05第五章-表面粗糙度0607
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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
第五章 表面粗糙度设计与检测01剖析
高低 Z
(1) 切削后遗留 的刀痕； (2) 切削过程中切屑分离时的塑性变形； (3) 以及机床等工装系统的振动等。
3
二、表面粗糙度轮廓对零件使用性能的影响
1. 对摩擦和磨损的影响 表面不是越光越好。
2. 对配合性质的影响
3. 对抗疲劳强度的影响
4. 对抗腐蚀性的影响 另外，对密封性、
接触刚度和零件的外 观等都有很大影响。
0.12
0.20
3.2
50
0.025
0.40
6.3
0.050
0.80
12.5
0.100
1.60
25
表5.4 Rz（基本系列）的数值( μm)
0.025 0.40
6.3
0.050 0.80
12.5
0.100 1.60
25
0.20
3.2
50
100
1000
200
400
800
18
表 5.5 Rsm（基本系列）的数值 ( mm)
4
第二节 表面粗糙度轮廓的评定 一、取样长度和评定长度
1. 取样长度 lr — 测取样长度是指测量或评定表面粗糙度轮
廓时规定的一段基准线长度。
为什么要规定测取样长度lr ？
（1）为了限制或减弱表面波纹度轮廓， （2）排除形状误差等，
对表面粗糙度轮廓测量的影响。
5
2. 评定长度 ln— 评定长度是指测量或评定表面粗糙度轮廓
Rsm
1 m
m i 1
Xsi
中线
l
7r轮
廓 宽 度
12
3. 混合参数（形状参数） 轮廓的支承长度率Rmr(C) — 在给定的轮廓截面高度 C上，轮廓的实体材料
第五章 表面粗糙度
取样长度和评测长度
l 取样长度 r 用于判别具有表面粗糙度特征的X轴方向上的一段基准线长
度称为取样长度。取样长度应与表面粗糙度的要求相适应，过短不能反映粗 糙度实际情况；过长则会把波纹度的成分也包括进去。.
评定长度 评定表面粗糙度所需的X轴方向上的一段长度称为评定长度。 为了克服加工表面的不均匀性，较客观地反映表面粗糙度的真实情况，如图 5-4所示。一般取
5-1
表面实际轮廓
表面结构（粗糙度） 表面波纹度 形状误差
5-1
三、表面结构对零件使用性能的影响
1．对摩擦和磨损的影响 2．对配合性质的影响 3．对零件强度的影响 4．对耐腐蚀性的影响 5．对结合面密封性的影响
5-2 一、基本术语与定义 1．表面轮廓 平面与实际表面相交所得的轮廓线为实际轮廓。
(2)凸缺陷类 如冲压件的氧化皮、飞边，模铸或 模锻模具挤出的缝脊。
5-1
常见的缺陷类型
(3)混合缺陷类 滚压或锻压出现的皱皮、折叠， 背吃刀量过大造成的不可去除的刀痕残余。
5-1
常见的缺陷类型
(4)区域和外观缺陷类 如磨削进给量过大引 起的表面的网状裂纹和鳞片，切削热造成的 表面烧伤。
大于（或小于）规定值的个数不超过总数的16% 则该表面合格。
标注max时：“最大规则” 在被检的整个表面上， 参数值一个也不能超过规定值。
5-3
完整示例
5-3
新老国标交替
5-3
取样长度4，评定长度5*4=20
加工方法：铣削
传输带波长0.008
max 双向极限值 最大50μm最小6.3μm 默认16%规则
加工纹理：成近似同心圆
5-3
未标注项目均为默认情况
5-3
l 取样长度 r 用于判别具有表面粗糙度特征的X轴方向上的一段基准线长
度称为取样长度。取样长度应与表面粗糙度的要求相适应，过短不能反映粗 糙度实际情况；过长则会把波纹度的成分也包括进去。.
评定长度 评定表面粗糙度所需的X轴方向上的一段长度称为评定长度。 为了克服加工表面的不均匀性，较客观地反映表面粗糙度的真实情况，如图 5-4所示。一般取
5-1
表面实际轮廓
表面结构（粗糙度） 表面波纹度 形状误差
5-1
三、表面结构对零件使用性能的影响
1．对摩擦和磨损的影响 2．对配合性质的影响 3．对零件强度的影响 4．对耐腐蚀性的影响 5．对结合面密封性的影响
5-2 一、基本术语与定义 1．表面轮廓 平面与实际表面相交所得的轮廓线为实际轮廓。
(2)凸缺陷类 如冲压件的氧化皮、飞边，模铸或 模锻模具挤出的缝脊。
5-1
常见的缺陷类型
(3)混合缺陷类 滚压或锻压出现的皱皮、折叠， 背吃刀量过大造成的不可去除的刀痕残余。
5-1
常见的缺陷类型
(4)区域和外观缺陷类 如磨削进给量过大引 起的表面的网状裂纹和鳞片，切削热造成的 表面烧伤。
大于（或小于）规定值的个数不超过总数的16% 则该表面合格。
标注max时：“最大规则” 在被检的整个表面上， 参数值一个也不能超过规定值。
5-3
完整示例
5-3
新老国标交替
5-3
取样长度4，评定长度5*4=20
加工方法：铣削
传输带波长0.008
max 双向极限值 最大50μm最小6.3μm 默认16%规则
加工纹理：成近似同心圆
5-3
未标注项目均为默认情况
5-3
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三 在图样和其他技术产品文件中的注法
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的指引线因出标注，如教材图5－17、 5－18所示。
在不致引起误解时，表面结构要求可以标注在给定 的尺寸线上，见图5－19；也可以标注在形位公差框格 的上方，见图5－20。
0.020
0.20
2.0
0.002
0.025
0.25
2.5
0.003
0.032
0.32
3.2
0.004
0.040
0.40
4.0
0.005
0.050
0.50
5.0
0.006
0.063
0.63
6.3
0.008
0.080
0.80
8.0
0.010
0.100
1.00
10.0
注：与表5-1注相同。
第三节 表面粗糙度标注
均偏差Ra]
(2) 在取样长度内，轮廓的纵坐标值y（x）绝对值
的
(3) 算术R平a 均1l 值0l y。(x)dx
Ra
1 n
n i1
yi
（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 。
式中
Rz 15(i51ypii51yvi)
800
0.100
1.00
10.0
100
1000
注：与表5-1注相同
表5－3 轮廓微观不平度的平均间距Sm和轮廓的单峰平均间距S的数值 mm
5-表面粗糙度解析
术
语
4)`间距特征参数-轮廓单元的平均宽度
一个轮廓峰与相邻的轮廓谷的组合叫做轮廓单元。
轮廓单元的平均宽度：是指在一个取样长度lr范围内所有 轮廓单元的宽度Xsi的平均值，用符号RSm表示，即
RSm
1 m
m i 1
Xsi
Xs1
Xs2 Xs3
Xs4
Xs5
Xs6
中线
lr
图 轮廓单元的宽度与轮廓单元的平均宽度
y( x) dx
或
Ra
1 n
n i 1
yi
语
（2）轮廓最大高度Ｒz
一
在取样长度L内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。
即： Rz =︱ypmax︱+︱yvmax︱
基
本
术
语
（3）轮廓单元的平均线高度Ｒc
一
在一个取样长度L内，轮廓单元高度的平均值。
5
5
基 本
即：
y pi
yvi
Rc i1
i 1
5
二 表面粗糙度的代号及标注
1、表面粗糙度的代号
新国标GB/T131-2006
位置a：幅度参数符号及极限值和相关技术要求。
上、下限值符号 传输带数值/幅度参数符号 评定长度值 极限值判 断规则 幅度参数极限值(μm)
位置b：附加评定参数（如RSm，mm）
位置c：加
1、比较法：将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较，多用 于车间，评定表面粗糙度值较大的工件。
2、光切法：利用光切原理，用双管显微镜测量。常用于测量Rc 为0.5～60μm。
3、干涉法：利用光波干涉原理，用干涉显微镜测量。可测量Rc 和Rz值。
4、印模法：利用石腊、低熔点合金或其它印模材料，压印在被 测零件表面，放在显微镜下间接地测量被测表面的粗糙度。 适用于笨重零件及内表面。
第5章 表面粗糙度 习题参考答案
第5章表面粗糙度习题参考答案1、填空题⑴表面粗糙度是指零件表面出现的许多间距较小的、凹凸不平的微小的峰和谷。
表面粗糙度越小，表面越光洁。
⑵取样长度用_l _表示，评定长度用_ln_表示；轮廓中线用_ m__表示。
⑶国家标准中规定表面粗糙度的主要评定参数有高度参数和间距参数两项。
⑷表面粗糙度的选用，应在满足表面功能要求情况下，尽量选用__较大_的表面粗糙度数值。
⑸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。
⑹当零件所有表面具有相同的表面粗糙度时，其代号、符号可在图样右上角统一标注。
⑺轮廓算术平均偏差用_Ra 表示；微观不平度十点高度用_ Rz 表示；轮廓最大高度用_Ry 表示。
⑻表面粗糙度代号在图样上应标注在__可见轮廓线_、_尺寸界线_或其延长线上，符号的尖端必须从材料外_指向__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。
2、问答题。
⑴简述表面粗糙度对零件的使用性能有何影响。
答：表面粗糙度对零件的使用性能的影响主要表现在以下四个方面：1）对配合性质的影响。
由于零件的表面粗糙不平装配后，引起实际间隙的增大或减小了实际过盈，从而引起配合性质的改变或降低了配合的边接强度。
2）对耐磨性的影响。
因零件表面粗糙不平，两个零件作相寻运动时，会影响它们之间的磨擦性能，并且粗糙的表面会主生较大的磨擦阻力。
影响运动的灵活性，使表面磨损速度增快，亦使消耗的能量增加。
3）对抗疲劳强度的影响。
零件表面越粗糙，表面上凹痕产生的应力集中现象越严重。
当零件承受交变载荷时。
容易引起疲劳断裂。
4）对抗腐蚀性的影响。
粗糙的表面，它的凹谷处容易积聚腐蚀性物质，造成表面锈蚀。
⑵规定取样长度和评定长度的目的是什么？答：规定取样长度的目的是为了限制或减弱表面波度的影响；规定评定长度的目的是为了合理地反映轮廓的真实情况。
⑶表面粗糙度的主要评定参数有哪些？优先采用哪个评定参数？答：表面粗糙度的主要评定参数有：轮廓算术平均偏差Ra；轮廓最大高度Rz。
5 表面粗糙度
第五章表面粗糙度主要掌握1、表面粗糙度的概念2、表面粗糙度的评定参数3、表面粗糙度的选择4、表面粗糙度的代号及标注第一节表面粗糙度的评定参照国际标准（ISO），对原有表面粗糙度国家标准（GB1031—83、GB131—83）作了修订和增订，新国标为GB/T1031—95、GB/T131—93、GB/T3505—2000、GB/T10610—98。
一、基本概念零件表面的形貌可分为三种情况：(1)表面粗糙度：指零件表面所具有的较小间距和微小峰谷不平度。
其波距和波高之比一般小于40。
属于微观几何形状误差。
(2)表面波纹度：波距和波高之比在40～1000之间。
(3)形状误差：波距和波高之比大于1000。
表面粗糙度对零件性能的影响¾影响零件的耐磨性。
¾影响配合性质的稳定性。
¾影响零件的疲劳强度。
¾影响零件的抗腐蚀性。
¾影响零件的密封性。
¾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。
二、基本术语（一）取样长度l：评定表面粗糙度时所规定的一段基准线长度。
应与表面粗糙度的大小相适应。
规定取样长度是为了限制和减弱表面波纹度对表面粗糙度测量结果的影响，一般在一个取样长度内应包含５个以上的波峰和波谷。
（表5 -1）（二）评定长度l：为了全面、充分地反映被测表面的n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。
评定长度一般按5个取样长度来确定。
（表5 -1）（三）基准线：评定表面粗糙度的一段参考线。
有以下两种：（1）轮廓最小二乘中线m：在取样长度内，使轮廓上各点至一条假想线的距离平方和为最小。
即min 12=∑=ni i y（2）轮廓算术平均中线m：在取样长度内，由一条假想线将实际轮廓划分上下两部分，且使上下面积相等。
即：F1+F2+…+F n= F1'+F2'+…+F n'三、表面粗糙度的评定参数GB/T1031-95中规定了6个评定参数，其中有关高度特性的参数有3个，也是主要的评定参数。
第5章表面粗糙度
5.3.1表面粗糙度参数的选择
首先满足使用性能要求，其次兼顾经济性。即，在满 足使用要求的前题下，尽可能降低表面粗糙度要求，放大 表面粗糙度允许值。
对大多数表面来说，给出高度特征评定参数即可反映被 测表面粗糙度的特征。附加参数只在高度特征参数不能满足 表面功能要求时，才附加选用。
在常用的参数值范围（ Ra 为0.025~6.3μm，Rz为 0.100~25μm）内，国家标准推荐优先选用
2、表面粗糙度的代号中数字书写的方向必须按机械制图中 尺寸标注的规定，注意尺寸标注的“30º”禁区内应使用引线引出 后标注。
3、重复要素的表面（齿轮齿面、花键键槽表面），表面粗 糙度的代号只标注一次。
4、表面粗糙度的“其余”代号标注在图样的右上角。
5.4.5 表面粗糙度代（符）号在图样上的标注实例
的间距Smi是指轮廓峰和相邻的轮廓谷在中线上的一段长度。
1 n
S m n i1 S mi
（2）轮廓的单峰平均间距S 在取样长度内轮廓的单峰间距 S i
的算术平均值（图6-9）。所谓轮廓单峰间距Si是指两相邻 单峰的最高点之间距离投影在中线上的长度。
1 n
S 2 i1 Si
式中：n—轮廓单峰的个数S i —第i个轮廓单峰间距。
表5-2 轮廓算术平均偏差Ra的数值 (μm ）
本课小结
❖ 用以测量或评定表面粗糙度数值大小的基准线 有轮廓最小二乘中线和轮廓算术平均中线 。 ❖ 国家标准中，轮廓算术平均偏差Ra 、微观不平 度十点高度Rz 、轮廓最大高度Ry的定义，及它们 三者的测量特点。 ❖ 表面粗糙度数值已经标准化。
5.3表面粗糙度参数其参数值的选用
Ra
1 l
l 0
yxdx
Ra
1 n
首先满足使用性能要求，其次兼顾经济性。即，在满 足使用要求的前题下，尽可能降低表面粗糙度要求，放大 表面粗糙度允许值。
对大多数表面来说，给出高度特征评定参数即可反映被 测表面粗糙度的特征。附加参数只在高度特征参数不能满足 表面功能要求时，才附加选用。
在常用的参数值范围（ Ra 为0.025~6.3μm，Rz为 0.100~25μm）内，国家标准推荐优先选用
2、表面粗糙度的代号中数字书写的方向必须按机械制图中 尺寸标注的规定，注意尺寸标注的“30º”禁区内应使用引线引出 后标注。
3、重复要素的表面（齿轮齿面、花键键槽表面），表面粗 糙度的代号只标注一次。
4、表面粗糙度的“其余”代号标注在图样的右上角。
5.4.5 表面粗糙度代（符）号在图样上的标注实例
的间距Smi是指轮廓峰和相邻的轮廓谷在中线上的一段长度。
1 n
S m n i1 S mi
（2）轮廓的单峰平均间距S 在取样长度内轮廓的单峰间距 S i
的算术平均值（图6-9）。所谓轮廓单峰间距Si是指两相邻 单峰的最高点之间距离投影在中线上的长度。
1 n
S 2 i1 Si
式中：n—轮廓单峰的个数S i —第i个轮廓单峰间距。
表5-2 轮廓算术平均偏差Ra的数值 (μm ）
本课小结
❖ 用以测量或评定表面粗糙度数值大小的基准线 有轮廓最小二乘中线和轮廓算术平均中线 。 ❖ 国家标准中，轮廓算术平均偏差Ra 、微观不平 度十点高度Rz 、轮廓最大高度Ry的定义，及它们 三者的测量特点。 ❖ 表面粗糙度数值已经标准化。
5.3表面粗糙度参数其参数值的选用
Ra
1 l
l 0
yxdx
Ra
1 n
表面粗糙度的基本知识
Rz则表示在取样长度内 ，五个最大的轮廓峰高 的平均值和五个最大的 轮廓谷深的平均值之和
Part 4
表面粗糙度对机械 零件性能的影响
表面粗糙度对机械零件性能的影响
1
表面粗糙度对机械零件的性能和寿命 具有重要影响
例如，对于需要承受摩擦和磨损的零 件，表面粗糙度会直接影响其耐磨性
和疲劳强度
2
3
此外，表面粗糙度还会影响零件的配 合性能、密封性能和外观质量等
未来发展趋势
➢ 总之，表面粗糙度是机械 制造领域中一个非常重要 的概念和技术参数。了解 和掌握表面粗糙度的基本 知识对于提高产品质量、 延长零件寿命以及提高制 造水平都具有重要意义。 同时，随着科技的不断进 步和创新，未来对于表面 粗糙度的研究和发展将更 加深入和广泛
-
XXX
感谢各位观看
xxxxxxxxx
Part 5
表面粗糙度的测 量方法
表面粗糙度的测量方法
1
表面粗糙 度的测量 2
方法
3
表面粗糙度的测量方法有多种，包括触针法、干涉法、 光干涉法等
其中，触针法是最常用的测量方法之一，通过在表面 上放置一个微小的触针，使其沿着表面移动，记录触 针在垂直方向上的位移变化来计算表面粗糙度
干涉法则是利用光的干涉原理来测量表面粗糙度，通 过将表面反射的光与标准反射镜反射的光进行干涉， 从而获得表面的微观几何形状信息
演讲人：XXX 时间：20XX年XX月XX日
表面粗糙度概念
Part 2
表面粗糙度的形 成原因
表面粗糙度的形成原因
Part 3
表面粗糙度的评 定参数
表面粗糙度的评定参数
表面粗糙度的评定参数 包括轮廓算术平均偏差 (Ra)、微观不平度十点 平均高度(Rz)等
表面粗糙度
表面粗糙度1、什么是表面粗糙度？在技术交流中，很多人习惯使用“表面光洁度”指标。
其实，“表面光洁度”是按人的视觉观点提出来的，而“表面粗糙度”是按表面微观几何形状的实际提出来的。
因为要与国际标准(ISO)接轨，国标中早已不再使用“表面光洁度”这个表达术语，正规、严谨的表达均应使用“表面粗糙度”一词。
表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。
其两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在1mm以下），它属于微观几何形状误差。
具体指微小峰谷Z高低程度和间距S状况。
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2、表面粗糙度形成因素表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的，例如加工过程中刀具与零件表面间的摩擦、切屑分离时表面层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动、电加工的放电凹坑等。
由于加工方法和工件材料的不同，被加工表面留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别。
1）取样长度各参数的单位长度，取样长度是评价表面粗糙度规定一段基准线的长度。
在ISO1997标准下一般使用0.08mm、0.25mm、0.8mm、2.5mm、8mm为基准长度。
Ra、Rz、Ry的取样长度L与评定长度Ln选用值2）评定长度由N个基准长度所构成。
零部件表面各部分的表面粗糙度，在一个基准长度上无法真实地体现出粗糙度真实参数，而是需要取N个取样长度来评定表面粗糙度。
在ISO1997标准下评定长度一般为N等于5。
3）基准线基准线是用以评定表面粗糙度参数的轮廓中线。
1）高度特征参数Ra轮廓算术平均偏差：在取样长度（lr）内轮廓偏距绝对值的算术平均值。
在实际测量中，测量点的数目越多，Ra 越准确。
Rz轮廓最大高度：轮廓峰顶线和谷底线之间的距离。
在幅度参数常用范围内优先选用Ra。
在2006年以前国家标准中还有一个评定参数为“微观不平度十点高度”用Rz 表示，轮廓最大高度用Ry表示，在2006年以后国家标准中取消了微观不平度十点高度，采用Rz表示轮廓最大高度。
第5章 (31)教材配套课件
第5章 表面粗糙度
另外，表面波纹度对光学介质表面的光散射具有不可忽 视的影响。近年来的研究发现，当光学，其原因就是 由于波纹度的影响。
第5章 表面粗糙度
5. 2 表面粗糙度的评定
表面粗糙度评定的国家标准是 GB / T3505 — 2009 《产 品几何技术规范( GPS )表面结构轮廓法 表面结构的术语、 定义及参数》。测量和评定表面粗糙度时，要确定评定基准 和评定参数。
第5章 表面粗糙度
2. 对零件耐磨性的影响 具有微观几何形状误差的两个表面只能在峰顶发生接触， 实际有效接触面积很小，导致单位压力增大，若表面间有相 对运动，则峰顶间的接触作用会对运动产生摩擦阻力，同 时使零件产生磨损。一般来说，表面越粗糙，摩擦阻力越大， 零件表面磨损速度越快，耗能越多，耐磨性越低。
第5章 表面粗糙度
通常，波距小于 1mm ，大体呈周期性变化的峰谷属于 表面粗糙度(微观几何形状误差);波距在 1~10mm ，呈周期 性变化的峰谷属于表面波纹度(中间几何形状误差);波距大于 10mm 且无明显周变化的峰谷属于形状误差(宏观几何形状 误差)，如图 5－1 所示。显然，上述传统划分方法并不严谨。 实际上表面形状误差、表面粗糙度以及表面波纹度之间，并 没有确定的界线，它们通常与生成表面的加工工艺和工件的 使用功能有关。为此，国际标准化组织(ISO )近年来加强了 对表面滤波方法和技术的研究，对复合的表面特征采用软件 或硬件滤波的方式，获得与使用功能相关联的表面特征评定 参数。
第5章 表面粗糙度
5. 2. 1 基本术语 1. 取样长度与评定长度 1 )取样长度 lr 在轮廓的 x 轴方向上量取用于判别具有表面粗糙度特征
的一段基准长度。在取样长度范围内，一般应包括五个以上 的峰和谷，见图 5－3 。规定这段长度是为了限制和减弱表 面波纹度对表面粗糙度测量结果的影响。取样长度应与被测 表面的粗糙度相适应。表面越粗糙，取样长度应越大。
5-表面粗糙度
二、表面粗糙度的对零件工作性能的影响
1）对耐磨性的影响
相互运动的两零件表面越粗糙，磨损越快。
2）对配合性质稳定性的影响
表面微小峰谷被去除后，将影响配合性质。
3）对耐疲劳性的影响
零件表面越粗糙将降低疲劳强度。
4）对抗腐蚀性的影响
零件表面越粗糙，电化腐蚀就越严重。
{2}
表面粗糙度的评定与参数
一、评定表面粗糙度的相关指标
★ 在不同方向的表面上标注时，代号中的数 字及符号的方向必须下图的规定标注。 ★ 代号中的数 字方向应与 尺寸数字的 方向 一致。
★ 符号的尖端 必须从材料 外指向表面。
3.2
30° 3.2 3.2
3.2 30° 3.2
3.2
⒊ 标注示例
6.3 3.2 6.3 2×45°
×
6.3
3.2 ×
3.2
dx
近似为:
n 1 Ra=－ L ∑ yi i=1
2. 轮廓最大高度——Rz
Rp Rz Y X Rv
L
3. 轮廓单元的平均宽度——RSm
三、表面粗糙度评定参数的选择
★ 选择原则：应根据零件各表面功能要求与经济性合理 选择。 ★ 参数使用： 对于光滑表面和半光滑表面常采用Ra; 对于极光滑表面和粗糙表面常采用Rz; ★ 选择实例：类比法
10-5 零件图上的技术要求
常见的技术要求
• • • • • 零件的尺寸公差与形位公差 各表面表面粗糙度 零件材料和要求 热处理和表面修饰说明 特殊加工和检查说明
{1}
表面粗糙度的概念
一、表面粗糙度的概念
表面粗糙度是指零件的加工表面上具 有的较小间距和峰谷所形成的微观几何形 状误差。 按相邻峰谷间距大小划分为：粗糙度、 波纹度、宏观形状
相关主题
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互换性与测量技术基础
表 面 粗 糙 度 的 评 定
基 本 术 语
互换性与测量技术基础
在轮廓图形上确定最小二乘 中线的位置比较困难， 中线的位置比较困难，因此通常 用目测估计来确定轮廓算术平均 中线， 中线，并以此作为评定表面粗糙 度数值的基准线。 度数值的基准线。
表 面 粗 糙 度 的 评 定
评 定 参 数
表 面 粗 糙 度 的 评 定
评 定 参 数
2．微观不平度十点平均高度Rz 微观不平度十点平均高度Rz
在取样长度l范围内，被测表面上5 在取样长度l范围内，被测表面上5个最大 的轮廓峰高平均值与5 的轮廓峰高平均值与5个最大的谷底深的平均值 之和称为十点平均高度Rz Rz， 之和称为十点平均高度Rz，用下式表示
n 2 i i=1
)
线
最小二乘中线。 最小二乘中线。
表 面 粗 糙 度 的 评 定
基 本 术 语
(2)轮廓算术平均中线 (2)轮廓算术平均中线 m 在取样长度内，由一条假想线将实际轮廓 在取样长度内， 分成上下两部分， 分成上下两部分，且使上部面积之和等于下部 分面积之和， 分面积之和，即 F1＋F3＋…＋F2n-1＝F2＋F4＋…＋F2n ＋F2n＋ 这条假想的线即为轮廓算术平均中线。 这条假想的线即为轮廓算术平均中线。
表 面 粗 糙 度 的 评 定
评 定 参 数
3．轮廓最大高度Ry 轮廓最大高度Ry
在取样长度l范围内， 在取样长度l范围内，轮廓峰顶线和轮廓 谷底线之间的距离，称为轮廓最大高度Ry Ry， 谷底线之间的距离，称为轮廓最大高度Ry，即 Rp＋ Ry ＝ Rp＋Rm
互换性与测量技术基础
表 面 粗 糙 度 的 评 定
表 面 粗 糙 度 的 评 定
基 本 概 念
互换性与测量技术基础
为了适应生产技术的发展， 为了适应生产技术的发展，有利于 国际间的技术交流及对外贸易， 国际间的技术交流及对外贸易，我国参 照国际标准(ISO) (ISO)， 照国际标准(ISO)，对原表面粗糙度国家 标准GB1031-83、GBl31-83作了修订和增 标准GB1031-83、GBl31-83作了修订和增 GB1031 新国标GB/T1031 1995、GB/T13lGB/T1031订，新国标GB/T1031-1995、GB/T13l-93 分别代替旧国标GBl031 83和GBl31-83。 GBl031分别代替旧国标GBl031-83和GBl31-83。
互换性与测量技术基础
表 面 粗 糙 度 的 评 定
基 本 概 念
3)表面粗糙度影响零件的疲劳强度 3)表面粗糙度影响零件的疲劳强度。粗糙 表面粗糙度影响零件的疲劳强度。 的零件表面，存在较大的波谷， 的零件表面，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， 口和裂纹一样，对应力集中很敏感，从而影响 零件的疲劳强度。 零件的疲劳强度。 4)表面粗糙度影响零件的抗腐蚀性。粗糙 4)表面粗糙度影响零件的抗腐蚀性 表面粗糙度影响零件的抗腐蚀性。 的表面，易使腐蚀性气体或液体通过表面的微 的表面， 观凹谷渗入列金属内层，造成表面锈蚀。 观凹谷渗入列金属内层，造成表面锈蚀。 5)表面粗糙度影响零件的密封性。粗糙的 5)表面粗糙度影响零件的密封性 表面粗糙度影响零件的密封性。 表面之间无法严密地贴合， 表面之间无法严密地贴合，气体或液体通过接 触面间的缝隙渗漏。 触面间的缝隙渗漏。
互换性与测量技术基础
表 面 粗 糙 度 的 评 定
基 本 概 念
互换性与测量技术基础
表面粗糙度是指加工表面所具有 的较小间距和微小峰谷不平度。 的较小间距和微小峰谷不平度。由于 波距很小，用肉眼是难以区分的， 波距很小，用肉眼是难以区分的，因 此它属于微观几何形状误差。 此它属于微观几何形状误差。表面粗 糙度越小，则表面越光滑。 糙度越小，则表面越光滑。
表 面 粗 糙 度 的 评 定
基 本 术 语
互换性与测量技术基础
如被测表面加工均匀性较好时 如车、 刨加工表面）小于5l （如车、铣、刨加工表面）小于5l 的评定长度值； 的评定长度值； 较差时（如磨、研磨） 较差时（如磨、研磨）也可选 用大于5l的评定长度值。 5l的评定长度值 用大于5l的评定长度值。
第五章
表面粗糙度
互换性与测量技术基础
第 五 章 表 面 粗 糙 度
§5-1 表面粗糙度的评定 §5-2 表面粗糙度 的符号、 的符号、代号及标注 §5-3 表面粗糙度 参数值的选择 §5-4 表面粗糙度检测
互换性与测量技术基础
第 五 章 表 面 粗 糙 度
§5-1 表面粗糙度的评定
互换性与测量技术基础
表 面 粗 糙 度 的 评 定
基 本 概 念
表面粗糙度的大小， 表面粗糙度的大小，对机械零件的使用性 能有很大的影响，主要表现在以下几个方面： 能有很大的影响，主要表现在以下几个方面： 1)表面粗糙度影响零件的耐磨性 1)表面粗糙度影响零件的耐磨性。表面越 表面粗糙度影响零件的耐磨性。 粗糙，配合表面间的有效接触面积减小， 粗糙，配合表面间的有效接触面积减小，压强 增大，磨损就越快。 增大，磨损就越快。 2)表面粗糙度影响配合性质的稳定性 2)表面粗糙度影响配合性质的稳定性。对 表面粗糙度影响配合性质的稳定性。 间隙配合来说，表面越粗糙，就越易磨损， 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， 工作过程中间隙逐渐增大；对过盈配合来说， 由于装配时将微观凸峰挤平， 由于装配时将微观凸峰挤平，减小了实际有效 过盈，降低了联结强度。 过盈，降低了联结强度。
表 面 粗 糙 度 的 评 定
基 本 术 语
二、表面粗糙度的基本术语
1．取样长度l 取样长度l
取样长度是指评定表面粗糙度时所规定的一段基 取样长度是指评定表面粗糙度时所规定的一段基 准线长度。 准线长度。规定和选择这段长度是为限制和削弱表面 波纹度(波距在1～10mm之间)对表面粗糙度测量结果的 波纹度(波距在1 10mm之间) 之间 影响。 影响。 l过长，表面粗糙度的测量值中可能包含有表面波 过长， 纹度的成分；过短， 纹度的成分；过短，则不能客观地反应表面粗糙度的 实际情况，使测得结果有很大随机性。 实际情况，使测得结果有很大随机性。因此取样长度 应与表面粗糙度的大小相适应(见表5 1)。 应与表面粗糙度的大小相适应(见表5-1)。 在所选取的取样长度内，一般应包含五个以上 应包含五个以上的 在所选取的取样长度内，一般应包含五个以上的 轮廓峰和轮廓谷。 轮廓峰和轮廓谷。对于微观不平度间距较大的加工表 应选取较大的取样长度。 面，应选取较大的取样长度。
互换性与测量技术基础
表 面 粗 糙 度 的 评 定
基 本 术 语
互换性与测量技术基础
2．评定长度ln 评定长度l
由于加工表面有着不同程度的不均匀性， 由于加工表面有着不同程度的不均匀性，为 了充分合理地反映某一表面的粗糙度特性， 了充分合理地反映某一表面的粗糙度特性，规定 在评定时所必须的一段表面长度， 在评定时所必须的一段表面长度，它包括一个或 几个取样长度，称为评定长度 评定长度l 几个取样长度，称为评定长度ln 。 在评定长度内，根据取样长度进行测量。 在评定长度内，根据取样长度进行测量。此 时可得到一个或几个测量值， 时可得到一个或几个测量值，取其平均值作为表 面粗糙度数值的可靠值。评定长度一般按5 面粗糙度数值的可靠值。评定长度一般按5个取 样长度来确定， 5l。如图所示及表5 样长度来确定，即ln＝5l。如图所示及表5-1所 列。
或近似为
1 n Ra = ∑ yi n i =1
—— 在取样长度内
测点的
互换性与测量技术基础
表 面 粗 糙 度 的 评 定
评 定 参 数
互换性与测量技术基础
测得值Ra越大，则表面越粗糙。 测得值Ra越大，则表面越粗糙。 Ra越大 Ra能客观地反映表面微观几何形 Ra能客观地反映表面微观几何形 状的特性， 状的特性，但因受到计量器具功能的 制， 制， 粗糙 的表 面的 。来自三、表面粗糙度评定参数
表面粗糙度的评定参数， 表面粗糙度的评定参数，是用来定量描述 零件表面微观几何形状特征的。 零件表面微观几何形状特征的。 国家标准GB/T1031-1995规定： 国家标准GB/T1031-1995规定：表面粗糙度 GB/T1031 规定 的评定参数应从轮廓算术平均偏差(Ra) 的评定参数应从轮廓算术平均偏差(Ra)、微观 不平度十点高度(Rz)和轮廓最大高度(Ry) 不平度十点高度(Rz)和轮廓最大高度(Ry)三个 主要评定参数中选取。 主要评定参数中选取。 除此三个高度参数外， 除此三个高度参数外，根据表面功能的需 还可从轮廓不平度的平均间距(Sm) 要，还可从轮廓不平度的平均间距(Sm)、轮廓 单峰平均间距( 和轮廓支承长度率(tp) 单峰平均间距(S)和轮廓支承长度率(tp)三个附 加参数中选取。 加参数中选取。
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表 面 粗 糙 度 的 评 定
基 本 概 念
互换性与测量技术基础
此外，表面粗糙度对零件的外观、 此外，表面粗糙度对零件的外观、测 量精度也有一定的影响。可见， 量精度也有一定的影响。可见，表面粗糙 度在零件几何精度设计中是必不可少的， 度在零件几何精度设计中是必不可少的， 是评定机械零件及产品质量的重要指标之 一。
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表 面 粗 糙 度 的 评 定
评 定 参 数
1．轮廓算术平均偏差Ra 轮廓算术平均偏差Ra
在取样长度l范围内， 在取样长度l范围内，被测轮廓线上各点至 基准线的距离的算术平均值， 基准线的距离的算术平均值，称为算术平均偏 Ra， 差Ra，即 1 l
Ra = l∫
0
y( x ) dx
Rz =
∑y
i =1
5
pi
+ ∑ yvi
i =1