互换性表面粗糙度
互换性表面粗糙度实验
互换性与测量技术基础——试样表面粗糙度测量实验班级：机自11-1班姓名：龙秀森学号：11041114一、实验目的1. 了解表面粗糙度的测量原理、常用方法以及需要测定的参量；2. 学习掌握TR220手持式粗糙度仪、RM—20袖珍式粗糙度仪的使用方法；3. 测定待测物件的轮廓算术平均偏差Ra等参量。
二、实验仪器粗糙度比较样板、TR220手持式粗糙度仪、RM—20袖珍式粗糙度仪。
三、实验内容内容I：表一、比较法测量表面粗糙度编号名称材料Ra（μm）加工方法2 矩形块45#钢 3.2 车床1 小圆柱体45#钢 6.3 立铣内容II：用RM-20袖珍式表面粗糙度仪检测材料：碳化硅加工方法：电火花注意：指定样件，指定表面才能使用该仪器，粗糙面严紧使用，否则损坏一起。
Ra最大只能测15um。
RM-20袖珍型表面粗糙度仪RM-20袖珍型表面粗糙度仪的使用：a、开机打开电源开关，电源接通。
b、功能选择如果需要选择测量参数Ra，将手指轻触图1中3键，如果需要选择测量参数Rz，将手指轻触图1中3键，屏幕将显示Rz值，再直接按3键，屏幕将回到Ra值。
如果需要选择取样长度，将手指轻触图1中4键，若此时的取样长度为0.25mm,再次按此功能键，长度变为0.8mm，再一次则为2.5mm，然后再回到0.25mm。
取样长度的选择根据工件表面质量来选取相应的取样长度。
各取样长度对应的范围如下：0.25mm Ra 0.05-0.15（um）0.8mm Ra 0.1-2.5(um)2.5mm Ra 6.0-15.0(um)c、启动、运行和运行结束将仪器▼||▼对准被测工件表面，用说指轻按1键，传感器开始移动，屏幕自动记录表面粗糙度的数值，待传感器返回开始位置，运行结束，即可开始下次测量。
注：运行结束前，仪器不会响应再次测量的命令，完整的测量结束后，才允许进行下次操作。
d、充电当开机后或测量过程中，液晶屏出现闪烁现象，说明电池电压低于工作电压下限，应予充电。
《互换性与测量技术基础》用光切显微镜测量表面粗糙度实验
《互换性与测量技术基础》用光切显微镜测量表面粗糙度实验一、实验目的1．掌握用光切显微镜评定工件表面粗糙度的方法。
2．加深对表面粗糙度评定参数的理解。
二、实验仪器和工具光切显微镜、被测工件三、实验原理光切显微镜是以光切法原理，测量和观察机械零件加工表面的微观几何形状误差的，又称表面粗糙度显微镜。
在不破坏零件表面的条件下测出工件截面轮廓最大高度和沟糟宽度的实际尺寸。
此外，还可测量零件表面上个别位置的加工痕迹和破损情况。
该仪器用于测量零件表面轮廓最大高度Rz值，其测量范围取决于选用的物镜的放大倍数，通常适用于测量Rz等于 0.8—63 微米的表面粗糙度。
此种仪器只能对外表面进行测量，除对金属进行测量外，也可对纸张、木材和人工材料进行测量。
光切显微镜的外形及成像原理图如图 2-1和图 2-2所示。
图 2-1 光切显微镜外形图图 2-2 光切显微镜成像原理图由光源1发出的光，穿过夹缝2，形成带状光束，经物镜组O1O1′,斜向45°射向工件，凹凸不平的表面上呈现出曲折光带，再以45°反射，经物镜组O2O2′，到达分划板3上。
人眼通过目镜可以看到如图2-3所示。
图 2-3 光切显微镜的目镜视野四、测量步骤1、根据被测工件表面粗糙度的要求，选择合适的物镜组，分别安装在投射光管和观察光管的下端。
2、接通电源。
3、擦净被测工件，把它安放在工作台上，并使被测表面的切削痕迹的方向与光带垂直。
当测量圆柱形工件时，应将工件置于V形块上。
4、粗调节：用手托住支臂，松开锁紧螺钉，缓慢旋转支臂调节螺母，使支臂上下移动，直到目镜中观察到绿色光带和表面轮廓不平度的影象。
然后，将螺钉固紧。
要注意防止物镜与工件表面相碰，以免损坏物镜组。
5、细调节：缓慢而往复转动调节手轮，调焦环和调节螺钉，使目镜中光带最狭窄，轮廓影象最清晰并位于视场的中央。
6、松开螺钉，转动目镜测微器，使目镜中十字线的一根线与光带轮廓中心线大致平行（此线代替平行于轮廓中线的直线）。
互换性与技术测量(第六版)第一章
Y av =（Y max +Y min）/2
例题2
计算:孔
50
0.025 0
与轴
50 0.059 0.043
配合的极限间隙或极限过盈、 配合公差并画出公
差带图，说明配合类别。
解：
+0.059 +0.043
0.020 0.033
表示基本尺寸为25，上偏差
为－0.020，下偏差为－0.033。
二、 有关“公差与偏差”的术语与定义
1. 尺寸偏差(简称偏差)： (2) 实际偏差 实际偏差Ea=实际尺寸Da—基本尺寸D
注意：由于零件同一表面上不同位置的 实际尺寸往往不同。
偏差是以基本尺寸为基数，从偏离基本 尺寸的角度来表述有关尺寸的术语。
注意：公差值无正负含义。它表示尺寸变动 范围的大小。不应出现“+”“—”号。
加工误差不可避免T≠0
二、 有关“公差与偏差”的术语与定义
公差与偏差的特点比较：
1）“偏差”是代数差，可以为正，负或零； “公差”是绝对值，无正、负可言且不能为零。
2）“极限偏差”限制“实际偏差”；“公差” 限制实际尺寸的变动量。
二、 有关“公差与偏差”的术语与定义
2.尺寸公差（简称公差） 公差：允许尺寸的变动量。等于最大极限尺
寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值。孔、轴的
公差分别用Th（hole）和Ts （shaft） 表示。
Th =︱ Dmax- Dmin ︱= ︱ ES-EI︱ Ts =︱ dmax- dmin ︱= ︱ es- ei︱
X max= D max— dmin=ES – ei 孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代 数差称为最大过盈，用Y max表示。
互换性与测量技术基础表面粗糙度的含义和评定参数
14.1表面粗糙度的含义和评定参数主讲教师：马惠萍第4章 表面粗糙度设计1.问题的提出？（含义及为什么对零件提出表面精度要求？）2.用什么评定？（评定基准及其评定参数）3.如何选用或设计表面粗糙度？4.在零件图上如何标注？第4章 表面粗糙度设计的学习内容why what how how表面粗糙度的产生：(3) 以及机床等工装系统的振动等。
(2) 切削过程中切屑分离时的塑性变形；(1) 切削后遗留的刀痕；微小峰谷的高低程度和间距状况称为表面粗糙度，它是一种微观几何形状误差，也称微观不平度。
4.1.1表面粗糙度的含义一般按S 分：S ＜1mm 为表面粗糙度1≤S ≤10mm 为波纹度S ＞10mm 为 f 形状表面粗糙度是指加工后零件表面的微小峰谷（Z ）高低程度和间距（S ）状况。
间距S高低ZS＜1mm短波滤波器滤波后：1≤S≤10mm带通滤波器滤波后：S>10mm长波滤波器滤波后：（1）影响零件的耐磨性；（2）影响配合性质的稳定性；（3）影响抗疲劳强度；（4）影响抗腐蚀性；表面不是越光越好。
4.1.2 表面粗糙度对机械零件使用性能的影响4.1.3 表面粗糙度评定的基本术语1. 取样长度lr---基准线长度。
至少含5个波峰和波谷2.评定长度ln-- --最小的测量长度。
一般包括5个取样长度lr图5.4 取样长度和评定长度3. 中线—指具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线图4-5 轮廓中线轮廓算术平均中线：在取样长度内lr ，划分实际轮廓为上、下两部分面积相等的线轮廓算术平均中线dxx Z lrRa rl ⎰= 0)(1（1）轮廓的算术平均偏差Ra （触针式电感轮廓仪测量0.025-6.3）在取样长度lr 内，纵坐标值Z (x )的绝对值的算术平均值∑=≈ni iZnRa 11Z iZ (x )xlrRa算术平均偏差Ra4.1.4 表面粗糙度的评定参数—幅度（高度）参数（2）轮廓的最大高度Rz minV max P Z Z Rz +=在取样长度lr 内maxP Z 1P Z 1v Z 2v Z Rz最大高度Rz中线maxv Z图4.9 微观形状对质量的影响幅度参数评定？4.1.4 表面粗糙度的评定参数—附加参数（3）间距参数RSm(反映间距特性)轮廓单元:一个轮廓峰和相邻轮廓谷的组合。
互换性与测量技术粗糙度测量基础实验报告
互换性与测量技术基础之表面粗糙度测量专业：机械设计制造及其自动化1105班姓名：高朋学号：110415042013年12月17日目录互换性与测量技术基础之表面粗糙度测量 (1)一．实验目的 (3)二．实验用具 (3)三．实验内容 (3)（1）用表面粗糙度样板确定Ra值。
(3)（2）用RM-20袖珍式表面粗糙度仪检测。
(3)(3)用TR220手持式粗糙度仪，测量Ra、Ry、Rz。
(6)四．数据处理 (7)五．实验感悟与体会 (9)六．上网研究 (9)七. 我的创新 (13)一．实验目的1、掌握表面粗糙度检测常用仪器的原理与使用方法。
2、加深对参数Ra、Rz、Ry的理解。
二．实验用具样板、RM-20袖珍式表面粗糙度仪、TR220手持式粗糙度仪、信号采集系统、PC机三．实验内容（1）用表面粗糙度样板确定Ra值比较法：将被测表面粗糙度样板直接进行比较。
前提：两者的加工方法和材料应尽可能相同，否则将产生较大误差，用肉眼或借助于放大镜等比较，也可以手摸，指甲划动的感觉来判断被测表面的粗糙度（指比较粗糙的工件）。
样板不能用手乱摸，防止生锈。
这种方法一般多用于车向或评定Ra值较大的工件。
评定的准确性很多程度上取决于检验人员的经验。
（2）用RM-20袖珍式表面粗糙度仪检测材料：碳化硅加工方法：电火花注意事项：指定样件，指定表面才能使用该仪器，粗糙面严紧使用，否则损坏一起。
Ra最大只能测15um。
图1 RM-20袖珍型表面粗糙度仪RM-20袖珍型表面粗糙度仪的使用方法：A.开机打开电源开关，电源接通，屏幕显示为0.B.功能选择如果需要选择测量参数Rz，将手指轻触图一中3键，屏幕左上角将会有Rz字样的显示，表明现在切换为测量Rz模式。
如果需要选择取样长度，将手指轻按图一中4键，屏幕右方将会有取样长度示数的变化，再轻触4键，取样长度示数会再次发生变化，再轻触4键，屏幕将循环到最初形式。
C.参数选择如果需要选择测量参数Ra，将手指轻触图1中3键，如果需要选择测量参数Rz，将手指轻触图1中3键，屏幕将显示Rz值，再直接按3键，屏幕将回到Ra值。
中国石油大学互换性表面粗糙度实验报告
中国石油大学表面粗糙度实验报告一、实验目的1.掌握表面粗糙度检测常用仪器的原理与使用方法2.加深对符号Ra，Rz，Ry的理解3.培养创新能力，讨论创新案例4.通过对实验精密仪器的了解与操作，学会严格按照仪器说明书进行操作，杜绝操作失误造成的仪器损坏现象。
5.对于实验设备的认识，发现设备的不足或缺陷，创新思维设计新型的实验设备，完善实验检测条件。
二、实验用具表面粗糙度样板，RM-20袖珍式表面粗糙度仪，微小孔轮廓检测实验装置（内含TR220-手持式粗糙度计）三、实验步骤1.老师讲解表面粗糙度仪和表面粗糙度样板的作用和使用方法。
2.表面粗糙度样板对两个不同加工方法的试件比较确定Ra值。
3.用RM-20袖珍式表面粗糙度仪检测1-6号六个平面的粗糙度，使用方法参考下文。
4.使用TR220手持式粗糙度计检测工件表面的粗糙度值，传输进入计算机软件，绘制成为精确地曲线。
四、实验内容与原理1.比较法将被测表面直接与表面粗糙度样板（图1）直接进行比较，前提是两者的加工方法和材料应该尽可能相同，否则将产生较大的误差。
可以用眼或者放大镜比较，也可用手摸，用指甲划动的感觉来判断被测表面的粗糙度，但是用于比较粗糙度的样板不能用手直接触摸，防止生锈——这种方法用于车间或者Ra值比较，这个比较的准确性很大程度上取决于检验人员的经验。
图12.RM-20袖珍式表面粗糙度仪使用方法（1）仪器型号含义：R M 20袖珍式（测量范围）特征代号粗糙度（2）部分名称（图2）1、打开电源开关1（用完后要及时关闭）2、传感器触针在仪器的底部，有一个塑料保护盖，使用时摘下保护盖，传感器触针格外小心，不要乱用手触摸，那是仪器的关键部位。
3、电压不足的时候，要及时充电，出现异常，及时报告。
4、按键3可以选择切换Ra和Rz，不用重复测量，手指中部按压3可以循环切换两个数值。
5、按键4是选择不同的取样长度，对应不同的取样范围，如下0.25mm Ra 0.05-0.15um0.80mm Ra 0.10-2.50um2.50mm Ra 1.50-15.0um6、测量分三个步骤：启动—运行—运行结束，将仪器部位对准被测工件表面，用手指轻按图1中的1键，传感器开始移动，然后屏幕自动示数实际测量值，待传感器返回起始位置，运行结束，等待两秒，等待机器稳定，可以取下读数，一次结束才可以进行下次。
互换性与测量技术基础表面粗糙度的标注和设计
14.2表面粗糙度的标注和设计主讲教师：马惠萍第4章 表面粗糙度设计1. 表面粗糙度的参数数值—标准值表4-1 Ra的数值(GB/T1031-2009)0.120.20 3.2500.0250.40 6.30.0500.8012.50.100 1.6025表4-2 Rz的数值(GB/T1031-2009)0.0250.40 6.310010000.0500.8012.52000.100 1.60254000.20 3.2508001. 表面粗糙度的参数数值—标准值表4-4 Rmr (c) 的数值(GB/T1031-2009)Rsm (c ) /%1015202530405060708090表4-3 Rsm 的数值(GB/T1031-2009)Rsm /mm0.0060.1 1.60.01250.2 3.20.0250.4 6.30.050.812.5评定参数选用幅度参数R a、R z附加参数---有特殊要求选用RSm ， Rmr(c)优先选R a：粗糙度参数值在（0.025~6.3）μ m；电动轮廓仪（测量范围0.02-8 μ m ）选R z：粗糙度参数值在(6.3~100)μm ，(0.008~0.020 )μm；采用光学仪器测量，特高或特低2. 表面粗糙度评定参数（4个）的选用评定参数选用幅度参数R a、R z附加参数---有特殊要求选用RSm ， Rmr(c)RSm（轮廓单元平均宽度）(反映间距特性)——导轨、法兰—用于对密封性、涂漆性能、抗裂纹和抗腐蚀等有要求时；Rmr(c) （轮廓的支承长度率）（反映形状特性）—轴承、轴瓦—用于对耐磨性和接触刚度等有要求时，但同时要给出C值2. 表面粗糙度参数的选用6满足功能要求的前提下－－值尽量大，表面粗糙（Rmr (c ) 值小 ）（标准化）参数值的选用考虑（类比法）参考表4-5～4-7工作面比非工作面值小（同一个零件）；摩擦面比非摩擦面值小；配合稳定、尺寸（几何）公差值小、密封性好等值小；满足功能要求的前提下－－值尽量大，表面粗糙（Rmr (c ) 值小 ）（标准化）参数值的选用考虑（类比法）参考表4-5～4-7小间隙配合和重载过盈配合值小相同公差等级：轴比孔小，小尺寸比大尺寸小特殊应按标准规定确定粗糙度值4-54-64-7一.表面粗糙度的符号4.2.2 表面粗糙度的标注二. 表面粗糙度要求标注的内容及其注法1. 表面粗糙度要求标注的内容表面粗糙度要求标注的内容：表面粗糙度单一要求（不可省略）取样长度传输带加工工艺加工余量等补充要求1. 表面粗糙度要求标注的内容b图粗糙度要求的注写的位置a —第一个表面粗糙度（单一）要求（μm）；b — 第二个表面粗糙度要求（μm）；c — 加工方法（车，铣，磨，镀等）；d — 表面纹理和纹理方向；e — 加工余量（单位：mm）。
互换性与技术测量第四章--表面粗糙度及检测概要
新媒体时代下的传统节日文化传播近年来，随着新媒体的兴起和普及，传统节日的文化传播方式也发生了翻天覆地的变化。
新媒体平台如微博、微信公众号、视频网站等的崛起，给传统节日的传播带来了前所未有的便利和机遇。
本文将探讨新媒体时代下传统节日文化传播的现状、问题和前景。
一、新媒体对传统节日文化传播的影响在过去，传统节日的传播主要依赖于传统媒体渠道，如电视、广播和报纸。
然而，随着新媒体的兴起，传播媒介发生了巨大的变革。
新媒体具有即时性、互动性和多样性的特点，使得传统节日文化的传播更加迅捷和多元化。
通过微博、微信朋友圈等社交媒体平台，人们可以随时随地分享传统节日的习俗、风俗和故事等内容，与他人进行交流和互动，进一步扩大了传统节日文化的影响力。
二、新媒体时代下的传统节日文化传播模式1. 内容创作与传播平台新媒体时代，每个人都有机会成为内容的创造者和传播者。
传统节日文化的传播不再依赖于专业的媒体机构，普通民众也可以通过开设微博、微信公众号等平台，创作和分享与传统节日相关的内容。
他们可以通过文字、图片、视频等多种形式，展现传统节日的庆祝活动、习俗和传统食物等。
这样的传播模式使得传统节日文化更加贴近人民群众，更易于传达和接受。
2. 互动传播与参与感新媒体平台的互动性为传统节日文化传播带来了全新的体验。
传统节日活动可以通过微博、微信等渠道与广大用户进行互动，引发用户的参与和共鸣。
例如，开展线上的传统节日文化体验活动，用户可以通过互动游戏、抽奖等方式，加深对传统节日的了解和认同。
这种互动传播模式进一步激发了人们对传统节日文化的热爱与传承。
三、新媒体时代下的传统节日文化传播面临的问题与挑战尽管新媒体为传统节日文化传播带来了许多机遇，但也面临着一些问题和挑战。
1. 信息真实性和传统性新媒体时代，信息的真实性成为了一个亟待解决的问题。
在传统节日的文化传播中，一些不准确或篡改的信息可能会误导用户，损害传统节日文化的真实性和传承价值。
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
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》 第4章 表面粗糙度
第4章表面粗糙度4.1 概述4.1.1 表面粗糙度的定义在机械加工过程中，由于刀具或砂轮切削后遗留的刀痕、切削过程中切屑分离时的塑性变形，以及机床的振动等原因，会使被加工零件的表面存在一定的几何形状误差。
其中造成零件表面的凹凸不平，形成微观几何形状误差的较小间距（通常波距小于1 mm）的峰谷，称为表面粗糙度。
它与表面形状误差（宏观几何形状误差）和表面波度的区别，大致可按波距划分。
通常波距在1～10 mm的属于表面波纹度，波距大于10 mm的属于形状误差，见图4.1。
图4.1 表面几何形状误差分析4.1.2 表面粗糙度对机械零件使用性能的影响表面粗糙度对机械零件使用性能及其寿命影响较大，尤其对在高温、高速和高压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．对耐磨性的影响具有表面粗糙度的两个零件，当它们接触并产生相对运动时只是一些峰顶间的接触，从而减少了接触面积，比压增大，使磨损加剧。
零件越粗糙，阻力就越大，零件磨损也越快。
但需指出，零件表面越光滑，磨损量不一定越小。
因为零件的耐磨性除受表面粗糙度影响外，还与磨损下来的金属微粒的刻划，以及润滑油被挤出和分子间的吸附作用等因素有关。
所以，过于光滑表面的耐磨性不一定好。
2．对配合性质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易被挤平，实际有效过盈减小，致使连接强度降低。
因此，表面粗糙度影响配合性质的可靠性和稳定性。
3．对抗疲劳强度的影响零件表面越粗糙，凹痕越深，波谷的曲率半径也越小，对应力集中越敏感。
特别是当零件承受交变载荷时，由于应力集中的影响，使疲劳强度降低，导致零件表面产生裂纹而损坏。
4．对接触刚度的影响由于两表面接触时，实际接触面仅为理想接触面积的一部分。
零件表面越粗糙，实际接触面积就愈小，单位面积压力增大，零件表面局部变形必然增大，接触刚度降低，影响零件的工作精度和抗振性。
互换性与技术测量 第5章 表面粗糙度
(a) 取样长度个数“3”
(b) 取样长度个数“6”
5、单向和双向极限的标注
（1）单向极限的标注 单向上极限：标注参数代号、参数值和传输带； 单向下极限：参数代号前应加L，例L Ra 0.32。 （2）双向极限的标注 上限值在上方用U表示，下极限在下方用L表示。 上下极限值均为 16%规则或最大规则的极限值。
z i min
2
⑵ 轮廓算术平均中线
取样长度 lr 内，划分实际轮廓，并使上下 两部分面积相等。
n
n
i 1
Fi
i 1
F
二、表面粗糙度的评定参数
GB/T3505-2009规定表面粗糙度的评定参数 基本参数 轮廓的幅度参数：轮廓算术平均偏差Ra ； 轮廓最大高度Rz； 附加参数 间距参数：轮廓单元的平均宽度RSm； 曲线和相关参数：轮廓的支承长度率Rmr(c)。
6、评定长度 ln
加工表面的不均匀，在测量和评定时所规定 一段最小长度，一般ln=5lr，见表5.1。
Ra/μm ≥0.008~0.02 >0.02~0.10 >0.10~2.0 >2.0~10.0 Rz/μm ≥0.025~0.10 >0.10~0.50 >0.50~10.0 >10.0~50.0 λs/mm 0.0025 0.0025 0.0025 0.008 lr=λc/mm 0.08 0.25 0.8 2.5 ln=5lr/mm 0.4 1.25 4.0 12.5
6、表面粗糙度幅度参数的标注
序号 代号
Ra3.2
意
义
a
表面粗糙度与检测互换性与测量技术基础
VS
超声检测法
利用超声波在被测表面上的反射和传播特 性来检测表面粗糙度。该方法适用于各种 材料和形状的表面，具有无损检测、可穿 透性强的优点。
PART 05
互换性在机械制造中应用
零件加工精度保证措施
01
02
03
合理的工艺设计
根据零件的加工要求，选 择合适的加工方法、工艺 参数和加工设备，确保加 工精度。
测量误差来源及处理
系统误差
由测量设备、方法本身引起。通过校准设备、改 进测量方法减小误差。
随机误差
受环境、操作等因素影响。采用多次测量取平均 值、提高操作稳定性等方法降低误差。
粗大误差
由于操作失误、设备故障等原因造成。需加强操 作规范培训、定期维护设备以避免。
提高测量精度策略
选择合适的测量量方法。
典型案例分析
汽车工业中的互换性应用
电子设备中的互换性应用
汽车零部件种类繁多，通过实施互换性标 准，使得不同厂家生产的同类零部件可以 相互替换，降低了维修成本和停车时间。
电子设备中的元器件和插件需要具备互换 性，以便在维修和升级时能够快速替换和 扩展，提高设备的可用性和可维护性。
机械制造中的互换性应用
先进的加工技术
采用先进的加工技术，如 数控机床、加工中心等， 提高加工精度和效率。
严格的检验制度
建立完善的检验制度，对 加工完成的零件进行严格 的尺寸、形状和位置精度 检验，确保零件质量。
装配过程中互换性实现途径
标准化设计
采用标准化的设计理念和标准化 的零部件，使得不同厂家生产的 零部件可以相互替换，提高装配
PART 01
表面粗糙度概述
定义与分类
表面粗糙度定义
互换性与测量技术 表面粗糙度-题-整理
表面粗糙度一、判断题〔正确的打“A”，错误的打“B”〕1.确定表面粗糙度时，通常可在两项高度特性方面的参数中选取。
（）2.评定表面轮廓粗糙度所必需的一段长度称取样长度，它可以包含几个评定长度。
（）3.一个取样长度至少包含5个微峰和5个微谷（）4.一般加工表面选取评定长度为几个连续的取样长度（）5.Rz参数由于测量点不多，因此在反映微观几何形状高度方面的特性不如Ra参数充分。
（）6.Rz参数对某些表面上不允许出现较深的加工痕迹和小零件的表面质量有实用意义。
（）7.Rz不能较准确地反映表面轮廓的微观几何特征，所以不能单独使用。
（）8.选择表面粗糙度评定参数值应尽量小好。
（）9.在保证满足技术要求的前提下，选用较小的表面粗糙度数值。
（）10.零件的尺寸精度越高，通常表面粗糙度参数值相应取得越小。
（）11.零件的表面粗糙度值越小，则零件的尺寸精度应越高。
（）12.摩擦表面比非摩擦表面的表面粗糙度数值小。
滚动摩擦表面比滑动摩擦表面的表面粗糙度值小（）13.要求配合精度高的零件，其表面粗糙度数值应大。
（）14.运动速度高；受交变载荷、冲击载荷的零件，其表面粗糙度值要求高。
（）15.同一零件，配合表面、工作表面的粗糙度数值小于非配合表面、非工作表面的数值。
（）16.摩擦表面、承受重载荷和交变载荷表面的粗糙度数值应选较小值。
（）17.配合精度要求高的结合面、尺寸公差和形位公差精度要求高的表面，粗糙度选较小值。
（）18.同一公差等级的零件，小尺寸比大尺寸，轴比孔的粗糙度值要小。
（）19.工作表面比非工作表面的粗糙度数值要求高。
（）20.要求耐腐蚀的表面，粗糙度值应选较小值。
（）21.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。
（）22.接触刚度是零件结合面在外力作用下，抵抗接触变形的能力。
机器的刚度在很大程度上取决于各零件之间的接触刚度。
表面粗糙度影响零件的接触刚度。
（）23.零件被测表面和测量工具测量面的表面粗糙度都会直接影响测量的精度，尤其是在精密测量时。
互换性与技术测量 第五章_表面粗糙度轮廓及其监测
第五章表面粗糙度轮廓及其监测一、判断题1.Rz参数由于测量点不多，因此在反映微观几何形状高度方面的特性不如Ra参数充分。
（对）2.零件的尺寸精度越高，通常表面粗糙度参数值相应取得越小。
（对）3.零件的表面粗糙度值越小，则零件的尺寸精度应越高。
（错）4.利用摩擦原理工作的表面应比非摩擦表面的表面粗糙度数值小。
（错）5.确定表面粗糙度时，通常必须三项高度特性方面的参数中选取。
（对）6.对过盈配合来说，表面粗糙会减小实际有效过盈，降低连接强度。
（对）7.轮廓的算术平均偏差最客观全面的反映了零件表面的粗糙程度。
（对）8.评定表面粗糙度时，规定取样长度是为了使测量方便。
（错）9.轮廓支撑长度率越大，则轮廓承受载荷的面积越大，所以就越耐磨。
（对）10.表面越粗糙，取样长度应越长。
（对）11.轮廓微观不平度的平均间距和轮廓支撑长度率主要用于控制表面加工痕迹的细密度。
（对）13.要求配合精度高的零件，其表面粗糙度数值应大。
（错）14.在加工过程中，刀具进给不规则或回转质量不平衡会形成工件表面波纹度。
（对）15.受交变载荷的零件，其表面粗糙度值应小。
（对）16.符号代表用任何方法获得的表面粗糙度，Ｒa的上限值为3.2。
（错）17.同一加工表面的值肯定大于值。
（对）18.评定表面轮廓粗糙度所必需的一段长度称评定长度，它可以包含几个取样长度。
（对）19.选择表面粗糙度参数值应尽量小。
（错）20.评定表面粗糙度时，规定评定长度是为了减少表面波度的影响。
（错）21.工件表面越粗糙，摩擦系数越大；工件表面越光洁，摩擦系数越小（错）22.国家标准规定经常采用的表面粗糙度幅度参数为轮廓算术平均偏差和轮廓的均方根偏差。
（错）二、填空题1.在同一水平位置上，轮廓支撑长度率数值越大，表示实体材料的长度占评定长度的比率越( )，( )和( )越好。
[答案]大；支撑刚度；耐磨性2.选择表面粗糙度轮廓的评定参数时，应优先使用( )。
[答案]轮廓的算术平均偏差3.用去除材料的方法获得的表面Ra的最大值为3.2，Ra的最小值为1.6，则该表面的粗糙度轮廓应标注为( )。
互换性A 5 表面粗糙度
§5.4 表面粗糙度在零件图上的标注
二、表面粗糙度要求在完整图形符号上的标注 3、极限值判断规则的标注
表面粗糙度要求中给定极限值判断规则有两种： 16﹪规则是指在同一评定长度范围内评定参数所有 实测值中，大于上限值的个数少于总数的16﹪，小于下 限值的个数少于总数的16﹪ ，则认为合格。 16﹪规则 是表面粗糙度要求标注中的默认规则。 最大规则是指整个被测表面上评定参数所有的实测 值皆不大于上限值，才认为合格。标注时，在评定参数 代号的后面加注一个“max”标记。
F S
i 1 i i 1
n
m
i
将实际轮廓划分为面积相等的 ②轮廓的算术平均中线：上、下两部分的线。
§5.2 表面粗糙度的评定
二、基本术语和定义
2、取样长度（lr）：是指在测量方向判别被评定 轮廓不规则特征的长度。它至少包含5个以上的 轮廓峰和谷，取样长度的方向与轮廓走向一致。
注意：规定取样长度的目的在于限制和减弱其他形状 误差，特别是表面波纹度对测量结果的影响。 粗糙度参数值是在一个取样长度上评定出来的。
二、表面粗糙度要求在完整图形符号上的标注
2、表面粗糙度极限值的标注 在完整图形符号上标注评定参数及其数值，其数值 分为单向极限值和双向极限值。 ①单向极限值：当只标注某个评定参数代号及其一个数 值时为单向极限值。默认它是评定参数的上限值。 ②双向极限值：同时标注评定参数的上下限值时为双向 极限值。双向极限值应分成两行标注，上限值标注在上 方，并在传输带前加注代号“U”；下限值标注在下方， 并 在传输带前加注代号“L”。一般在不会引起歧义的情况 下，可以不加“U” “L”。
位置b，注写第二个表面粗糙度要求。有更多要求，图形符号应 在垂直方向扩大，以空出足够空间。 位置c，注写加工方法、表面处理、涂层和其他加工工艺要求等。 如车、磨、镀等。 位置d，注写所要求的表面纹理和纹理方向，如“＝”“⊥”“×” 等。 位置e，注写所要求的加工余量，以mm为单位给出数值。
互换性与技术测量表面粗糙度及检测课件
yi
Ra
x yn yi
图4-6 轮廓算术平均偏差Ra的确定
互换性与技术测量表面粗糙度及检 测课件
Rz Zp1
Zv1 Zv2
Zp2 Zv3
Zv4 Zp3
Zp4 Zp5 Zv5
Zp6 Zv6
2)轮廓的最大高度
在一个取样长度范围内，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。
轮廓其他的评定参数、表面加工纹理方向、加工方法或(和) 加工余量等附加要求。如果采用标准取样长度，则在图样上 可以省略标注取样长度值。 （5）国家标准规定的表面粗糙度轮廓的标注方法. （6）表面粗糙度轮廓的检测主要方法有比较检验法、针描 法、干涉法。
互换性与技术测量表面粗糙度及检 测课件
lr
图4-8 轮廓的支承长度率
互换性与技术测量表面粗糙度及检 测课件
第三节 表面粗糙度轮廓的技术要求
一、 表面粗糙度轮廓技术要求的内容
规定表面粗糙度轮廓的技术要求时，必须给出 表面粗糙度轮廓高度参数及允许值和测量时的取样 长度值这两项基本要求，必要时可规定轮廓其他的 评定参数、表面加工纹理方向、加工方法和加工余 量等附加要求。如果采用标准取样长度，则在图样 上可以省略标注取样长度值。
中线
lr
lr
lr
lr
lr
ln
图4-3 取样长度和评定长度
互换性与技术测量表面粗糙度及检 测课件
2．评定长度ln
包含有一个或几个取样长度的长度。标准评定长
度ln＝5lr。若被测表面比较均匀，可选ln＜5lr；若 均匀性差，可选ln＞5lr。
互换性与技术测量表面粗糙度及检 测课件
互换性表面粗糙度
Rmr C
MLC
ln
其大小反映了轮廓表面峰谷 的形状，其值越大，表 面实体材料越长，接触刚度和耐磨性越好。
2019/10/11
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结束
第三节 选用与标注
一.表面粗糙度轮廓技术要求的内容
规定表面粗糙度轮廓的技术要求时，必须给出 表面粗糙度轮廓幅度参数及允许值和测量时的 取样长度值这两项基本要求，必要时可规定轮 廓其他的评定参数、表面加工纹理方向、加工 方法或(和)加工余量等附加要求。如果采用标准 取样长度，则在图样上可以省略标注取样长度 值。
（5）国家标准规定了表面粗糙度轮廓的标注方法, 见表5-8～表5-10及图5-11、图5-12.
（6）表面粗糙度轮廓的检测主要方法有比较检验 法、针描法、光切法和干涉法。
2019/10/11
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结束
(1)同一零件上，工作表面的表面粗糙度参数值应 比非工作表面小。
(2)对于摩擦表面，相对运动速度高，单位面积压 力大的表面，表面粗糙度参数值应小。
2019/10/11
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(3)承受交变应力作用的零件，在容易产生应力集 中的部位，如圆角、沟槽处，表面粗糙度参数值应 小。
(4)对于配合性质要求稳定的较小间隙的间隙配合 和承受重载荷的过盈配合，它们的孔，轴表面粗糙 度参数值应小。
Zp 2 Zv 3
Zv 4 Zp 3
Zp 4 Zp 5 Zv 5
Zp 6 Zv 6
中线
lr
Rz值越大,表面越粗糙,但它不如Ra对粗糙度的反应得可观
和全面. 2019/10/11
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3)轮廓单元的平均宽度RSm
一个轮廓峰与相邻的轮廓谷的组合叫做轮廓单元.在一个
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表面（粗糙度）结构
线轮廓法（line profiling method）
一种表面地形学测量法，它生成一个表
面不规则的二维图形或轮廓作为测量数
据，这组数据可以用数学方法表示为高
度函数Z（X）。
表面（粗糙度）结构
区域形貌法和区域积分法统称为区域法
区域形貌法 areal topography method
一方面由于表面的凸凹不 平，实际表面间的接触面积减 少，降低导电、导热效率；另 一方面，由于界面间渗入氧气
使导电导热性变坏，表面最好
有突出的尖峰均布，以保障能
划透阻碍导电、导热性能的氧
化膜。
26
表面（粗糙度）结构
3.对零件使用性能的影响
(8)表面反射能力
27
表面（粗糙度）结构
3.对零件使用性能的影响
表面（粗糙度）结构
表面结构
什么是表面结构? 表面结构是表面粗糙度、表面波纹度、表面缺陷、表面几 何形状的总称。
表面结构的形成:大多 数表面是由于粗糙 度、波纹度及形状误 差综合影响产生的结 果。由于三种特性对 零件功能影响各不相 同，所以，分别测出 它们是很有用的。
16
表面（粗糙度）结构
表面粗糙度、表面波纹度和形状误差，三者通常按波距 （间距）来划分： 波距小于1mm 的属于表面粗糙度； 波距在1～10mm 的属于表面波纹度； 波距大于10mm 的属于形状误差。
的位置容易残留一些腐蚀 性物质 ，由于其与零件的 材料不同，故而形成电位 差，对零件产生电化学腐 蚀。表面越粗糙 ，电化学 腐蚀越严重。
23
表面（粗糙度）结构
3.对零件使用性能的影响
(5) 耐密封性
密封件表面存在微小的 峰谷时，密封性变差。对于 静态密封表面，密封面上的 凸凹不平在密封面间留下微 隙，会引起渗漏；对于动态 密封表面，由于有相对运动， 表面间应含有润滑油层，表 面不能太光滑，以便储存润 滑油。
14
表面（粗糙度）结构
轮廓传输带（transmission band for profiles）
当两个不同截止波长的相位修正滤波器应用 到轮廓上时，幅值传输超过50%以上的正弦 轮廓波长的范围。短截止波长的轮廓滤波器 保留长波轮廓成分，长截止波长的轮廓滤波 器保留短波轮廓成分（见GB/T 18777 2.6） 。
39
表面（粗糙度）结构
(1)轮廓算术平均偏差Ra
在取样长度 lr 内，被测轮廓上各点到基准线的
距离 Zi 的绝对值的算术平均值。
1 Ra l
Z
Ra
| Z ( x) | dx
0
l
1 Ra n
zn
| Z
i 1
n
i
|
z1 z2 z3
基 准 线
zi
x lr
40
表面（粗糙度）结构
(2)轮廓最大高度Rz
2、 表面结构
实际表面
表面形貌
坐 标 系
表面轮廓
表面结构
表面（粗糙度）结构
表面轮廓 （surface profile）
一个指定平面与实际表面相交所得的轮廓。
实际上，通常采用一条名义上与实际表面平
行，并在一个适当方向上的法线来选择一个
平面(GB/3505 3.1.4)。
表面（粗糙度）结构
裂缝瑕疵
法 表面粗糙度参数及其数值》国家标准
表面（粗糙度）结构
GB/T 6062-2009
《产品几何技术规范（GPS）表面结构 轮 廓法 接触（触针）式仪器的标称特性》 GB/T 18777-2002
《产品几何技术规范（GPS）表面结构 轮 廓法 相位修正滤波器的计量特性》 ******
表面（粗糙度）结构
一种表面测量方法，它生成表面的一个形 貌映像，可以用数学方法表示为两个独立 变量（X，Y）的高度函数Z（X，Y） 区域积分法 area-integrating method 测量表面一个有代表性的区域，得到轮廓 结构的区域积分特性的数字化结果的表面 测量方法。
表面（粗糙度）结构
4、术语和定义
表面（粗糙度）结构
第四章表面（粗糙度）结构及检测
表面（粗糙度）结构
表面（粗糙度）结构
一、表面（粗糙度）结构的基本概念 二、表面粗糙度的评定
三、粗糙度参数及数值的选择 四、表面粗糙度在图样上的标注 五、表面粗糙度参数值的应用场合
2
表面（粗糙度）结构
一、表面（粗糙度）结构的基本概念
1、国家标准
GB/T 3505-2009/ ISO 4287：1997 《产品几何技术规范（GPS）表面结构 轮廓 法 术语、定义及表面结构参数》国家标准 GB/T 10610-2009/ ISO 4288：1997
F 1+ F 3 + …+F2n-1= F 2 + F 4 +…+F2n
37
表面（粗糙度）结构
3.基准线
(2)轮廓最小二乘中线
具有理想的直线形状并划分被测轮廓的基准线，在取样 长度 lr 内使轮廓上的各点到该基准线的距离 Zi 的平方和为最 小。
Z ( x )dx min Z min
33
表面（粗糙度）结构
1.取样长度 从以下的系列中选取： 0.08，0.25，0.8，2.5，8.0 （mm）
34
表面（粗糙度）结构
2.评定长度
为了合理且较全面地反映整个表面的粗糙度特征， 而在测量和评定表面粗糙度时所必需的一段最小长度， 用符号 ln 表示。目的是限制、减弱表面加工不均匀性 对测量结果的影响。评定长度可以包含一个或几个取 样长度。一般取5个取样长度(ln =5lr)。
为是否发生紊流的一个指标。
管径愈小，流速愈大，则管 壁粗糙度对摩擦损失的影响 就愈大。（控制粗糙度及纹 理方向）
29
表面（粗糙度）结构
3.对零件使用性能的影响
(9)流体流动阻力
流体在管道内发生紊流 时，摩擦阻力就增大。管壁 的相对粗糙度Rz/r的数值可作
为是否发生紊流的一个指标。
管径愈小，流速愈大，则管 壁粗糙度对摩擦损失的影响 就愈大。（控制粗糙度及纹 理方向）
l 2 0
n
2
i 1
i
38
表面（粗糙度）结构
4.评定参数
为了定量评定表面粗糙度轮廓，必须用参数及其 数值来表示表面粗糙度轮廓的特征。包括： ☆ 微小峰、谷的幅度； ☆ 间距的大小； ☆混合特征 通常采用下列幅度参数和间距参数: (1)轮廓算术平均偏差Ra； (2)轮廓最大高度Rz； (3)轮廓单元的平均宽度RSm； (4)轮廓支承长度率Rmr(c)。
20
表面（粗糙度）结构
3.对零件使用性能的影响
(2)配合性质的稳定性 相互配合的表面微小峰被去掉后，它们的 配合性质会发生变化。对于过盈配合，由于压 入装配时，零件表面的微小峰被挤平而使有效 过盈减小，降低了联结强度；对于有相对运动 的间隙配合，工作过程中表面的微小峰被磨去， 使间隙增大，影响原有的配合要求。
24
表面（粗糙度）结构
3.对零件使用性能的影响
(6)表面接触刚度
由于表面的凸凹不平 ， 实际表面间的接触面积有的只
有公称面积的百分之几。接触
面积愈小，单位面积受力就愈
大，粗糙峰顶处的局部变形也
愈大，接触刚度便会降低，影 响机件的工作精度和抗振性。
25
表面（粗糙度）结构
3.对零件使用性能的影响
(7)导电性与导热性
(9)流体流动阻力
流体在管道内发生紊流 时，摩擦阻力就增大。管壁 的相对粗糙度Rz/r的数值可作
为是否发生紊流的一个指标。
管径愈小，流速愈大，则管 壁粗糙度对摩擦损失的影响 就愈大。（控制粗糙度及纹 理方向）
28
表面（粗糙度）结构
3.对零件使用性能的影响
(9)流体流动阻力
流体在管道内发生紊流 时，摩擦阻力就增大。管壁 的相对粗糙度Rz/r的数值可作
表面粗糙度、表面波纹 度和形状误差，也可按波距 和幅度的比值来划分： 比值小于 50 的属于表面粗 糙度； 比值在50～1000 的属于表 面波纹度； 比值大于1000 的属于形状 误差。
17
表面（粗糙度）结构
表面粗糙度的基本概念
1.定义 加工表面上具有的 间距很小(小于1mm)的 微小峰谷所形成的微观 几何形状特征。
法向截面
标称表面
原始轮廓（含几何 形状误差） 波纹度轮廓（滤除 粗糙度）
图2-3表面特征（ASMEB46.1-2002）
粗糙度轮廓（滤除 波纹度）
表面（粗糙度）结构
表面形貌
表面（粗糙度）结构
3、表面结构测量方法的分类 表面结构的测量按测量方法分为三大类： 线轮廓法； 区域形貌法； 区域积分法。
35
表面（粗糙度）结构
3.基准线
通过测量手段获得表面轮廓曲线以
后，需要提供一条定量评定表面粗糙度
量值的基准线，作为计算各种参数的基
础。 轮廓算术平均中线 轮廓最小二乘中线
36
表面（粗糙度）结构
3.基准线
(1)轮廓算术平均中线
指具有理想的直线形状并在取样长度 lr 内与轮廓走向一 致的基准线，该基准线将实际轮廓分成上、下两个部分，且 使上部分面积之和等于下部分面积之和。
1 RSm m
X
i 1
m
si
Xs 1 Xs i lr
42
Xs m
表面（粗糙度）结构
(4)轮廓支承长度率Rmr(c)
轮廓支承长度率 Rmr(c) 与零件的实际轮廓形状有关，是反映零件表 面耐磨性的指标。其他条件相同时，Rmr(c) 越大，支承面积越大，接触 刚度越高，耐磨性能越好。轮廓水平截距c为轮廓峰顶线与平行与它的截 线之间的距离。可用μm表示，也可用c与轮廓最大高度Rz的百分数表示。