《互换性与测量技术》第五章-表面粗糙度
第五章表面粗糙度
5.2 表面结构的评定标准
1.取样长度( lr ) 取样长度是在X轴方向判别被评定轮廓的不规则特征的X轴方向上的长度。（如图5-3 ）国家
标准规定的取样长度lr见表5-1。
2、评定长度（ln） 用于判别被评定轮廓的X轴方向上的长度。它可以包括一个或几个取样长度（如图5-3）
5.2 表面粗糙度的评定 在测量和评定表面粗糙度时，首先要确定评定对象：实际轮廓 实际轮廓是指平面与实际表面相交得的轮廓线，分为横向与纵向实际轮廓。
1）轮廓微观不平度的平均间距(Sm) 在取样长度内，轮廓微观不平度的间距Smi的平均值。如图
5.2.2 评定参数与数值规定
2)轮廓单峰平均间距S 在取样长度内，轮廓的单峰间距Si的平均值，如图
5.2 表面粗糙度的评定 形状特性参数 3）轮廓支撑长度率tp 一条平行于中线与轮廓相截所得到的各段截线长bi之和与取样长度的比值，称之为轮廓支撑长度tp 用公式表示为
磨、镀等加工方法； （4）位置d标注表面纹理方向，如 “=”、“X”、“M”，见表5-6； （5）位置e标注加工余量，标注时，
以“mm”为单位给出数值。
图5-13～图5-16为表面结构完整图形符号的标注示例。
5.
3.
2
表
面
粗
糙
度
的
标
注
图5-13 加工工艺和表面结构要求的标注
图5-15垂直于视图所在投影 面的表面纹理方向的注法
若需标注 加工余量 ，可在规 定之处加 注余量值。
2.表面粗糙度代号及其标注
当需要表示的加工表面对表面特征的其他规定有要求时，应在表面粗糙度符号的相应位置，注上若干必要项目 的表面特征。
3.表面粗糙度在图样上的标注 5.3.2 表面粗糙度的标注
互换性与测量技术课后习题答案第5章习题解答
第5章一、选择题1.表面粗糙度符号或代号不应标注在（ A ）。
A. 虚线上B. 可见轮廓线上C. 尺寸界限上D. 引出线或它们的延长线上2.表面粗糙度评定参数中（ A ）更能充分反映被测表面的实际情况。
A. Ra B.RzC.Rmr(c) D.RSm3.表面粗糙度值越小，则零件的（ B ）。
A.加工容易B.耐磨性好C.抗疲劳强度差D.传动灵敏差性二、判断题1.同一公差等级时，孔的表面粗糙度值应比轴的小。
（×）2.受交变载荷的零件，其表面粗糙度值应大。
（×）3.轮廓最小二乘中线是惟一的，但很难获得，可用轮廓算术平均中线代替。
（√）4.参数Ra、Rz均可反映微观集合形状高度方面特性，可互相替换使用。
（×）5.表面粗糙度值越大，则零件的表面越光滑。
（×）三、简答题1.表面粗糙度的含义是什么？它与形状误差和表面波纹度有何区别？答：零件表面具有的微小峰谷的高低程度和间距状况就叫做表面粗糙度，也称为微观不平度。
这三种误差一般以其相邻两波峰或两波谷之间的距离（波距）加以区分：波距大于1 0mm的属于宏观几何形状误差，波距在1～10mm之间的属于表面波纹度，波距在1mm以下的属于微观几何形状误差——表面粗糙度。
2.表面粗糙度对零件的使用性能有哪些影响？答：1）表面粗糙度影响零件的耐磨性。
表面越粗糙，两表面做相对运动时，只在轮廓的峰顶处发生接触，其有效接触面积越小，则压强越大，磨损就越快。
但表面太光滑，又不利于润滑油的存储。
2）表面粗糙度影响配合性质的稳定性。
对间隙配合来说，表面越粗糙，就越易磨损，使工作过程中间隙逐渐增大；对过盈配合来说，则由于装配时微观凸峰被挤平，使实际有效过盈减小，从而降低了联结强度；对于过渡配合，表面粗糙也会使配合变松。
3）表面粗糙度影响零件的疲劳强度。
粗糙零件的表面存在较大的波谷，它们像尖角缺口和裂纹一样，对应力集中很敏感，特别是在零件承受交变载荷作用时，会使零件的疲劳强度降低而损坏。
互换性与技术测量第三版课后题答案程玉兰
《互换性与测量技术基础》(第三版)课后习题答案第一章习题及答案1-1 什么叫互换性？它在机械制造中有何重要意义？是否只适用于大批量生产？答：同一规格的零部件，不需要做任何挑选、调整或修配，就能装配到机器中去，并达到使用要求，这种特性就叫互换性。
互换性给产品的设计、制造和使用维修都带来了很大方便。
它不仅适用于大批量生产，也适用于单件小批生产，互换性已经成为现代机械制造企业中一个普遍遵守的原则。
1-2 完全互换和不完全互换有何区别？各用于什么场合？答：互换程度不同：完全互换是同一规格的零部件，不需要做任何挑选、调整或修配，就能装配到机器中而满足使用要求；不完全互换是同一规格的零部件，需要经过挑选、调整或修配，再装配到机器中去才能使用要求。
当使用要求和零件制造水平、经济效益没有矛盾，即机器部件装配精度不高，各零件制造公差较大时，可采用完全互换进行零件生产；反之，当机器部件装配精度要求较高或很高，零件制造公差较小时，采用不完全互换。
1-5 下面两列数据属于哪种系列？公比为多少？（ 1 ）电动机转速： 375 ， 750 ， 1500 ， 3000 ，、、、（ 2 ）摇臂钻床的主参数（钻孔直径）： 25 ， 40 ， 63 ， 80 ， 100 ， 1 25等答：（ 1 ）此系列为派生系列： R40/12 ，公比为（ 2 ）此系列为复合系列，前三个数为 R5 系列，后三位为 R10 系列。
补充题：写出 1 ～ 100 之内的派生系列 R20/3 和 R10/2 的优先数常用值。
答： R20/3 ： 1.00 ， 1.40 ， 2.00 ， 2.80 ， 4.00 ， 5.60 ， 8.00 ， 11.2 ，16.0 ， 22.4 ， 31.5 ， 45.0 ， 63.0 ， 90.0R10/2 ： 1.00 ， 1.60 ， 2.50 ， 4.00 ， 6.30 ， 10.0 ， 16.0 ， 25.0 ， 40.0 ，63.0 ， 100第二章习题及答案2-5 （略）2-9 试从 83 块一套的量块中，同时组合下列尺寸： 48.98mm ， 29.875mm ，10.56mm 。
第五章_表面粗糙度(精品 值得参考)
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。
互换性与测量技术-机械自动化
第1章认识互换性、公差、标准化和测量技术课后作业1【判断题】测量时直接从测量器具上读出被测几何量的大小值叫直接测量。
正确答案：√2【判断题】测量零件两个或两个以上相关参数的综合效应或综合指标叫综合测量。
正确答案：√3【判断题】检验孔用的量规称为塞规,检验轴用的量规叫环规或卡规。
正确答案：√4【判断题】常用游标量具有游标卡尺、深度游标卡尺和高度游标卡尺。
正确答案：√5【判断题】应用螺旋微动原理制成的量具通常叫游标卡尺。
正确答案：×6【判断题】常用的测微量具有外径千分尺、内径千分尺和深度千分尺。
正确答案：√7【判断题】测量误差的来源是由人员误差及读数误差产生的。
正确答案：×8【判断题】测量误差主要有系统误差、随机误差也叫偶然误差、粗大误差也叫过失误差三种。
正确答案：√9【判断题】量规只能判断工件是否合格,而不能获得被测几何量的具体数值。
正确答案：√10【判断题】量规是指有刻度的专用计量器具。
正确答案：×第2章尺寸公差与配合课后作业1【单选题】Ф30js8的尺寸公差带图和尺寸零线的关系是( )。
A、在零线上方B、在零线下方C、对称于零线D、不确定正确答案：2【单选题】Ф65g6和( )组成工艺等价的基孔制间隙配合。
A、Ф65H5B、Ф65H6C、Ф65H7D、Ф65G7正确答案：3【单选题】下列配合中最松的配合是。
A、H8/g7B、H7/r6C、M8/h7D、R7/h6正确答案：A4【单选题】Ф45F8和Ф45H8的尺寸公差带图。
A、宽度不一样B、相对零线的位置不一样C、宽度和相对零线的位置都不一样D、宽度和相对零线的位置都一样正确答案：B5【单选题】通常采用( )选择配合类别。
A、计算法B、试验法C、类比法正确答案：C6【单选题】公差带的选用顺序是尽量选择( )代号。
A、一般B、常用C、优先D、随便正确答案：C7【判断题】公称尺寸是设计给定的尺寸,因此零件的实际尺寸越接近公称尺寸,则其精度越高。
互换性与技术测量知识点
互换性与技术测量知识点第1章绪言互换性是指在同一规格的一批零、部件中任取一件，在装配时不需经过任何选择、修配或调整，就能装配在整机上，并能满足使用性能要求的特性。
互换性应具备的条件：①装配前不换②装配时不调整或修配③装配后满足使用要求按互换性程度可分完全互换（绝对互换）与不完全互换（有限互换）。
按标准零部件和机构分外互换与内互换。
互换性在机械制造中的作用1.从使用方面看：节省装配、维修时间，保证工作的连续性和持久性，提高了机器的使用寿命。
2.从制造方面看：便于实现自动化流水线生产。
装配时，由于零部件具有互换性，不需辅助加工和修配，可以减轻装配工的劳动量，缩短装配周期。
3.从设计方面看：大大减轻设计人员的计算、绘图的工作量，简化设计程序和缩短设计周期。
标准与标准化是实现互换性的基础。
标准分类（1）按一般分：技术标准、管理标准和工作标准。
（2）按作用范围分：国际标准、国家标准、专业标准、地方标准和企业标准。
（3）按标准的法律属性分：强制性标准和推荐性标准。
国家强制性标准用代号“GB”表示。
国家推荐性标准用代号“GB/T”表示。
优先数系的种类（1）基本系列R5、R10、R20、R40（2）补充系列R80（3）派生系列选用优先数系的原则按“先疏后密”的顺序。
第2章测量技术基础测量过程的四要素：测量对象、计量单位、测量方法和测量精度。
测量仪器和测量工具统称为计量器具。
计量器具分类按其原理、结构和用途分为:（1）基准量具(2) 通用计量器具（3）极限量规类（4）检验夹具按测量值获得方式的的不同，测量方法可分为：1.绝对测量和相对(比较)测量法2.直接测量和间接测量法测量误差：测得值与被测量真值之差。
基本尺寸相同用∆评定比较测量精度高低基本尺寸不相同用ε评定（1）绝对误差Δ——测得值与被测量真值之差。
0x x -=∆（2）相对误差ε——测量的绝对误差的绝对值与被测量真值之比。
%100||||||000⨯∆≈∆=-=xx x x x ε （3）极限误差——测量的绝对误差的变化范围。
第5章-表面粗糙度
3.2
用不去除材料的方法获得的 表 面 粗 糙 度 ， Ra 的 上 限 值 为 3.2μm。
3.2 12.5
互换性与测量技术基础 三. 基本符号周围有关的标注
位置a 注写表面结构的单一要求；
位置a和b 注写两个或多个表面结构要
求； 位置c 注写加工方法 ； 位置d 注写表面纹理和方向； 位置e 注写加工余量 。
l b1 b2 ... bn l
互换性与测量技术基础
互换性与测量技术基础 三. 表面粗糙度评定参数数值 GB/T 1031－1995中，除tp外，评定参数数值均由优 先数系中的派生系列R10/3确定。 而取样长度和评定长度则由R10/5系列得到。
表5－1 轮廓算术平均偏差的数值
规定系列 补充系列 0.008 0.010 0.016 0.020 0.025 0.032 0.040 0.050 0.063 0.080 0.80 0.40 0.50 0.63 6.3 规定系列 补充系列 规定系列 补充系列
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
互换性与测量技术基础 5.2 表面粗糙度评定标准 一. 基本术语及定义 1. 轮廓滤波器（Profile Filter） 是指 把轮廓分成长波和短波成分的滤波器
互换性与测量技术基础 2. 坐标系（Coordinate System）
3.2
用去除材料的方法获得的表 面 粗 糙 度 ， Ra 的 上 限 值 为 3.2μm。
6.3
铣 X
用铣削方法获得的表面粗 糙度， Ra 的上限值为 6.3μm， 纹理成两相交的方向 ，所 有表面粗糙度相同。 用去除材料的方法获得的 表面粗糙度， Ra 的上限值 为 3.2μm ， Rz 的 上 限 值 为 12.5μm。
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
互换性与技术测量--粗糙度
互换性与技术测量
表面粗糙度
实例
互换性与技术测量
表面粗糙度
谢 谢！
深，从而控制表面微观裂纹。在有交变载荷，需保证疲劳强度的情况下
选用
互换性与技术测量 2、粗糙度参数值的选用
表面粗糙度
GB/T 1031—2009《产品几何技术规范（GPS）表面轮廓法表面粗 糙度参数参数及其数值》
互换性与技术测量
表面粗糙度
互换性与技术测量
表面粗糙度
互换性与技术测量
表面粗糙度
互换性与技术测量 3、表面粗糙度参数值的选择的原则
加工误差示意图
a) 表面实际轮廓 b) 表面精糙度 c) 表面波度 d) 形状误差
互换性与技术测量
表面粗糙度
2、表面 粗糙度属于微观几何误差，也是表面结构的主要参数 3、表面粗糙度是由加工的刀具的运动轨迹、刀具与零件表面间的摩 擦和切削分离时的表面金属层的塑性变形所引起的
互换性与技术测量
表面粗糙度
轮廓的算术平均偏差Ra
互换性与技术测量
表面粗糙度
5、轮廓最大幅度Rz：在取样长度内最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之和 的高度
轮廓最大幅度参数Rz
互换性与技术测量
表面粗糙度
三、表面粗糙度评定参数和数值的选用
1、评定参数选择
对大多数情况， 使用Ra和 Rz 进行表面粗糙度的评定 Ra 较客观地反映了表面微观几何形状的特征，而且测量方法简单 并能连续测量，标准推荐优先选用Ra Rz可以单独使用，也可以与Ra联用，用来控制表面微观不平度谷
1
实际轮廓
1-横向实际轮廓 2-实际表面 3-加工纹理方向 4-平面
互换性与技术测量 2、取样长度Lr与评定长度Ln
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
互换性与技术测量习题参考答案(王伯平)khdaw
《互换性与测量技术基础》 习题参考答案
第二章 1. 光滑圆柱体结合的公差与配合
孔或轴 最大极限尺寸 最小极限尺寸 上偏差 孔: Φ10 9.985 孔: Φ18 18.017 孔: Φ30 30.012 轴: Φ40 39.95 轴: Φ60 60.041 轴: Φ85 85 9.970 18 29.991 39.888
课
（9）Φ30
+0.021 H 7( 0 ) + 0.028 n 6( + 0.015 )
Xmax ＝ 0.006mm Ymax ＝ －0.028mm 基孔制、过渡配合
da
+0.025 H 7( 0 ) + 0.018 k 6( + 0.002 )
后
答
（8）Φ100
Xmax ＝ 0.032mm Ymax ＝ －0.025mm 基孔制、过渡配合
m
(5) Φ50
0.061 U 7( − − 0.086 ) h 6( 0 − 0.016 )
（5）Φ180
Xmax ＝ －0.235mm Ymin ＝ －0.170mm
基孔制、过盈配合
2
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制 H8,根据 Xmin 查表选轴为 f8，∴选 Φ25
+0.033 H8( 0 ) 。 验算 Xmax、Xmin 后符合要求。 − 0.020 f 8( −0.053 )
下偏差
公差 尺寸标注
0.015 －0.015 －0.030 0.015 Φ10 − − 0.030
0.050 －0.050 －0.112 0.062 Φ40 − − 0.112 0.041 ＋0.041 ＋0.011 0.030 Φ60 + + 0.011
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
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3.2
用去除材料的方法获得的表 面 粗 糙 度 ， Ra 的 上 限 值 为 3.2µm。 。
铣 6.3 X
3.2 12.5
3.2
用不去除材料的方法获得的 表 面 粗 糙 度 ， Ra 的 上 限 值 为 3.2µm。 。
`
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三、基本符号周围有关的标注 （1）位置a注写表面结构的单一要求； （2）位置a和b注写两个或多个表面结 构要求； （3）位置c注写加工方法，如车、铣、 磨、镀等加工方法； （4）位置d注写表面纹理和方向，如 “=”、“X”、“M”，见表5-9； （5）位置e注写加工余量，注写时以 “毫米”为单位给出数值。
um
补充系列 125 160 250 320 500 630 1000 规定系列 1600 补充系列 1250
0.20 0.025 0.032 0.040 0.050 0.063 0.080 0.100 0.80 1.00 0.40 0.50 0.63
200
注：与表5-1注相同
表5－3 轮廓微观不平度的平均间距和轮廓的单峰平均间距的数值
表面轮廓（ Profile） ★ 表面轮廓（Surface Profile） 平面与实际表面相交所得的轮廓，称为表面轮廓。
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粗糙度轮廓（ ★ 粗糙度轮廓（Roughness Profile） ） 粗糙度轮廓是对原始轮廓采用λC滤波器抑制长波成 分以后形成的轮廓。 粗糙度轮廓中线（ ★ 粗糙度轮廓中线（Mean Line for the Roughness Profile） ） 用标称形式的线穿过原始轮廓，按最小二乘法拟合 所确定的中线。
用去除材料的方法获得的 面粗糙 度 表 面粗糙度 ， Ra 的 上限值 为 3.2µm ， Ra 的 下 限 值 为 1.6µm。 。 用 铣削方法 获得的表面 粗 铣削方 法获得的表 面粗 糙度， 的上限值为6.3µm， 糙度 ， Ra 的上限值为 ， 纹 理成两相 交的方向 ， 所 理成两 相交的方向 有表面粗糙度相同。 有表面粗糙度相同。 用去除材料的方法获得的 面粗糙 度 表 面粗糙度 ， Ra 的 上限值 为 3.2µm ， Rz 的 上 限 值 为 12.5µm。 。
`
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二 表面粗糙度评定参数 ★高度特性参数[新国标：幅度参数] (1)轮廓算术平均偏差Ra[新国标：评定轮廓的算术平 均偏差Ra] 在取样长度内，轮廓的纵坐标值y（x）绝对值的
1 l 算术平均值。 Ra = ∫ y ( x ) dx l 0
1 n Ra = ∑ y i n i =1
1 n 度间距的平均值。 m = ∑ S mi S n i =1
L
m
`
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轮廓的单峰平均间距[新国标： （2）轮廓的单峰平均间距[新国标：无] 在取样长度L内，轮廓的单峰间距的平均值称为 轮廓的单峰平均间距。 S = 1 n
∑
n
i =1
Si
L
S1 Si m
`
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`
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坐标系（ System） ★ 坐标系（Coordinate System） 确定表面结构参数的坐标体系。其轴线形成一右 手笛卡儿坐标系。 实际表面（ Surface） ★ 实际表面（Real Surface） 物体与周围介质分离的表面称为实际表面。
`
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`
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表5－2
规定系列 补充系列 规定系列
微观不平度十点高度和轮廓最大高度的数值
补充系列 0.125 0.160 0.25 0.32 规定系列 1.60 2.0 2.5 3.2 4.0 5.0 6.3 8.0 10.0 100 50 63 80 800 25 32 40 400 补充系列 1.25 规定系列 12.5 补充系列 16.0 20 规定系列
`
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新国标： （2）微观不平度十点高度Rz[新国标：无] 在取样长度内五个最大的轮廓峰高的平均值与五 个最大轮廓谷深的平均值之和 。
5 1 5 R z = ( ∑ y pi + ∑ y vi ) 5 i =1 i =1
式中
y pi
y vi
——第 i 个最大的轮廓峰高； ——第 i 个最大的轮廓谷深。
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加工纹理方向符号
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四、表面粗糙度标注 ★当在图样某个视图上构成封闭轮廓的各表面有系统 的表面结构要求时，应在完整图形符号上加一圆圈， 表示图形中封闭轮廓的多个面有共同要求。
`
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★ 加工工艺和表面粗糙度要求
★ 镀覆和表面粗糙度要求的标注
规定系列 补充系列 规定系列 0.0125 补充系列 0.160 0.020 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.008 0.010 0.100 0.025 0.032 0.040 0.050 0.063 0.080 0.80 1.00 0.40 0.50 0.63 6.3 8.0 10.0 规定系列 补充系列 0.125 0.160 0.25 0.32 规定系列 1.60 2.0 2.5 3.2 4.0 5.0 补充系列 1.25
第一节 一
概述
表面粗糙度: 表面粗糙度:微观几何形状误差
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二
表面粗糙度对零件机械性能的影响 1 配合性质
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
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第二节 一 基本术语及定义
表面粗糙度评定标准
轮廓滤波器（ ★ 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。
作业 1、2、3
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第五章 表面粗糙度
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要求： 要求： ★ 熟练掌握表面粗糙度评定参数的选择与标注， ★ 了解其他表面粗糙度评定参数
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第一节 第二节 第三节 第四节
概述 表面粗糙度评定标准 表面粗糙度的选用 表面结构（粗糙度） 表面结构（粗糙度）的标注
`
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L
m
`
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新国标: （3）轮廓最大高度Ry[新国标:轮廓的最大高度Rz] 在取样长度内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。
R y = R p + Rv
`
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间距特性参数[新国标：间距参数] ★ 间距特性参数[新国标：间距参数] （1）轮廓微观不平度的平均间距Sm [新国标：轮廓单 元的平均宽度RSm] 微观不平度的间距Smi[新国标：Xsi ]：是指含有一个 轮廓峰和相邻轮廓谷的一段中线长度。 微观不平度的平均间距Sm:在取样长度内,轮廓微观不平
mm
规定系列 12.5 补充系列
0.20
注 ： 与 表 5-1注 相 同 。
`
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第三节
一 表面粗糙度的符号
表面粗糙度标注
a)
b)
c)
d) `
e)
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二、表面粗糙度的标注解释
意
3.2
义
代 号
3.2max 1.6min
Hale Waihona Puke 意义用任何方法获得的表面粗糙 的上限值为3.2µm。 度，Ra的上限值为 。
形状特性参数[新国标：混合参数] ★ 形状特性参数[新国标：混合参数] 轮廓的支承长度率tp[新国标：轮廓的支承长度率Rmr] 在取样长度内,距峰顶线距离C,且与中线平行的一条线, 与轮廓相截所得到的各线段长度bi 之和称为轮廓支承长 度 η p 轮廓支承长度 η p 与取样长度l之比 。 η p b1 + b2 + ⋯ + bn tp = = l l
0.125 0.160 0.25 0.32
1.25 1.60 2.0 2.5 3.2 4.0 5.0
12.5 16.0 20 25 32 40 50 63 80
8.0 1.00 10.0 100 0.100 注：按表面功能和生产经济合理性，优先选用规定系列数值，当不能满足要求时， 方可选用补充系列数值。
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★ 运动精度要求高的表面比运动精度要求低的表面 的粗糙度参数值要小；接触刚度要求高的表面比 接触刚度要求低的表面的粗糙度参数值要小；承 受腐蚀工作环境下的零件表面比不承受腐蚀工作 环境下的零件表面的粗糙度参数值要小。 ★ 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。
★ 垂直于视图所在投影面的表面纹理方向的注
法
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★ 表面结构要求在图样和其他技术产品文件中的注法
表面结构要求对每一表面一般只标注一次，并尽 可能注在相应的尺寸及其公差的同一视图上。除非另 有说明，所标注的表面结构要求是对完工零件的表面 要求。 按照国家标准的规定，表面结构的注写和读取方 向与尺寸的注写和读取方向一致，可以标注在轮廓线 上，其符号应从材料外指向并接触表面。必要时，表 面粗糙度符号也可以用带箭头或黑点 箭头或黑点的指引线因出标 箭头或黑点 注，
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取样长度（ 新国标： ★ 取样长度（Sampling Length）L[新国标：lr] ）L[新国标 用于判别被评定轮廓的不规则特征X轴向上的长度 。
评定长度(Ln) ★ 评定长度(Ln) 用于判别被评定轮廓的X轴方向上的长度。评 定长度包括一个或几个取样长度。 Ln=n lr