口才演讲-互换性第5章表面粗糙度新标准讲稿 精品
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第五章表面粗糙度轮廓及其检测互换性与技术测量教学课件
用去除材料方法获得表面，Ｒa的最大允许值为３.２µm 用去除材料方法获得表面，Ｒz的最大允许值为１.６ µm 用去除材料方法获得表面，Ｒa的最大允许值为３.２ µm
Ｒy的最大允许值为１２.５ µm
二、 表面粗糙度的符号、代号在图样上的标注
位置：标在可见轮廓线、尺寸界线上，及其延长线上
方向：符号尖端从材料外指向材料里
基准线
表面微观轮廓的高度 轮廓峰顶线 2-轮廓峰底线
2、间距特征：形状特征参数-----附加参数 （1） 轮廓微观不平度的平均间距Sm：取样长度l内轮廓微观不平度的间
距 Smi的平均值 Smi：含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一段基准线长度
（2） 轮廓的单峰平均间距S：取样长度l内轮廓的单峰间距Si的平均值
度值应比孔的数值小。
5) 表面粗糙度数值与尺寸、形位公差协调。
6) 防腐性、密封性要求高、外表美观的表面，粗糙度值应小。
第四节 表面粗第糙度的符号代号及其注法
一、 表面粗糙度的符号、代号 1、 符号：
：用任何方法获得表面 ：用去除材料方法获得表面 ：用不去除材料方法获得表面
2、 代号：
a、主参数允许值； b、加工方法； c、取样长度； d、加工纹理方向； e、加工余量； f、间距参数。
Si：两相邻轮廓单峰最高点在基准线上的投影长度
（3） 轮廓支承长度率tp ：取样长度内bi之和与取样长度的比值 bi：一平行于基准线的线与轮廓相截得到的截线长度
说明：表面粗糙度一般只给出主要参数即可，当主要参数不 能满足表面功能时，可选用附加参数。
第三节 表面粗糙度的选用
一、评定参数的选用
1、三个评定主参数选用原则 1） 优先选用Ra；（不宜用于太粗或太光的表面） 2） 超精加工表面用Rz； 3） 微小面积用Ry；
Ｒy的最大允许值为１２.５ µm
二、 表面粗糙度的符号、代号在图样上的标注
位置：标在可见轮廓线、尺寸界线上，及其延长线上
方向：符号尖端从材料外指向材料里
基准线
表面微观轮廓的高度 轮廓峰顶线 2-轮廓峰底线
2、间距特征：形状特征参数-----附加参数 （1） 轮廓微观不平度的平均间距Sm：取样长度l内轮廓微观不平度的间
距 Smi的平均值 Smi：含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一段基准线长度
（2） 轮廓的单峰平均间距S：取样长度l内轮廓的单峰间距Si的平均值
度值应比孔的数值小。
5) 表面粗糙度数值与尺寸、形位公差协调。
6) 防腐性、密封性要求高、外表美观的表面，粗糙度值应小。
第四节 表面粗第糙度的符号代号及其注法
一、 表面粗糙度的符号、代号 1、 符号：
：用任何方法获得表面 ：用去除材料方法获得表面 ：用不去除材料方法获得表面
2、 代号：
a、主参数允许值； b、加工方法； c、取样长度； d、加工纹理方向； e、加工余量； f、间距参数。
Si：两相邻轮廓单峰最高点在基准线上的投影长度
（3） 轮廓支承长度率tp ：取样长度内bi之和与取样长度的比值 bi：一平行于基准线的线与轮廓相截得到的截线长度
说明：表面粗糙度一般只给出主要参数即可，当主要参数不 能满足表面功能时，可选用附加参数。
第三节 表面粗糙度的选用
一、评定参数的选用
1、三个评定主参数选用原则 1） 优先选用Ra；（不宜用于太粗或太光的表面） 2） 超精加工表面用Rz； 3） 微小面积用Ry；
第五章-表面粗糙度--ppt课件精选全文完整版
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31
极限判断规则及标注
(2) 最大规则
表面粗糙度参数的所有实测值均不得超过规定值。 在Ra（或Rz）后面标注“max”或“min”的标记
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32
4、传输带和lr、ln的标注
① 传输带的标注
短滤波器—长滤波器 / Ra
(a) 标长—短滤波器
(b)标短滤波器“—” (c)标“—”长滤波器
0
Ra 1 n n i1
Zi
测得的 Ra 值越大，则表面越粗糙。Ra 参数能充分反映表面微观几何
形状高度方面的特征，一般用电动轮廓仪进行测量，因此是普遍采用
的评定参数。
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17
2) 轮廓最大高度——Rz
轮廓最大高度是指在一个取样长度lr内，最大轮廓峰
高和最大轮廓谷深之和。
Rz=Rp+Rv
2
基本要求
1、正确理解表面粗糙度的含义。 2、了解表面粗糙度对零件功能的影响。 3、理解并掌握有关术语的定义。 4、理解并掌握表面粗糙度评定参数。 5、掌握幅度参数在图样上的标注方法。 6、掌握表面粗糙度的选用。
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3
本章结构
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
概述 表面粗糙度的评定 表面粗糙度的标注 表面粗糙度的选择 表面粗糙度的测量
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26
② 传输带和取样长
度的标注：传输
带是指两个滤波
器的截止波长值
之 间的波长范围
。长波滤波器的
截止波长值就是
取样长度lr。
表面粗糙度的单一要求标注示例
传输带的标注时，短波在前，长波在后，并用连字号“—”隔开。
在某些情况下，传输带的标注中，只标一个滤波器，也应保留连
互换性与测量技术基础：第5章-表面粗糙度 (2)
第五章 表面粗糙度
Surface Roughness
1
2021/3/9
1. 为什么采用Ra参数? 2. Ra0.8, Ra1.6,
Ra3.2… 选择依据?
2
章节提纲
概述 表面粗糙度的评定 表面粗糙度的选用 表面粗糙度的标注 表面粗糙度的测量
难点
2021/3/9
3
5.1、概述
一、什么是表面粗糙度？ 造成零件表面的凹凸不平，形成微观几何形状误差
表面粗糙度要求可标注在轮廓线上，其符号应从材料外指向并 接触表面，必要时可用箭头或带黑点的指引线引出标注
2021/3/9
29
表面粗糙度图样上的标注方法 简化注法P173
如果工件的多数（包括全部）表面有相同的表面粗糙度要求， 则其表面粗糙度要求可统一标注在图样的标题栏附近
2021/3/9
30
表面粗糙度图样上的标注方法 简化注法P173
lr 0
Zi2
dx=
min
（2）轮廓算术平均中线：在取样长度内，划分实际
轮廓为上、下两部分，且使上下两部分面积相等的线
轮廓偏距的测量方向
2021/3/9
9
二、评定参数
基本参数 (幅度参数)
轮廓的算术平均偏差Ra
在一个取样长度内,纵坐标Z(x)绝对
值的算术平均值
Ra 1
lr
Z (x)dx
lr 0
2021/3/9
C
间距参数
轮廓单元的平均宽度RSm：在一个取 样长度内,轮廓单元宽度Xs的平均值
RSm
1 m
m i 1
Xsi
相关参数
轮廓的支承长度率Rmr(c) ：在给
定水平位置C上轮廓的实体材料长
Surface Roughness
1
2021/3/9
1. 为什么采用Ra参数? 2. Ra0.8, Ra1.6,
Ra3.2… 选择依据?
2
章节提纲
概述 表面粗糙度的评定 表面粗糙度的选用 表面粗糙度的标注 表面粗糙度的测量
难点
2021/3/9
3
5.1、概述
一、什么是表面粗糙度？ 造成零件表面的凹凸不平，形成微观几何形状误差
表面粗糙度要求可标注在轮廓线上，其符号应从材料外指向并 接触表面，必要时可用箭头或带黑点的指引线引出标注
2021/3/9
29
表面粗糙度图样上的标注方法 简化注法P173
如果工件的多数（包括全部）表面有相同的表面粗糙度要求， 则其表面粗糙度要求可统一标注在图样的标题栏附近
2021/3/9
30
表面粗糙度图样上的标注方法 简化注法P173
lr 0
Zi2
dx=
min
（2）轮廓算术平均中线：在取样长度内，划分实际
轮廓为上、下两部分，且使上下两部分面积相等的线
轮廓偏距的测量方向
2021/3/9
9
二、评定参数
基本参数 (幅度参数)
轮廓的算术平均偏差Ra
在一个取样长度内,纵坐标Z(x)绝对
值的算术平均值
Ra 1
lr
Z (x)dx
lr 0
2021/3/9
C
间距参数
轮廓单元的平均宽度RSm：在一个取 样长度内,轮廓单元宽度Xs的平均值
RSm
1 m
m i 1
Xsi
相关参数
轮廓的支承长度率Rmr(c) ：在给
定水平位置C上轮廓的实体材料长
第五章_表面粗糙度(精品 值得参考)
常用的Ra值为：
50, 25，12．5；6．3，3．2，1．6；0．8，0.4, 0.2; 0.1….μm等。
粗加工.一般 用于不重要 的接触面和 非配合面
半精加工.用于较 重要接触面和一 般配合面
精加工.用于要 求较高的接触 面和配合面
光加工.用于高速 运动的配合面和精 密量具的工作面
第二节 表面粗糙度的选择
第五章
表面粗糙度（主要参考书：课本、孙玉芹编）
参考标准：GB/T3505-2000 GB/T1031-1995 等
• 基本内容：掌握表面粗糙度的基本概念， 表面粗糙度的评定、选用、标注及测量。 • 重点内容：表面粗糙度的评定、选用及 标注。 • 难点内容：表面粗糙度的评定、选用。 • 操作技能：表面粗糙度的测量。
在取样长度范围内，被测轮廓线上各 点至基准线的距离的算术平均值。
Ra
yi
yn
l
x
1 l Ra y dx l 0
近似为
1 n Ra y i n i 1
2)轮廓最大高度RZ
在取样长度范围内，最大轮廓峰高Rp与最大轮廓谷深Rv之 和称之为轮廓最大高度，用符号Rz表示，即Rz = Rp + Rv
三、表面粗糙度参数值的选择
一般来说，表面粗糙度参数值愈小，表面就愈 光滑，其性能愈好，使用寿命也愈长。但绝不能认 为表面粗糙度值越小越好。因为其值越小，加工成 本就会越高。
选用表面粗糙度参数值的总原则：首先满 足功能要求，其次是考虑经济性及工艺性。 在满足功能要求的前提下，参数值应尽可能 大些。
三、表面粗糙度参数值的选择（续）
第一节 表面粗糙度的基本概念
一、表面粗糙度概念
1、定义 在零件被加工表面上,具有微小间距和峰谷所 组成的微观几何形状的特征,称为表面粗糙度。
50, 25，12．5；6．3，3．2，1．6；0．8，0.4, 0.2; 0.1….μm等。
粗加工.一般 用于不重要 的接触面和 非配合面
半精加工.用于较 重要接触面和一 般配合面
精加工.用于要 求较高的接触 面和配合面
光加工.用于高速 运动的配合面和精 密量具的工作面
第二节 表面粗糙度的选择
第五章
表面粗糙度（主要参考书：课本、孙玉芹编）
参考标准：GB/T3505-2000 GB/T1031-1995 等
• 基本内容：掌握表面粗糙度的基本概念， 表面粗糙度的评定、选用、标注及测量。 • 重点内容：表面粗糙度的评定、选用及 标注。 • 难点内容：表面粗糙度的评定、选用。 • 操作技能：表面粗糙度的测量。
在取样长度范围内，被测轮廓线上各 点至基准线的距离的算术平均值。
Ra
yi
yn
l
x
1 l Ra y dx l 0
近似为
1 n Ra y i n i 1
2)轮廓最大高度RZ
在取样长度范围内，最大轮廓峰高Rp与最大轮廓谷深Rv之 和称之为轮廓最大高度，用符号Rz表示，即Rz = Rp + Rv
三、表面粗糙度参数值的选择
一般来说，表面粗糙度参数值愈小，表面就愈 光滑，其性能愈好，使用寿命也愈长。但绝不能认 为表面粗糙度值越小越好。因为其值越小，加工成 本就会越高。
选用表面粗糙度参数值的总原则：首先满 足功能要求，其次是考虑经济性及工艺性。 在满足功能要求的前提下，参数值应尽可能 大些。
三、表面粗糙度参数值的选择（续）
第一节 表面粗糙度的基本概念
一、表面粗糙度概念
1、定义 在零件被加工表面上,具有微小间距和峰谷所 组成的微观几何形状的特征,称为表面粗糙度。
互换性第5章表面粗糙度(新标准讲稿)
■ 基本图形符号
去除材料
不去除材料
H2 H1
60° 60°
H1 ≈1.4h h —— 字高
数字与字母高度
2.5
3.5
5
7
10
符号的线宽
0.25 0.35 0.5
0.7
1
高度H1
3.5
5
7
10 14
高度H2（最小值）
7.5 10.5
15
21 30
2020/11/29
31
■ 完整图形符号
第5章 表面粗糙度及检测
疱疤
飞边
夹杂物 凸缺陷
氧化皮
6
第5章 表面粗糙度及检测
环形坑
划痕 混合表面缺陷
切削残余
腐蚀
2020/11/29
裂纹 区域和外观缺陷
斑点
7
第5章 表面粗糙度及检测
5.1.3 表面轮廓(surface profile)
一个指定平面与实际表面相交所得到的轮廓。
λ>10mm ——形状误差 λ=1～10mm ——表面波纹度 λ<1mm ——表面粗糙度
2020/11/29
4
第5章 表面粗糙度及检测
5.1.2 表面缺陷(surface imperfection)
在加工、使用或储存期间，非故意或偶然生成的实际表 面的单元体、成组的单元体或不规则体。
毛孔
裂缝
擦痕
砂眼
2020/11/29
窝陷 凹缺陷
破裂
5
第5章 表面粗糙度及检测
树瘤
缝脊
2020/11/29
2020/11/29
17
取样长度 lr 和评定长度 ln
第5章 表面粗糙度及检测
互换性与测量技术第5章表面粗糙度及其检测-精品
第五章 表面粗糙度及其检测
第一节 概述
图5－1 零件的截面轮廓形状
第二节 表面粗糙度的评定
一、 基本术语
图5－2 取样长度、评定长度和轮廓中线
二、 评定参数
图5－3 轮廓的幅度参数
图5－4 轮廓单元的宽度
图5－5 轮廓的支承长度率
图5－6 不同形状轮廓的支承长度
第三节 表面粗糙度在图样上的标注
一、表面粗糙度符号 二、 表面粗糙度要求的标注
图5-7 粗糙度要求的注写位置
第四节 表面粗糙度的选择
一、 评定参数的选择 二、 评定参数值的选择
第五节 表面粗糙度的检测
一、 比较法 二、 光切法
图5－8 光切显微镜工作原理图
三、 干涉法 四、 针描法
图5－9 针描法测量原理框图
第一节 概述
图5－1 零件的截面轮廓形状
第二节 表面粗糙度的评定
一、 基本术语
图5－2 取样长度、评定长度和轮廓中线
二、 评定参数
图5－3 轮廓的幅度参数
图5－4 轮廓单元的宽度
图5－5 轮廓的支承长度率
图5－6 不同形状轮廓的支承长度
第三节 表面粗糙度在图样上的标注
一、表面粗糙度符号 二、 表面粗糙度要求的标注
图5-7 粗糙度要求的注写位置
第四节 表面粗糙度的选择
一、 评定参数的选择 二、 评定参数值的选择
第五节 表面粗糙度的检测
一、 比较法 二、 光切法
图5－8 光切显微镜工作原理图
三、 干涉法 四、 针描法
图5－9 针描法测量原理框图
08-09互换性第五章
profile）是具有几何轮廓形状并在取样长度内与轮廓走向
一致的基准线。在取样长度 内由该线划分轮廓使上、下 两边的面积的算术平均中线
测量方向
示。
Fi'
轮廓总的走向
F1 F2 Fn F1' F2' Fn'
图5-3 算术平均中线
百分数表示；百分数系列为：5、10、15、20、25、30、40、50、60、
70、80、90%。
5.3 零件表面粗糙度参数值的选择 ❖ 一. 表面粗糙度评定参数的选用
1. 轮廓算术平均偏差 Ra是国家标准推荐优先选用的高 度特性参数，是世界各国的表面粗糙度标准广泛采用的 最基本的评定参数。Ra 能较全面地反映表面微观几何形 状特征及轮廓凸峰高度，且测量方便。
peaks of the profile）S
轮廓单峰间距 Si是指两相邻单峰的最高点之间的距离
投影在中线上的长度。
在取样长度 l 内，轮廓的单峰间距 Si的平均值称为轮
廓的单峰平均间距，如图5-6所示。用公式表示为
1 n
S
n
Si
i 1
（5-5）
峰顶线
S1
l
Si
b1
bi
Sn bn
C Rv
Rp Ry
在取样长度 l 内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离，
如图5-6所示。用公式表示为 Ry Rp Rv
（5-3）
峰顶线
S1
l
Si
b1
bi
Sn bn
C Rv
Rp Ry
Sm1
Smi
Smn
谷底线
图5-6 Ry、Sm、S
2.间距特性参数（两个）
互换性与测量技术第5章表面粗糙度
2011-4-28
中国地质大学机械与电子信息学院
5.2 表面粗糙度的评定 5.2.1 一般术语及定义
3）轮廓单元 是指轮廓峰与轮廓谷的组合。 是指轮廓峰与轮廓谷的组合。轮廓单元的高度是指一个轮廓单元 的峰高和谷深之和；轮廓单元的宽度是指X 的峰高和谷深之和；轮廓单元的宽度是指X轴线与轮廓单元相交线的长 度。 4）局部斜度 局部斜度是指评定轮廓在某一位置的斜率。 局部斜度是指评定轮廓在某一位置的斜率。 5）在水平截面高c上轮廓的实体材料长度 在水平截面高c 是指在一个给定水平截面高度c上用一条水平于X 是指在一个给定水平截面高度c上用一条水平于X轴的线与轮廓单 元相截所得到的各段截线长度之和。 元相截所得到的各段截线长度之和。
粗糙度测量仪为λ 粗糙度测量仪为λs滤波器
波距 <1mm 1mm≤波 1mm≤波 距≤l0mm 波距 >l0mm2Fra bibliotek11-4-28
粗糙度轮 廓
波纹度测量仪为λ 波纹度测量仪为λc滤波器
波纹度轮 廓 原始轮廓 形状轮廓
波纹度测量仪为λ 波纹度测量仪为λf滤波器
中国地质大学机械与电子信息学院
5.1概述 5.1概述 5.1.2表面粗糙度对零件性能的影响 5.1.2表面粗糙度对零件性能的影响
∑ z ²=min
2011-4-28
中国地质大学机械与电子信息学院
5.2 表面粗糙度的评定 5.2.1 一般术语及定义
二、几何参数术语及定义 1）轮廓峰 轮廓峰是指被评定轮廓上连接轮廓与X轴两相邻交点的外向（ 轮廓峰是指被评定轮廓上连接轮廓与X轴两相邻交点的外向（从 材料到周围介质）的轮廓部分。轮廓峰高为轮廓峰最高点Z 材料到周围介质）的轮廓部分。轮廓峰高为轮廓峰最高点Zp距X轴的 距离。 距离。 2）轮廓谷 轮廓谷是指被评定轮廓上连接轮廓与X轴两相邻交点的内向（ 轮廓谷是指被评定轮廓上连接轮廓与X轴两相邻交点的内向（从 周围介质到材料）的轮廓部分。轮廓谷深为X轴线与轮廓谷最低点Z 周围介质到材料）的轮廓部分。轮廓谷深为X轴线与轮廓谷最低点Zv 之间的距离。 之间的距离。
中北大学互换性第五章-表面粗糙度1
0.025 0.032 0.040 0.050 0.063 0.080 0.100 0.80 0.40
0.50 0.63 1.00
4.0 5.0 6.3 8.0 10.0
注 ： 与 表 5-1注 相 同 。
`
Wang chenggang
第三节
表面粗糙度参数值的选择
在满足功能要求的情况下, 1 在满足功能要求的情况下,尽量选用较大的参数值 同一零件上, 2 同一零件上,工作表面的粗糙度参数值小于非工作表面的 粗糙度参数值 摩擦表面比非摩擦表面的粗糙度参数值要小, 3 摩擦表面比非摩擦表面的粗糙度参数值要小, 滚动摩擦表 面比滑动摩擦表面的粗糙度参数值要小运动速度高、 面比滑动摩擦表面的粗糙度参数值要小运动速度高、单位 压力大的摩擦表面比运动速度低、 压力大的摩擦表面比运动速度低、单位压力小的摩擦表面 粗糙度参数值要小。 粗糙度参数值要小。 4 受循环载荷的表面及易引起应力集中的圆角、沟槽， 受循环载荷的表面及易引起应力集中的圆角、沟槽，表面 的粗糙度参数值要小。 的粗糙度参数值要小。 `
`
Wang chenggang
完工零件实际 表面轮廓
实际表面轮廓 表面粗糙度轮廓 λ 波纹度轮廓 宏观形状轮廓 `
Wang chenggang
表面粗糙度对零件机械性能的影响
1 配合性质 摩擦、 2 摩擦、磨损 3 接触刚度下降 4 疲劳强度下降 5 耐腐蚀性降低 6 密封性降低
`
Wang chenggang
第二节 表面粗糙度评定标准
一 基本术语及定义 轮廓滤波器（ Filter） 1 轮廓滤波器（Profile Filter）
轮廓滤波器是指把轮廓分成长波和短波成分的滤波器。
`
Wang chenggang
互换性与测量技术第5章表面粗糙度与检测课件
个，但在常用值范围内(Ra为0.025～6.3， Rz 为0.1～25)，应优先选用Ra ，因为Ra能较充 分合理地反映零件表面的粗糙度特征。 Ra值 通常用触针式电动轮廓仪测量，测量效率高。 ¨ Rz参数对不允许有较深加工痕迹的表面、有 疲劳强度要求的表面和小零件表面有实用意 义。
互换性与测量技术第5章 表面粗糙度与检测
在取样长度内，使轮廓线上各点轮廓偏距zi的 平方和最小的线。
即
互换性与测量技术第5章 表面粗糙度与检测
9
5.2.2 轮廓中线 2）轮廓算术平均中线
轮廓算术平均中线是指在取样长度内划分实 际轮廓为上、下两部分，且使两部分面积相等的 基准线。
即
互换性与测量技术第5章 表面粗糙度与检测
10
5.2.4 评定参数
¨ 波距小于1mm的属于表面粗糙度(微观几何形状误差)， 波距在l～10 mm的属于表面波度(中间几何形状误差)， 波距大于10 mm的属于形状误差(宏观几何形状误差)， 如图5.1所示。
¨ 如图5.1(a)所示为某工件表面实际轮廓误差曲线，将这 一段轮廓误差曲线按波距的大小分解为三部分的误差曲 线，分别如图5.1(b)、图5.1(c)和图5.1(d)所示。
参数，因此当采用现行技术文件时必须小心慎重。
互换性与测量技术第5章 表面粗糙度与检测
12
5.2.4 评定参数
轮廓峰和轮廓谷的
3.轮廓单元的平均宽度RSm（间距组特合征单参元数） 在取样长度内，轮廓单元宽度Xs的平均值。
RSm=
互换性与测量技术第5章 表面粗糙度与检测
13
5.2.4 评定参数
评定长度内，一平行于X轴的
互换性与测量技术第5章 表面粗糙度与检测
2
5.1.1 表面特征的意义
互换性与测量技术第5章 表面粗糙度与检测
在取样长度内，使轮廓线上各点轮廓偏距zi的 平方和最小的线。
即
互换性与测量技术第5章 表面粗糙度与检测
9
5.2.2 轮廓中线 2）轮廓算术平均中线
轮廓算术平均中线是指在取样长度内划分实 际轮廓为上、下两部分，且使两部分面积相等的 基准线。
即
互换性与测量技术第5章 表面粗糙度与检测
10
5.2.4 评定参数
¨ 波距小于1mm的属于表面粗糙度(微观几何形状误差)， 波距在l～10 mm的属于表面波度(中间几何形状误差)， 波距大于10 mm的属于形状误差(宏观几何形状误差)， 如图5.1所示。
¨ 如图5.1(a)所示为某工件表面实际轮廓误差曲线，将这 一段轮廓误差曲线按波距的大小分解为三部分的误差曲 线，分别如图5.1(b)、图5.1(c)和图5.1(d)所示。
参数，因此当采用现行技术文件时必须小心慎重。
互换性与测量技术第5章 表面粗糙度与检测
12
5.2.4 评定参数
轮廓峰和轮廓谷的
3.轮廓单元的平均宽度RSm（间距组特合征单参元数） 在取样长度内，轮廓单元宽度Xs的平均值。
RSm=
互换性与测量技术第5章 表面粗糙度与检测
13
5.2.4 评定参数
评定长度内，一平行于X轴的
互换性与测量技术第5章 表面粗糙度与检测
2
5.1.1 表面特征的意义
《互换性与测量技术》课件第5章
5.2.2 表面粗糙度的评定参数 在标准中，将表面粗糙度的评定参数分为四类——幅度
参数、间距参数、混合参数和曲线参数。下面主要介绍评定 表面粗糙度的常用参数。
1．与高度特征有关的参数——幅度参数 1) 评定轮廓的算术平均偏差Ra Ra是指在一个取样长度内，轮廓上各点纵坐标绝对值的 算术平均值，如图5-8所示(图中的横坐标轴代表中线)。 Ra用公式表示为
轮廓支承长度率Rmr(c)与零件的实际轮廓形状有关，它是 反映零件表面耐磨性能的指标。对于不同的实际轮廓形状，
在相同的评定长度内给出相同的水平截面高度c时，Rmr(c)越 大，则表示零件表面凸起的实体部分就越多，承载面积就越
大，因而接触刚度就越高，耐磨性能就越好。图5-12(a)的轮 廓耐磨性能较好，图5-12(b)的轮廓耐磨性能较差。
(4) 耐腐蚀性方面。表面越粗糙，腐蚀性气体或液体越容 易在粗糙度的凹谷处聚集，并通过表面微观凹谷渗入到金属 内层，造成表面腐蚀。
(5) 接触刚度方面。表面越粗糙，表面间的实际接触面积 就越小，致使单位面积上的压力越大，造成峰顶处的局部塑 性变形加剧，接触刚度下降，从而影响机器的工作精度和平 稳性。
Rsm
1 m
m i 1
X si
同样，在计算参数Rsm时，需要判断轮廓单元的高度和间 距。若无特殊规定，缺省的高度分辨率应按Rz的10%选取，缺 省的间距分辨率应按取样长度的1%选取。且上述两个条件都
应满足。
图5-11 轮廓单元的平均宽度计算用图
3．与形状特征有关的参数—曲线参数 在标准中，共用了3个参数和两种曲线来表达轮廓的形状 特征。与其他参数不同的是，这些参数和曲线都不是定义在
取样长度上，而是定义在评定长度上。这里只介绍常用的一
互换性与测量技术基础：第5章 表面粗糙度
表面是用不去除材料的方法
获得
在上述三个符号的长边上均可加一横线，用 于标注有关参数和说明
所 在上述三个符号上均可加一小圆，表示
有表面具有相同的表面粗糙度要
求
不标 注Ra
标注 Rz
用任何方法获得的表面粗糙
度，Ra的最大值为3.2μm。
用去除材料方法获得的表面
粗糙度，Ra的上限值3.2μm， Ra为的下限值为1.6μm。
电动轮廓仪就是利用针描测量原理设计的。电动轮 廓仪的测量范围一般为Ra ＝0.025～6.3μm，仪器 配有各种附件，以适应平面、内外圆柱面、锥面、 球面、沟槽等形状表面测量。
1.基本术语及定义
4）基准线
（1）轮廓的最小二乘中线
（2）轮廓的算术平均中线
2.评定参数
1）幅度参数
（1）轮廓的算术平均偏差 Ra
全面客观 普遍采用
Ra
1 n
n i 1
yi
2.评定参数
1）幅度参数
Rz值越大， 加工痕迹越深
（2）轮廓的最大高度Rz
在取样长度内，轮廓的最高峰顶线和最低谷谷 底线之间的距离:
四、表面粗糙度的选用
1.评定参数的选择 2.参数允许值的确定
1.评定参数的选择
➢推荐优先选用Ra值，反映全面客观，通常采用电动轮廓
仪用针描法进行测量，其测量范围是0.025-6.3μm。
➢Rz常用于测量部位小、峰谷少或有疲劳强度要求 的零件表面的评定，因为该参数直观易测，一般光学仪器：双管
显微镜、干涉显微镜等即可测量。 ➢对于某些不允许出现较大的加工痕迹的零件表面，以及对疲劳强度要
16.0
0.020 0.20
2.0
20
0.025
互换性与测量技术课件第5章 表面粗糙度与检测
尺寸界限、引出线或它们的延长线上，符号的尖端必 须从材料外指向被测表面。代号中数字及符号的注写 方向，必须与尺寸数字方向一致，如图所示。
当零件的大部分表面的粗糙度值要求相同时，不必一
一标注，对其中使用最多的一种符号、代号可统一注 在图样的右上角，并加注“其余”两字，如图所示。
西北工业大学 明德学院
西北工业大学 明德学院 2
5.1.1 表面特征的意义
（ d）
图5.1 零件表面的几何形状误差
西北工业大学 明德学院 3
5.1.2 表面粗糙度对零件性能的影响
表面粗糙度对机械零件的使用性能和寿命都有很大的影
响，尤其是对在高温、高压和高速条件下工作的机械零 件影响更大，其影响主要表现在以下几个方面。 1) 对配合性能的影响 对于间隙配合，相对运动的表面因其粗糙不平而 迅速磨损，致使间隙增大；对于过盈配合，表面轮廓峰 顶在装配时容易被挤平，使实际有效过盈量减小，致使 联接强度降低。 2) 对零件耐磨损性的影响 具有微观几何形状误差的两个表面只能在轮廓的 峰顶发生接触，如图5.2所示 。 3) 对抗腐蚀性的影响 粗糙的表面，易使腐蚀性物质存积在表面的微观 凹谷处，并渗入到金属内部，如图5.4所示，致使腐蚀 加剧。
2. 评定长度
由于零件表面粗糙度不均匀，为了合理地反映表 面粗糙度的特征，在测量和评定时所规定的一段最小 长度称为评定长度( )，如图5.5所示。一般情况， 取 ，并以5个取样长度内的粗糙度数值的平均值作 为评定长度内的粗糙度的最可靠值。均匀性较差的轮 廓表面可选 ；均匀性较好的轮廓表面可选 。
西北工业大学 明德学院 8
图样上表示零件表面粗糙度的符号见表5-6。 2.
表面粗糙度的代号
在表面粗糙度符号的基础上，注出表面粗糙度数值及其有关的规
互换性第五章表面粗糙度ppt课件
精选课件
22
§5.3 表面粗糙度的选用
一、评定参数的选择 二、评定参数值的选择 三、取样长度与评定长度的选择
精选课件
23
一、评定参数的选择
（在表面粗糙度评定参数中，一般主要选择 高度参数Ra 和Rz ，可任选其一）标准推荐： 1、在常用数值范围（Ra为0.025µm~ 6.3µm） 范围内，优先选择轮廓算术平均偏差Ra。
20
四、评定参数
3. 形状特征参数
轮廓支承长度率tp 。指在取样长度内轮廓支承长度
ηp与取样长度lr之比，即：
tp
p
lr
100%
注意：间距与形状特征参数称为附加参数，只有零
件表面有特殊要求时才选用。
精选课件
21
表5－3
轮廓单元的平均宽度 RSm 的数值
mm
规定系列 补充系列 规定系列 补充系列 规定系列 补充系列 规定系列 补充系列 规定系列 补充系列
精选课件
25
一、评定参数的选择
间距与形状特征参数称为附加参数，只 有零件表面有特殊要求时才附加选用。
3、轮廓单元平均宽度RSm：主要在对有涂
漆性能，冲压成形时抗裂纹、抗震，或抗 腐蚀，减小流体流动摩擦阻力等要求时附 加选用。
4、轮廓支承长度率tp ：主要在耐磨性，接
触刚度要求较高等场合附加选用。
二、表面粗糙度的代号
精选课件
37
三、表面粗糙度的标注示例
3.2
Ra上限值
为3.2μm
3.2max
Ra最大值 为3.2μm
3.2 1.6
Ra上限值为 3.2μm,下限
值为1.6μm
3.2max 1.6min
Ra最大值为 3.2μm,最小 值为1.6 μm
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粗粗
说明：
lr
lr
lr
ln
lr
lr
◆ 评定长度是连续的几个取样长度。规定评定长度的目的是为了限制 或削弱评定表面粗糙度时粗糙度轮廓特性不均匀性影响。 ◆ 评定长度的数值应从国家标准规定的系列值选取。测量Ra或Rz时， 一般情况下取ln = 5×lr；当被测表面均匀性较好时可取ln < 5×lr；均匀 性较差时可取ln > 5×lr。
性能和胶合强度等也有着不同程度的影响。
表零面粗件越糙对表粗的于面糙表间越，面隙粗越结配糙容合合，易时，凹将，相腐两痕对蚀表就运物面越动存只深的于在，表谷局当面中部零因，点件其造上承粗成接受糙对触交不工，变平件中荷而表间载迅面有时速的缝，磨腐隙对损蚀，应，。力 集影中致响很使密敏间封感隙性。增。使大因疲；此劳对，强于提度过高降盈表低配面，合粗导，糙致表度零面，件轮可表廓提面峰高产顶其生在密裂装封纹配性而时。损容坏易。被挤
经过λs 轮廓滤波器后的总轮廓。
在原始轮廓上计算得到 的参数称为P参数。
■ 粗糙度轮廓(roughness profile)——R轮廓
对原始轮廓采用λc 轮廓滤波器抑制长波成分以后形成的轮廓。 在粗糙度轮廓上计算得 到的参数称为R参数。
■ 波纹度轮廓(waviness profile)——W轮廓
对原始轮廓连续应用λf 和λc 两个轮廓滤波器以后形成的轮廓。
平，使实际有效过盈量减小，致使联接强度降低。
2021/2/27
10/51
5.2 术语和定义 Terminologies and Definitions
术语 和 定义
2021/2/27
一般术语和 几何参数术语
表面轮廓参数 定义16个
一般术语16个 几何参数术语14个
幅度参数9个 间距参数1个 混合参数1个 曲线和相关参数5个
11/51
传输系数/％
5.2.1 轮廓滤波器(profile filter)
用轮廓法测量表面粗轮粗廓粗 时粗 粗，把轮粗廓粗分粗为粗长粗波和短波的滤波器。
λs
λc
λf 波长
■ λs 轮廓滤波器
确定存在于表面上的粗糙度与比它更短的波的成分之间相交界限的滤波器。
■ λc 轮廓滤波器
确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器。
定义及参数
GB/T 7220-2004 产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法 表面粗糙 度 术语 参数 测量
2021/2/27
3/51
5.1 概述 General Description
5.1.1 表面结构
表面结构是由实际表面的 重复或偶然的偏差所形成的 表面三维形貌，包括表面粗 糙度、表面波纹度、形状误 差、纹理方向和表面缺陷。
X 粗粗
lr
说明：
◆ 规定取样长度的目的是为了限制或削弱测量、评定表面粗糙度时波 纹度以及形状误差的影响。 ◆ 评定表面粗糙度时的取样长度在数值上等于λc轮廓滤波器的截止波长。 取样长度的数值应从国家标准规定的系列值选取。
2021/2/27
16/51
■ 评定长度(evaluation length)ln 用于评定被评定轮廓的X轴方向上的(总)长度。
2021/2/27
17/51
取样长度 lr 和评定长度 ln
2021/2/27
18/51
5.2.4 中线(mean line)
具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。
在波纹度轮廓上计算得
2021/2/27
到的参数称为W参数。
14/51
以下仅对粗糙度轮廓上的术语、 参数(基本符号为R)以及设计等有关 情况加以介绍。
2021/2/27
15/51
5.2.3 取样长度和评定长度
■ 取样长度(sampling length)lr 在X轴方向判别被评定轮廓不规则特征的长度。
λ>10mm
λ=1～10
λ<1mm
2021/2/27
8/51
2021/2/27
测量表面轮廓的轮廓法
原始 轮廓
波纹度 轮廓
粗糙度 轮廓
9/51
5.1.4 表面粗糙度对零件功用的影响
● 影响零件的耐磨性
● 影响配合性质的稳定性
● 影响零件的疲劳强度
● 影响零件的抗腐蚀性
● 影响零件的密封性
● 其他影响：对零件的外观、测量精度、表面光学性能、导电导热
缝脊
2021/2/27
疱疤
飞边
夹杂物 凸缺陷
氧化皮
6/51
环形坑
划痕 混合表面缺陷
切削残余
腐蚀
2021/2/27
裂纹 区域和外观缺陷
斑点
7/51
5.1.3 表面轮廓(surface profile)
一个指定平面与实际表面相交所得到的轮廓。
λ>10mm ——形状误差 λ=1～10mm ——表面波纹度 λ<1mm ——表面粗糙度
■ λf 轮廓滤波器
确定存在于表面上的波纹度与比它更长的波的成分之间相交界限的滤波器。
2021/2/27
12/51
2021/2/27
传输系数/％
粗粗粗粗粗
粗粗粗粗粗
λs
λc
λf 波长
波长<λs λs <波长< λc λc<波长<λf
13/51
5.2.2 表面轮廓与轮廓参数
■ 原始轮廓(primary profile)——P轮廓
第5章 表面粗糙度及检测
Surface Texture
2021/2/27
1/58
本章学习内容
5.1 概述
5.2 术语和定义
5.3 表面粗糙度参数 5.4 表面粗糙度的表示法 5.5 表面粗糙度的选用
5.6 表面粗糙度的测量
2021ห้องสมุดไป่ตู้2/27
2/51
本章所参照的主要国家标准
新 GB/T 3505-2009 产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法 术语、定 标 义及表面结构参数 准
表面结构
2021/2/27
表面缺陷 表面轮廓(形状误差、波纹度、表面粗糙度)
4/51
5.1.2 表面缺陷(surface imperfection)
在加工、使用或储存期间，非故意或偶然生成的实际表 面的单元体、成组的单元体或不规则体。
毛孔
裂缝
擦痕
砂眼
2021/2/27
窝陷 凹缺陷
破裂
5/51
树瘤
GB/T 1031-2009 产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法 表面粗糙 度参数及其数值 GB/T 131-2006 产品几何技术规范(GPS) 技术产品文件中表面结构的 表示法
旧 GB/T 1031-1995 表面粗糙度 参数及其数值 标 GB/T 131-1993 机械制图 表面粗糙度符号、代号及注法 准 GB/T 3505-2000产品几何技术规范 表面结构 轮廓法 表面结构的术语、
说明：
lr
lr
lr
ln
lr
lr
◆ 评定长度是连续的几个取样长度。规定评定长度的目的是为了限制 或削弱评定表面粗糙度时粗糙度轮廓特性不均匀性影响。 ◆ 评定长度的数值应从国家标准规定的系列值选取。测量Ra或Rz时， 一般情况下取ln = 5×lr；当被测表面均匀性较好时可取ln < 5×lr；均匀 性较差时可取ln > 5×lr。
性能和胶合强度等也有着不同程度的影响。
表零面粗件越糙对表粗的于面糙表间越，面隙粗越结配糙容合合，易时，凹将，相腐两痕对蚀表就运物面越动存只深的于在，表谷局当面中部零因，点件其造上承粗成接受糙对触交不工，变平件中荷而表间载迅面有时速的缝，磨腐隙对损蚀，应，。力 集影中致响很使密敏间封感隙性。增。使大因疲；此劳对，强于提度过高降盈表低配面，合粗导，糙致表度零面，件轮可表廓提面峰高产顶其生在密裂装封纹配性而时。损容坏易。被挤
经过λs 轮廓滤波器后的总轮廓。
在原始轮廓上计算得到 的参数称为P参数。
■ 粗糙度轮廓(roughness profile)——R轮廓
对原始轮廓采用λc 轮廓滤波器抑制长波成分以后形成的轮廓。 在粗糙度轮廓上计算得 到的参数称为R参数。
■ 波纹度轮廓(waviness profile)——W轮廓
对原始轮廓连续应用λf 和λc 两个轮廓滤波器以后形成的轮廓。
平，使实际有效过盈量减小，致使联接强度降低。
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5.2 术语和定义 Terminologies and Definitions
术语 和 定义
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一般术语和 几何参数术语
表面轮廓参数 定义16个
一般术语16个 几何参数术语14个
幅度参数9个 间距参数1个 混合参数1个 曲线和相关参数5个
11/51
传输系数/％
5.2.1 轮廓滤波器(profile filter)
用轮廓法测量表面粗轮粗廓粗 时粗 粗，把轮粗廓粗分粗为粗长粗波和短波的滤波器。
λs
λc
λf 波长
■ λs 轮廓滤波器
确定存在于表面上的粗糙度与比它更短的波的成分之间相交界限的滤波器。
■ λc 轮廓滤波器
确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器。
定义及参数
GB/T 7220-2004 产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法 表面粗糙 度 术语 参数 测量
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5.1 概述 General Description
5.1.1 表面结构
表面结构是由实际表面的 重复或偶然的偏差所形成的 表面三维形貌，包括表面粗 糙度、表面波纹度、形状误 差、纹理方向和表面缺陷。
X 粗粗
lr
说明：
◆ 规定取样长度的目的是为了限制或削弱测量、评定表面粗糙度时波 纹度以及形状误差的影响。 ◆ 评定表面粗糙度时的取样长度在数值上等于λc轮廓滤波器的截止波长。 取样长度的数值应从国家标准规定的系列值选取。
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■ 评定长度(evaluation length)ln 用于评定被评定轮廓的X轴方向上的(总)长度。
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取样长度 lr 和评定长度 ln
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18/51
5.2.4 中线(mean line)
具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。
在波纹度轮廓上计算得
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到的参数称为W参数。
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以下仅对粗糙度轮廓上的术语、 参数(基本符号为R)以及设计等有关 情况加以介绍。
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5.2.3 取样长度和评定长度
■ 取样长度(sampling length)lr 在X轴方向判别被评定轮廓不规则特征的长度。
λ>10mm
λ=1～10
λ<1mm
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测量表面轮廓的轮廓法
原始 轮廓
波纹度 轮廓
粗糙度 轮廓
9/51
5.1.4 表面粗糙度对零件功用的影响
● 影响零件的耐磨性
● 影响配合性质的稳定性
● 影响零件的疲劳强度
● 影响零件的抗腐蚀性
● 影响零件的密封性
● 其他影响：对零件的外观、测量精度、表面光学性能、导电导热
缝脊
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疱疤
飞边
夹杂物 凸缺陷
氧化皮
6/51
环形坑
划痕 混合表面缺陷
切削残余
腐蚀
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裂纹 区域和外观缺陷
斑点
7/51
5.1.3 表面轮廓(surface profile)
一个指定平面与实际表面相交所得到的轮廓。
λ>10mm ——形状误差 λ=1～10mm ——表面波纹度 λ<1mm ——表面粗糙度
■ λf 轮廓滤波器
确定存在于表面上的波纹度与比它更长的波的成分之间相交界限的滤波器。
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传输系数/％
粗粗粗粗粗
粗粗粗粗粗
λs
λc
λf 波长
波长<λs λs <波长< λc λc<波长<λf
13/51
5.2.2 表面轮廓与轮廓参数
■ 原始轮廓(primary profile)——P轮廓
第5章 表面粗糙度及检测
Surface Texture
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本章学习内容
5.1 概述
5.2 术语和定义
5.3 表面粗糙度参数 5.4 表面粗糙度的表示法 5.5 表面粗糙度的选用
5.6 表面粗糙度的测量
2021ห้องสมุดไป่ตู้2/27
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本章所参照的主要国家标准
新 GB/T 3505-2009 产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法 术语、定 标 义及表面结构参数 准
表面结构
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表面缺陷 表面轮廓(形状误差、波纹度、表面粗糙度)
4/51
5.1.2 表面缺陷(surface imperfection)
在加工、使用或储存期间，非故意或偶然生成的实际表 面的单元体、成组的单元体或不规则体。
毛孔
裂缝
擦痕
砂眼
2021/2/27
窝陷 凹缺陷
破裂
5/51
树瘤
GB/T 1031-2009 产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法 表面粗糙 度参数及其数值 GB/T 131-2006 产品几何技术规范(GPS) 技术产品文件中表面结构的 表示法
旧 GB/T 1031-1995 表面粗糙度 参数及其数值 标 GB/T 131-1993 机械制图 表面粗糙度符号、代号及注法 准 GB/T 3505-2000产品几何技术规范 表面结构 轮廓法 表面结构的术语、