第四章表面粗糙度及检测教材
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4第四章_表面粗糙度及检测
表面加工纹理方向
表面微观结构的主要方向 由所采用的加工方法或其它因素形成 必要时才规定
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2011/12/27
标注举例
评定参数的选择
如无特殊要求，一般仅选用高度参数。 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：
当表面过于粗糙（Ra＞6.3μm）或过于光滑（ Ra＜ 0.025 μm ）时，可选用Rz，因为此范围便于选择用 于测量Rz的仪器测量。 当零件材料较软时，因为 当零件材料较软时 因为Ra一般采用触针测量。 般采用触针测量 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。
参数值的选用方法
一般尺寸公差、表面形状公差小时，表面粗糙度参数 般尺寸公差、表面形状公差小时，表面粗糙度参数 值也小，但不存在确定的函数关系。 一般对应关系（设形状公差为T，尺寸公差为IT）： 若T≈0.6 IT， 则Ra≤0.05 IT； Rz≤ 0.2 IT Rz≤ 0.1 IT T≈0.4 IT， 则Ra≤0.025 IT； T≈0.25 IT， 则Ra≤0.012 IT； Rz≤ 0.05 IT T＜0.25 IT， 则Ra≤0.15 T； Rz≤ 0.6 T
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知识拓展
三维表面粗糙度参数 滤波技术
三维表面粗糙度评定参数
Sq Sz Ssk Sku Sds Str Sal Std 幅度参数 表面均方根偏差 表面十点高度 表面倾斜度 表面峭度 空间参数 表面峰密度 表面纹 纵横比 表面纹理纵横比 最快衰减的自相关长度 表面纹理方向 S∆q Ssc Sdr Sbi Sci Svi Sm Sc Sv 混合参数 表面均方坡度 算术平均峰曲率 接触面积比 功能参数 表面支承指数 核心区含油指数 谷区含油指数 区含油指数 材料体积 核心区体积 谷区体积
表面粗糙度及其检测课件
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§2.1 基本术语
• 2、评定长度ln • 评定长度是指评定表面粗糙度所需的一段长度，它
可包括一个或几个取样长度。
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§2.1 基本术语
• 2、评定长度ln
• 由于被测表面上各处的表面粗糙度不一定很均匀， 在一个取样长度上往往不能合理地反映被测表面的 粗糙度，所以需要在几个取样长度上分别测量，取 其平均值作为测量结果，国家标准推荐ln=5lr。对均 匀性好的表面，可选ln<5lr；对均匀性差的表面，可 选ln>5lr。
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§2.2 评定参数
• 评定表面粗糙度的参数有幅度参数、间距参数、混 合参数以及曲线和相关参数等。
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§2.2 评定参数
• 1、轮廓的幅度参数
• （1）轮廓的算术平均误差Ra---在一个取样长度内，纵坐 标Z(x)绝对值的算术平均值。
• 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性，一般用电动轮廓仪进行测 量，因此是普遍采用的评定参数。
规定，如取样长度、加工
纹理方向、加工方法等。
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第三节 表面粗糙度在图样中的标 注
• 3、标注示例
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第三节 表面粗糙度在图样中的标 注
• 3、标注示例
• Ra只标数值，本身符号不标。Rz除标数值外，还 需在数值前标出相应的符号，在一个符号上可同 时标出两个参数值。
• 当允许在表面粗糙度参数的所有实测值中超过规 定值得个数少于总数的16%时，应在图样上标注表 面粗糙度参数的上限值或下限值。当要求在表面 粗糙度参数的所有实测值中不得超过规定值时， 应在图样上标注表面粗糙度参数的最大值或最小 值。
第四章表面粗糙度-课件
表面粗糙度对零件性能的影响
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。 影响零件的刚度 对零件的外观、测量精度、表面光学性
能、导电导热性能和胶合强度等也有着 不同程度的影响。
表面粗糙度的基本术语
1 轮廓滤波器 把轮廓分成长波和短波成分的滤波器 2 λc滤波器 确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤 波器
表面粗糙度的符号
在图样上表示表面粗糙度的符号有三种： a为基本符号，表示表面可以用任何方法
获得；b表示表面是用去除材料的方法获 得的；c表示表面是用不去除材料的方法 获得的。
a
b
c
表面粗糙度的代号
a的1允、许a2值处（为μm粗）糙；度高度参数 b处标注加工方法、镀涂或其
它表面处理； c处标出取样长度（mm）； d标出加工纹理方向符号； e处标出加工余量（mm）； f处标出间距参数值（mm）
波长和波高之比一般小于 50。属于微观几何形状误差。 (2)表面波纹度：零件表面中峰谷的波长和波高之比等于
50～1000的不平程度称为波纹度。会引起零件运转时的 振动、噪声，特别是对旋转零件（如轴承）的影响是相当 大的目前表面波纹度还没有制定国家标准。国际标准化组 织第57技术委员会正在制定表面波纹度有关国际标准。 (3)形状误差 ：零件表面中峰谷的波长和波高之比大于1000 的不平程度属于形状误差。 通常波距小于1mm称为表面粗糙度，波距在1～10mm为表 面波纹度，波距大于10mm属于形状误差。
参数值的选用方法
可用类比法来确定。一般尺寸公差、表面形状公差小 时，表面粗糙度参数值也小，但也不存在确定的函数 关系。如机床的手轮或手柄。
一般情况下，它们之间有一定的对应关系，设形状公 差为T，尺寸公差为IT，它们之间的关系可参照以下 对应关系：
第四章表面粗糙度PPT课件
Fn
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0
G1
G2
L
互换性与测量技术
x Gm
9
4. 取样长度
评定轮廓特征所规定的一段基准线长度。(lr、lw、 lp).
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互换性与测量技术
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5. 评定长度：
为了全面、充分地反映被测表面的特性，在评定 或测量表面轮廓时所必需的一段长度。评定长度可包 括一个或多个取样长度。表面不均匀的表面，宜选用 较长的评定长度。
互换性与测量技术
2
2、表面形貌的划分与评价：
零件表面所具有的微小峰谷的不平程度。其波长和 波高之比一般小于 50，或波距小于1mm。
(1)微观几何形状误差: 表面粗糙度 (2)表面形状误差: 基本轮廓
零件表面中峰 谷的波长和波高之 比 大 于 1000 或 波 距 在10mm以上的不平 程度,属于形状误差。
在取样长度内５个最大的轮廓峰高ypi的平均值与 5个最大轮廓谷深yvi的平均值之和。
5
5
ypi
yvi
Rz i1
i1
5
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3、轮廓单元的平均宽度: RSm
在取样长度内粗糙度轮廓单元宽度的平均值。
RSm
1 m
m i1
Xsi
RS与m轮廓横向间距有关，用于控制表面加工痕迹
轮廓最大峰高: Rp Wp Pp: 在取样长度内最高的
轮廓峰到中线的距离。 RP max{Zpi}
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轮廓最大高度
在取样长度内最大峰高与最大谷深之和 R z R p R v m a x { Z p i} m a x { Z v i}
《表面粗糙度和测量》课件
3 生产可行性
粗糙度是生产过程中需要 控制的重要参数，直接关 系到加工工艺的可行性和 质量。
粗糙度的分类
平滑度
指表面平整程度，通常用Ra值表 示。
孔隙度
指材料表面的孔隙率和孔隙分布 情况。
几何形貌
指表面的几何形貌，如斜率、倾 斜角等，对粗糙度的影响较大。
纹理形态
指表面的纹理形态，如方向、尺 度和形状等。
参考文献
• 李晶，材料科学中的表面粗糙度与表面处理技术，现代机械工程， 2010年4月。
• 张浩，表面粗糙度与材料性能关系的研究，材料科学，2012年11月。 • 王俊，粗糙度测量技术的应用与发展，测控技术，2015年2月。
表面质量仪
可综合测量表面粗糙度、硬度、厚度、膜厚等 多种表面性能参数。
激光粒子测量仪
利用激光束扫描被测表面，同时测量散射光的 强度和位置，计算出粒子直径和表面粗糙度等 级。
粗糙度实验
实验目的
通过测量不同样品表面的粗糙度 等级来比较其性能差异，并分析 粗糙度与材料性能之间的关系。
实验步骤
采用接观察法、涂覆法和光波干 涉法测量不同材料的表面粗糙度 等级。
测量方法
1
接观察法
通过人眼或显微镜观察工件表面与模板接触面积的大小比较来判断表面粗糙度等级。
2
涂覆法
在被测表面上涂覆一层均匀薄膜，薄膜厚度与表面粗糙度相关，然后通过对已知粗糙度的标 准样品及其涂覆膜的厚度进行对比，确定被测样品的粗糙度等级。
3
摩擦法
利用摩擦力或滚动阻力来测量表面的粗糙度等级。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4
光波干涉法
利用光束对表面进行扫描，测量干涉光的相位差来确定表面高度差，从而计算出表面粗糙度。
第四章 检测粗糙度
l
4. 间距特性参数
（1）轮廓微观不平度间距Sm：在取样长度l内，轮廓
微观不平度间距的平均值。（含有一个轮廓峰和相邻
轮廓谷的一段中线长度称为轮廓微观不平度间距，用
Smi表示）。
1 n
Sm n i1 Smi
（2）轮廓单峰平均间距S：在取样长度内，轮廓的单 峰间距的平均值。两相邻轮廓单峰的最高点在中线上 的投影长度称为轮廓的单峰间距。
4.采用简化注法。如中心孔的工作表面、键槽 工作面、圆角、倒角的表面粗糙度代号可按下 图（a）标注。可标注简化代号，但应在标题 栏附近说明简化代号的意义，如下图（b）
图（a）
图（b）
第四节 表面粗糙度的检测
检测方法:比较法、光波干涉法、光切法、 针描法等。
练习：标出零件图上表面粗糙度：要求轴段1用不 去除材料方法获得，Ra最大允许值为0.5μm， 轴段2用去除材料方法获得，Ra最大允许值为 0.8μm，最小允许值为0.63μm，其余轴段用去 除材料方法获得，Rz最大允许值为40μm，
（e）其余表面是用去除材料 的方法获得，Rz的最大允许 值为25μm，最小允许值为 3.2 μm。
含义：全部表面是用去 除材料的方法获得， Ra的最大允许值为 6.3μm。
41．试将下列技术要求标注在图上。
（1）大端圆柱面的尺寸要求为φ45 0-0.02，并采用包容 要求。
（2）小端圆柱面轴线对大 端圆柱面轴线的同轴度公 差为0．03mrn。
③峰谷处产生应力集中，致使零件疲劳 破坏，降低了疲劳强度；
④粗糙度大，容易磨损而增大了间隙；
⑤影响外观、密封性、散热性。
第二节 表面粗糙度的评定标准 一.表面粗糙度的评定范围和基准 1.表面轮廓：平面与表面相交所 得的轮廓线，称为表面轮廓。
表面粗糙度及检测ppt课件
完整图形符号，当要求标注表面结构特征的补充信息时，在允许 任何工艺图形符号的长边上加一横线。在文本中用文字APA表示
完整图形符号, 当要求标注表面结构特征的补充信息时，在去除 材料图形符号的长边上加一横线。在文本中用文字MRR表示
完整图形符号, 当要求标注表面结构特征的补充信息时，在不去 除材料图形符号的长边上加一横线。在文本中用文字NMR表示
n
y（x）2 min
i 1
7.取样长度lr——取样长度是用于判别和测量表面粗糙度时所规定
的一段基准线长度，它在轮廓总的走向上量取。 目的：规定和选取这段长度是为了限制和消弱表面波度对表面粗糙 度测量结果的影响。
表面越粗糙，取样长度越大，因为表面越粗糙，波距也越大，较 大的取样长度才能反映一定数量的微量高低不平的痕迹。
第四章 表面粗糙度
表面粗糙度—是指加工表面具有较小间隙和微小峰谷的一种微观几何
形状误差。旧称表面光洁度。
危害 ①影响配合件接触刚性，降低机器寿命和精度。 ②影响配合性质，工作精度，抗腐蚀性 ③影响手感、观感……。
★本章基本内容：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lr内，轮廓单元宽度Xs的平均值。
R sm
1 m
m i 1
X si
4、轮廓的支承长度率Sm 在给定水平位置c上，轮廓的实体材料长度与评定长度的比率。
Rmr ( c )
Ml(c) ln
100%
三.评定参数的数值
四.表面粗糙度的符号、代号及标注
根据GB/T131-2006规定 （1）表面结构的参数 国家标准规定，评定表面结构质量的主要轮廓参数
完整图形符号, 当要求标注表面结构特征的补充信息时，在去除 材料图形符号的长边上加一横线。在文本中用文字MRR表示
完整图形符号, 当要求标注表面结构特征的补充信息时，在不去 除材料图形符号的长边上加一横线。在文本中用文字NMR表示
n
y（x）2 min
i 1
7.取样长度lr——取样长度是用于判别和测量表面粗糙度时所规定
的一段基准线长度，它在轮廓总的走向上量取。 目的：规定和选取这段长度是为了限制和消弱表面波度对表面粗糙 度测量结果的影响。
表面越粗糙，取样长度越大，因为表面越粗糙，波距也越大，较 大的取样长度才能反映一定数量的微量高低不平的痕迹。
第四章 表面粗糙度
表面粗糙度—是指加工表面具有较小间隙和微小峰谷的一种微观几何
形状误差。旧称表面光洁度。
危害 ①影响配合件接触刚性，降低机器寿命和精度。 ②影响配合性质，工作精度，抗腐蚀性 ③影响手感、观感……。
★本章基本内容：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lr内，轮廓单元宽度Xs的平均值。
R sm
1 m
m i 1
X si
4、轮廓的支承长度率Sm 在给定水平位置c上，轮廓的实体材料长度与评定长度的比率。
Rmr ( c )
Ml(c) ln
100%
三.评定参数的数值
四.表面粗糙度的符号、代号及标注
根据GB/T131-2006规定 （1）表面结构的参数 国家标准规定，评定表面结构质量的主要轮廓参数
第四章 表面粗糙度及测量讲解
达式为
Rmr(c) Ml(c) ln
Ml(c)=Ml1+Ml2+…+Mln
(4-5) (4-6)
选用Rmr(c)值时必须同时给出c值。c值可用μm或c值与Rz值的百
分比表示。
Rmr (c)是评定轮廓的曲线和相关参数，当c一定时，Rmr (c)
值越大，则支承能力和耐磨性越好。如图4-10所示。 上一页 下一页
§4. 3 表面粗糙度的选用
一、表面粗糙度评定参数的选用
国家标准规定，轮廓的幅度参数(如Ra或Rz)是必须标注的参数，
而其他参数(如RSm , Rmr (c ))是附加参数。一般情况下，选用
Ra或Rz就可以满足要求。RSm主要在涂漆性能，冲压成形时防止
引起裂纹、抗振性、抗腐蚀性、减小流体流动摩擦阻力等要求时附加
上一页 下一页
§4. 4表面粗糙度的符号、代号及图样标注
三、表面粗糙度的标注示例
表面粗糙度参数的各种标注方法及其意义见表4-10，加工纹理方 向符号见表4-11。Ra只标数值，本身符号不标。Rz除标注数值外 还需在数值前标出相应的符号。在一个符号上可同时标出两个参数值。 当允许在表面粗糙度参数的所有实测值中超过规定的个数少于总数的 16%时，应在图样上标注表面粗糙度参数的上限值或下限值。当要 求在表面粗糙度参数的所有实测值中不得超过规定值时，应在图样上 标注表面粗糙度参数的最大值或最小值。
选用表面粗糙度参数值的方法通常采用类比法。
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§4. 3 表面粗糙度的选用
表4-6列出了轴和孔的表面粗糙度参数推荐值，表4 -7给出不同表
面粗糙度的表面特征、经济加工方法及应用举例，可供选用时参考。
根据类比法初步确定表面粗糙度参数值后，再对比工作条件，应
互换性与技术测量第四章_表面粗糙度及检测
互换性与技术测量第四章_ 外表粗糙度及检测
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第一节 外表粗糙度的根本概念
一、外表粗糙度：加工外表所具有的微观几何形状误差。
三、外表粗糙度轮廓参数允许值的选择
外表粗糙度参数值的选用原那么：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，参数的允许值应 尽可能大些。
表4-2，4-3，4-3，4-5. P116，尺寸公差、形状公差与外表粗糙度 公差的对应关系。
四、外表粗糙度轮廓的符号和代号
1.外表粗糙度的符号
1．外表粗糙度轮廓幅度参数的标注
2．外表粗糙度轮廓技术要求其它工程的标注
按标准规定选用对应的取样长度时，那么 在图样上省略标注，否那么应按如图4-10a 所示方法标注取样长度，图中取样长度取值 为0.8 mm。如果某外表的粗糙度要求按指定 的加上方法(如铣削)获得时、可用文字标注见 图4-10b。
〔5〕国家标准规定的外表粗糙度轮廓的标注方法.
〔6〕外表粗糙度轮廓的检测主要方法有比较检验法、针描 法、干预法。
1．加工过程中零件外表留下的刀痕； 2．切屑别离时工件外表的塑性变形； 3．切削过程中工艺系统的高频振动； 4．刀具与零件外表的摩擦。
四、外表粗糙度轮廓对零件工作 性能的影响
1．耐磨性 2．配合性质稳定性 3．耐疲劳性 4．抗腐蚀性
第二节 外表粗糙度轮廓的评定
一、取样长度和评定长度
1．取样长度lr
外表粗糙度轮廓中线：为了定量地评定外表粗糙度 轮廓而确定的一条基准线。 1．轮廓最小二乘中线
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第一节 外表粗糙度的根本概念
一、外表粗糙度：加工外表所具有的微观几何形状误差。
三、外表粗糙度轮廓参数允许值的选择
外表粗糙度参数值的选用原那么：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，参数的允许值应 尽可能大些。
表4-2，4-3，4-3，4-5. P116，尺寸公差、形状公差与外表粗糙度 公差的对应关系。
四、外表粗糙度轮廓的符号和代号
1.外表粗糙度的符号
1．外表粗糙度轮廓幅度参数的标注
2．外表粗糙度轮廓技术要求其它工程的标注
按标准规定选用对应的取样长度时，那么 在图样上省略标注，否那么应按如图4-10a 所示方法标注取样长度，图中取样长度取值 为0.8 mm。如果某外表的粗糙度要求按指定 的加上方法(如铣削)获得时、可用文字标注见 图4-10b。
〔5〕国家标准规定的外表粗糙度轮廓的标注方法.
〔6〕外表粗糙度轮廓的检测主要方法有比较检验法、针描 法、干预法。
1．加工过程中零件外表留下的刀痕； 2．切屑别离时工件外表的塑性变形； 3．切削过程中工艺系统的高频振动； 4．刀具与零件外表的摩擦。
四、外表粗糙度轮廓对零件工作 性能的影响
1．耐磨性 2．配合性质稳定性 3．耐疲劳性 4．抗腐蚀性
第二节 外表粗糙度轮廓的评定
一、取样长度和评定长度
1．取样长度lr
外表粗糙度轮廓中线：为了定量地评定外表粗糙度 轮廓而确定的一条基准线。 1．轮廓最小二乘中线
表面粗糙度及测量完整ppt
4.2 表面粗糙度的评定参数
1．取样长度l 2．评定长度ln 3．轮廓中线m （1）轮廓的最小二乘中线 （2）轮廓的算术平均中线
1、轮廓算术平均偏差
轮廓算术平均偏差
4.2 形位公差及其检测
2．微观不平度十点高度R
微观不平度十点高度Rz示意图
3．轮廓最大高度
轮廓最大高度Ry示意图
国标规定采用中线制来评定表面粗糙度，粗糙度的评 定参数一般从、、中选取，参数值如表5-2、表5-3所示 的“系列值”应得到优先选用。在常用的参数值范围内（
第四章 表面粗糙度及测量
4.1 概述 4.2 表面粗糙度的评定参数 4.3 表面特征代号及标注 4.4 表面粗糙度数值的选择 4.5 表面粗糙度的测量
第四章 表面粗糙度及测量
4.1 概述
（ a）
（ b）
（ c）
（a）表面实际轮廓
（b）表面粗糙度
（ d）
（c）形状误差
1．摩擦和磨损方面 2．配合性质方面 3．疲劳强度方面 4．耐腐蚀性方面 5．接触刚度方面
（5）要求耐腐蚀的零件表面，粗糙度数值应小一些。 （6）有关标准已对表面粗糙度要求作出规定的，应按相应
标准确定表面粗糙度数值。
4.5 表面粗糙度的测量
1．比较法 2．光切法 3．干涉法 4．针描法
1．测量方向 2．测量部位 3．测量部位 4．表面缺陷
谢谢观看
为 0.025～6.3μm，为0.10～25μm）推荐优先选用。
4.3 表面特征代号及标注
10～25μm）推荐优先选用。 （1）在满足零件表面功能要求的情况下，尽量选用大一些的数值。 定参数一般从、、中选取，参数值如表5-2、表5-3所示 （3）摩擦面承受高压和交变载荷的工作面的粗糙度数值应小一些。 （4）尺寸精度和形状精度要求高的表面，粗糙度数值应小一些。 （4）尺寸精度和形状精度要求高的表面，粗糙度数值应小一些。 国标规定采用中线制来评定表面粗糙度，粗糙度的评 （c）形状误差 3 表面特征代号及标注 （b）表面粗糙度 2 表面粗糙度的评定参数 5 表面粗糙度的测量 （a）表面实际轮廓 2 表面粗糙度的评定参数
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原则：在满足零件性能要求的前提下，尽量选择较大的参数值，以降低成本。 （1）同一零件上，工作表面的粗糙度值应比非工作表面小。 （2）摩擦表面的粗糙度值应比非摩擦面小；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、单位压力大的摩擦表面，应比运动速度低、单位 压力小的摩擦表面的粗糙度参数值要小。 （3）承受交变压力的表面及易引起应力集中的部分（如圆角、沟槽），表面粗 糙度参数值要小。 （4）要求配合稳定可靠的零件表面粗糙度参数值应小。配合间隙小的配合表面 以及要求联接可靠、受重载荷的过盈配合表面等，表面粗糙度参数值应小。 （5）配合性质相同时，零件的尺寸越小则表面粗糙度参数值越小。同一公差等 级，轴的表面粗糙度值应比孔的数值小，小尺寸比大尺寸的数值要小。 （6）防腐性、密封性要求高、外表美观的表面，粗糙度参数值应小。 （7）凡有关标准已对表面粗糙度要求作出具体规定，应按标准规定来确定。
5.1.3 表面波纹度对零部件性能的影响
（1）对耐磨性及配合的影响 （2）对密封性的影响 （3）对零件振动和噪音的影响
5.2 表面粗糙度的评定
经加工获得的零件表面的粗糙度是否满足使用要求，需要进行测 量和评定。
5.2.1 一般术语及定义
（1）表面轮廓
指一个指定平面与实际表面 相交所得的轮廓，它是评定 表面结构首先要确定的研究 对象。
5.2.3 评定参数（续）
2. 幅度参数（纵坐标平均值）
（2）轮廓的均方根偏差Rq
在一个取样长度内纵坐标值Z(x)的均方根值 Rq
1 lr Z 2 ( X )dx lr 0
（3）轮廓的偏斜度Rsk
在一个取样长度内纵坐标值Z(x)三次方的平均值与Rq的三次方的比值。
（4）轮廓的陡度Rku
Rsk=
第四章 表面粗糙度及检测
5.1 概念及其对零件使用性能的影响
5.1.1 表面特征的意义
3类几何形状误差
实际表面轮廓 表面粗糙度轮廓 波纹度轮廓 λ 宏观形状轮廓
零件表面几何形状误差及其组成成份
5.1 概念及其对零件使用性能的影响
5.1.2 表面粗糙粗对零件使用性能的影响
（1）对配合性质的影响 （2）对耐磨性的影响 （3）对工作精度的影响 （4）对疲劳强度的影响 （5）对抗腐蚀性能的影响
轮廓算术平均中线
指在取样长度内， 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。
5.2 表面粗糙度的评定
5.2.1 一般术语及定义（续）
轮廓最小二乘中线 指在取样长度内，使轮廓线上各点轮廓偏距 Z i的平方和为最小的线
最小二乘中线
Zi
lr
5.2 表面粗糙度的评定
5.2.2 几何参数
中线
lr
lr
lr
lr
lr
ln
5.2 表面粗糙度的评定
5.2.1 一般术语及定义（续）
（4）评定长度 用于判别被评定轮廓的X轴方向上的长度，它包含一个或几个取 样长度，在一般情况下以五个取样长度为一个评定长度 。
中线
lr
lr
lr
lr
lr
ln
5.2 表面粗糙度的评定
5.2.1 一般术语及定义（续）
（5）中线 具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。包括轮廓最小二乘中线和 轮廓算术平均中线
5.3.1 参数的选用
表面粗糙度的评定参数应从幅度参数Ra、Rz、间距参数Rsm 和
相关参数Rmr(c)中选取。
Ra、Rz为主参数且Ra反映轮廓信息最多能够较完整全面的反映
零件表面微观几何形状； Rsm和Rmr(c)为辅助参数，一般不单独使用。
5.3 表面粗糙度的选用
5.3.2 参数值的选用
5.2 表面粗糙度的评定
5.2.1 一般术语及定义（续）
（2）轮廓滤波器
把轮廓分成长波和短波成分的滤波器。
传输系数/%
100
粗糙度轮廓
波纹度轮廓
50
λs
λc
λf 波长
5.2 表面粗糙度的评定
5.2.1 一般术语及定义（续）
（3）取样长度
用于判别被评定轮廓的不规则特征的X 轴方向上的长度，即测量或评定表面粗糙度时所 规定的一段基准线长度，它至少包含5 个以上轮廓峰和谷。
5.2.3 评定参数
1. 幅度参数（峰和谷）
（1）最大轮廓峰 高Rp （2）最大轮廓峰 深Rv （3）轮廓最大高 度Rz Rz=Rp+Rv
5.2 表面粗糙度的评定
5.2.3 评定参数（续）
2. 幅度参数（峰和谷）
（4）轮廓单元的平均高度 Rc 指在一个取样长度内轮廓单元高度Zt的平 均值
（5）轮廓的总高度 Rt 在评定长度内最大轮廓峰高与最大轮廓谷深之和
（1）轮廓峰
指被评定轮廓上连接轮廓与X轴两相邻交点的向外的轮廓部分。 最高点——轮廓峰高Zp
（2）轮廓谷
指被评定轮廓上连接轮廓与X轴两相邻交点的向内的轮廓部分。 最低点——轮廓谷深Zv
5.2 表面粗糙度的评定
5.2.2 几何参数（续）
（3）轮廓单元
指轮廓峰和相邻轮廓谷的组合 。
5.2 表面粗糙度的评定
第四章 表面粗糙度及检测
学习要点：
目的：了解表面粗糙度的意义及表示方法，为选用表面粗糙度 打下基础。 内容： （1）了解表面粗糙度的实质及对零件使用性能的影响； （2）掌握表面粗糙度的评定参数的含义及应用场合； （3）初步掌握表面粗糙度的正确选用，能在图样上正确标注； （4）了解表面粗糙度的检测方法。
1 1 Rq3 lr
lr 0
Z
3
(
x)dx
在一个取样长度内纵坐标值Z(x)四次方的平均值与Rq的四次方的比值。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 1
Rku=Rq4 lr
lr 0
Z
4
(
x)dx
5.2 表面粗糙度的评定
5.2.3 评定参数（续）
3. 间距参数
间距参数用轮廓单元的平均宽度Rsm衡量。所谓轮廓单元的平均宽度是指在一
个取样长度内轮廓单元宽度Xs的平均值
Xs1
Xs2 Xs3
Xs4
Xs5
Xs6
中线
Rsm
1 m
m i 1
Xsi
lr
5.2 表面粗糙度的评定
5.2.3 评定参数（续）
4. 曲线和相关参数
（1）轮廓支承长度率 Rmr(c) 指在给定水平截面高度c上轮廓的 实体材料长度Ml(c)与评定长度的比率。
Ml2
Ml1
Ml3
c
n
Mli
Rmr(c)= i1
lｎ
Ml (c) lｎ
ln
5.2 表面粗糙度的评定
5.2.3 评定参数（续）
4. 曲线和相关参数
（2）轮廓支承长度率曲线 轮廓支承长度率曲线 Rmc表示轮廓支 承率随水平位置而变化的关系曲线
中线
0
20
40
60
Rmr(c)/%
100
评定长度
c/%
5.3 表面粗糙度的选用
Rt≥Rz
5.2 表面粗糙度的评定
5.2.3 评定参数（续）
2. 幅度参数（纵坐标平均值）
（1）轮廓的算术平均偏差Ra
指在一个取样长度内纵坐标值Z(x) 绝对值的算术平均值
Z Z1 Z2
Ra 1
lr
Z(x) dx
lr 0
Ra
x
Zn
Zi
近似
Ra 1 n
n i 1
Zi
5.2 表面粗糙度的评定
5.1.3 表面波纹度对零部件性能的影响
（1）对耐磨性及配合的影响 （2）对密封性的影响 （3）对零件振动和噪音的影响
5.2 表面粗糙度的评定
经加工获得的零件表面的粗糙度是否满足使用要求，需要进行测 量和评定。
5.2.1 一般术语及定义
（1）表面轮廓
指一个指定平面与实际表面 相交所得的轮廓，它是评定 表面结构首先要确定的研究 对象。
5.2.3 评定参数（续）
2. 幅度参数（纵坐标平均值）
（2）轮廓的均方根偏差Rq
在一个取样长度内纵坐标值Z(x)的均方根值 Rq
1 lr Z 2 ( X )dx lr 0
（3）轮廓的偏斜度Rsk
在一个取样长度内纵坐标值Z(x)三次方的平均值与Rq的三次方的比值。
（4）轮廓的陡度Rku
Rsk=
第四章 表面粗糙度及检测
5.1 概念及其对零件使用性能的影响
5.1.1 表面特征的意义
3类几何形状误差
实际表面轮廓 表面粗糙度轮廓 波纹度轮廓 λ 宏观形状轮廓
零件表面几何形状误差及其组成成份
5.1 概念及其对零件使用性能的影响
5.1.2 表面粗糙粗对零件使用性能的影响
（1）对配合性质的影响 （2）对耐磨性的影响 （3）对工作精度的影响 （4）对疲劳强度的影响 （5）对抗腐蚀性能的影响
轮廓算术平均中线
指在取样长度内， 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。
5.2 表面粗糙度的评定
5.2.1 一般术语及定义（续）
轮廓最小二乘中线 指在取样长度内，使轮廓线上各点轮廓偏距 Z i的平方和为最小的线
最小二乘中线
Zi
lr
5.2 表面粗糙度的评定
5.2.2 几何参数
中线
lr
lr
lr
lr
lr
ln
5.2 表面粗糙度的评定
5.2.1 一般术语及定义（续）
（4）评定长度 用于判别被评定轮廓的X轴方向上的长度，它包含一个或几个取 样长度，在一般情况下以五个取样长度为一个评定长度 。
中线
lr
lr
lr
lr
lr
ln
5.2 表面粗糙度的评定
5.2.1 一般术语及定义（续）
（5）中线 具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。包括轮廓最小二乘中线和 轮廓算术平均中线
5.3.1 参数的选用
表面粗糙度的评定参数应从幅度参数Ra、Rz、间距参数Rsm 和
相关参数Rmr(c)中选取。
Ra、Rz为主参数且Ra反映轮廓信息最多能够较完整全面的反映
零件表面微观几何形状； Rsm和Rmr(c)为辅助参数，一般不单独使用。
5.3 表面粗糙度的选用
5.3.2 参数值的选用
5.2 表面粗糙度的评定
5.2.1 一般术语及定义（续）
（2）轮廓滤波器
把轮廓分成长波和短波成分的滤波器。
传输系数/%
100
粗糙度轮廓
波纹度轮廓
50
λs
λc
λf 波长
5.2 表面粗糙度的评定
5.2.1 一般术语及定义（续）
（3）取样长度
用于判别被评定轮廓的不规则特征的X 轴方向上的长度，即测量或评定表面粗糙度时所 规定的一段基准线长度，它至少包含5 个以上轮廓峰和谷。
5.2.3 评定参数
1. 幅度参数（峰和谷）
（1）最大轮廓峰 高Rp （2）最大轮廓峰 深Rv （3）轮廓最大高 度Rz Rz=Rp+Rv
5.2 表面粗糙度的评定
5.2.3 评定参数（续）
2. 幅度参数（峰和谷）
（4）轮廓单元的平均高度 Rc 指在一个取样长度内轮廓单元高度Zt的平 均值
（5）轮廓的总高度 Rt 在评定长度内最大轮廓峰高与最大轮廓谷深之和
（1）轮廓峰
指被评定轮廓上连接轮廓与X轴两相邻交点的向外的轮廓部分。 最高点——轮廓峰高Zp
（2）轮廓谷
指被评定轮廓上连接轮廓与X轴两相邻交点的向内的轮廓部分。 最低点——轮廓谷深Zv
5.2 表面粗糙度的评定
5.2.2 几何参数（续）
（3）轮廓单元
指轮廓峰和相邻轮廓谷的组合 。
5.2 表面粗糙度的评定
第四章 表面粗糙度及检测
学习要点：
目的：了解表面粗糙度的意义及表示方法，为选用表面粗糙度 打下基础。 内容： （1）了解表面粗糙度的实质及对零件使用性能的影响； （2）掌握表面粗糙度的评定参数的含义及应用场合； （3）初步掌握表面粗糙度的正确选用，能在图样上正确标注； （4）了解表面粗糙度的检测方法。
1 1 Rq3 lr
lr 0
Z
3
(
x)dx
在一个取样长度内纵坐标值Z(x)四次方的平均值与Rq的四次方的比值。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 1
Rku=Rq4 lr
lr 0
Z
4
(
x)dx
5.2 表面粗糙度的评定
5.2.3 评定参数（续）
3. 间距参数
间距参数用轮廓单元的平均宽度Rsm衡量。所谓轮廓单元的平均宽度是指在一
个取样长度内轮廓单元宽度Xs的平均值
Xs1
Xs2 Xs3
Xs4
Xs5
Xs6
中线
Rsm
1 m
m i 1
Xsi
lr
5.2 表面粗糙度的评定
5.2.3 评定参数（续）
4. 曲线和相关参数
（1）轮廓支承长度率 Rmr(c) 指在给定水平截面高度c上轮廓的 实体材料长度Ml(c)与评定长度的比率。
Ml2
Ml1
Ml3
c
n
Mli
Rmr(c)= i1
lｎ
Ml (c) lｎ
ln
5.2 表面粗糙度的评定
5.2.3 评定参数（续）
4. 曲线和相关参数
（2）轮廓支承长度率曲线 轮廓支承长度率曲线 Rmc表示轮廓支 承率随水平位置而变化的关系曲线
中线
0
20
40
60
Rmr(c)/%
100
评定长度
c/%
5.3 表面粗糙度的选用
Rt≥Rz
5.2 表面粗糙度的评定
5.2.3 评定参数（续）
2. 幅度参数（纵坐标平均值）
（1）轮廓的算术平均偏差Ra
指在一个取样长度内纵坐标值Z(x) 绝对值的算术平均值
Z Z1 Z2
Ra 1
lr
Z(x) dx
lr 0
Ra
x
Zn
Zi
近似
Ra 1 n
n i 1
Zi
5.2 表面粗糙度的评定