糙度参 数值要小；同一公差等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面 粗糙度参数值要小。 e. 运动速度高、单位压力大的磨擦表面比运动速度低，单位 压力小的磨擦表面的粗糙度参数值小。 f. 要求密封性、耐腐蚀的表面其粗糙度参数值要小。
H1
60° 60°
数字与字母高度 符号的线宽 高度H1 高度H2 （最小值）
H2
2.5 0.25 3.5 7.5
3.5 0.35
5 0.5 7
7 0.7 10
10 1
5
10.5
14 30
15
21
表
符 号
面
粗
糙
度
意
符
义
号
及 说 明
用任何方法获得的表面 （单独使用无意义）
用去除材料的方法获得的表面
用不去除材料的方法获得的表面
Rz的数值 (um) 0.025 0.05 0.1 0.2 0.4 0.8 1.6 3.2 6.3 12.5 25 50 100 200 400 800 1600
RSm的数值
0.006 0.0125 0.025 0.05 0.1 0.2 0.4 0.8 1.6 3.2 6.3 12.5
Rmr(c)的数值
② 轮廓最大谷深Rv
③ 轮廓最大高度Rz ---- 取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间 的距离。 Rz= Rp+ Rv
Z Xsi Zi Rz x
Zvi
Zpi
lr
2、间距参数---轮廓单元的平均宽度(Rsm)
在取样长度内，轮廓单元宽度Xs的平均值。
3、形状特征参数--轮廓支承长度率Rmr(c)
Rmr(c) ----在给定的水平位置c上,轮廓的实体材料长度 Ml(c) 与评定长度ln之比 1）当给定水平位置C1时，Rmr(c)=∑M l(c)i/ln；
工件
表面粗糙度轮廓的界定
表面粗糙度值越小，表面越光滑 实际表面轮廓
波距≤1mm表面粗糙度轮廓 波距在1~10mm 波纹度轮廓
λ
波距＞10mm 宏观形状轮廓
图 零件表面几何形状误差及其组成成份
5.2 表面粗糙度的评定
一、基本术语
1、取样长度lr
◆ 是指测量或评定表面粗糙度时用于判别具有表面粗糙度特征 的一段基准线长度。 ◆ 所取范围至少包含五个以上的轮廓峰和谷。 ◆ 表面越粗糙，取样长度应越长。 2、评定长度ln ◆ 是指为了合理并且较全面地反映整个表面的表面粗糙度特征 而在测量和评定表面粗糙度时所必需的一段长度。 ◆ 一般情况取评定长度 ln =5lr 规则表面取评定长度 ln =（1～3）lr 不规则表面取评定长度 ln =（5～25）lr
3、形状特征参数
轮廓支承长度率（Rmr(c)）
1、幅度参数---轮廓算术平均偏差Ra Ra----取样长度内，被测实际轮廓上各点至轮廓中线距离绝对 值的平均值 。
近似表示：
1 n ∣Zi∣ Ra = —∑ n i=1
1、幅度参数---轮廓最大高度Rz ① 轮廓最大峰高Rp ---max{Zpi} ---max{Zvi}
10 15 20 25 30 40 50 60 70 80 90
5.3 表面粗糙度在图样上的标注 一、表面粗糙度代（符）号
表面粗糙度符号 表面粗糙度代号 表面粗糙度符号画法
表面粗糙度参数
其它有关规定
H2
ｄ＝h/10，Ｈ1＝1.4ｈ， ｄ为图中线宽，ｈ为图中字高 H1
60° 60°
基本符号: H1 ≈1.4h h —— 字高
表面粗糙度参数值 ： μm
Ra ： 0.012 0.025 0.05 0.1 0.2 0.4 0.8 1.6 3.2 6.3 12.5 25 50 Rz ： 0.025 0.05 0.1 0.2 0.4 0.8 1.6 3.2 6.3 12.5 25 50 100 200
表面度的测量

比较法：将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较，多 光切法：利用光切原理，用双管显微镜测量。 常用于测量
i 1
n
2）轮廓算术平均中线
在取样长度内，将实际轮廓划分上下两部分，且使上下面积 相等的直线。

即：F1+F2+F3…+Fn= G1+G2+G3+…+Gm
注：在轮廓图形上确定最小二乘中线的位置比较困难，故通 常用算术平均中线来代替最下二乘中线。
二、评定参数（GB/T 3505-2000） 粗糙度轮廓的参数由幅度参数、间距参数、混合参数以 及曲线和相关参数组成。 1、幅度参数 轮廓算术平均偏差（Ra ） 轮廓的最大高度（Rz ） 2、间距参数 轮廓单元的平均宽度(Rsm)
图 表面结构要求标注在圆柱特征的延长线上
标注在圆柱和棱柱表面上

如果每个棱柱表面有不同的表面结构要求，则应分别单独 标注，如图所示。
图 圆柱和棱柱的表面结构要求的注法
有相同表面结构要求的简化注法
如果在工件的多数( 包 括全部)表面有相同的表 面结构要求时, 则其表面 结构要求可统一标注在图 样的标题栏附近。此时, 表面结构要求的符号后面 应有: 在圆括号内给出无 任何其它标注的基本符 号，不同的表面结构要求 仍应直接标注在图形中, 如图所示。
3、基准线 （中线） ◆ 是指评定表面粗糙度参数值时所取的基准。 ◆ GB3505-83 《表面粗糙度术语表面及其参数》规定下列中线 作为基准线： 1）轮廓的最小二乘中线 是指具有理想直线形状并划分被测轮廓的基准线在取样长度内 使轮廓上各点到该基准线的距离（轮廓偏距）的平方之和为最 小。
z i2 min
第五章 表面粗糙度及其检测
一 二 三 四 五
概述 表面粗糙度的评定 表面粗糙度在图样上的标注 表面粗糙度的选择 表面粗糙度的检测
引入：
5.1 概述
切屑
刀具
◆ 加工表面的几何形貌是由加工过程 中刀具与被加工工件的摩擦、切屑分 离时塑性变形及加工系统的振动等因 素的作用，在工件表面留下的表面结 构。 ◆ 零件表面的形貌可分为四种情况： 1）宏观几何形状误差（形状公差） 2）表面波纹度（波度） 3）微观几何形状误差（表面粗糙度） 4）表面缺陷

由几种不同的工艺方法获得的同一表面，当需要明确每种 工艺方法获得的同一表面。当需要明确每种工艺方法的表 面结构要求时，可按图进行标注。
图 多种工艺方法获得的同一表面的标注
5.4 表面粗糙度的选择 一、 表面粗糙度评定参数的选择
◆如无特殊要求，一般仅选用幅度参数 。
在Ra=0.025～6.3μｍ范围内，推荐优先选用Ra值，因为Ra能 充分反映零件表面轮廓的特征，以下情况例外： 1、表面过于粗糙或太光滑时，多采用Rz，因为此范围便于选 择用于测量Rz的仪器测量。 2、当表面不允许出现较深加工痕迹，防止应力过于集中，要 求保证零件的抗疲劳强度和密封性时，应选择Ra与Rz联用。 3、当测量面积很小时，如顶尖、刀具的刃部、仪表的小元件 的表面，可选用Ry值。
铣 Ra 3.2
Rz 0.4 Rzmax 0.4
Ra 25
Ra 6.3
表面粗糙度标注示例
铣 Ra 3.2
用去除材料的方法获得的表面, Ra的上限值为
3.2m，加工方法为铣削。
Rz 0.4
采用不去除材料的方法获得的表面, Rz的上限值 为0.4m。 用去除材料的方法获得的表面, Rz的最大值为 0.4m。 用去除材料的方法获得的表面, Ra的上限值为 25m， Ra的下限值为6.3m。

图 大多数表面有相同表面结构要求 的简化注法（一）
图 大多数表面有相同表面结构要求的简化注法（二）
图 在图纸空间有限时的简化注法
多个表面有共同要求的注法
图 在图纸空间有限时的简化注法