4第四章_表面粗糙度及检测

Ry =︱ypmax︱+︱yvmax︱
表面粗糙度评定参数（五）
（6）轮廓支承长度率tp
基本术语
新旧标准对照
GB/T3505-2000与GB/T3505-1983之间基本术语与参数符号的比较 参数
1983 版 2000 版
tp
np l
100%
2000版 1983 2000 2000标准参数 术语 版 版
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表面粗糙度 第四章 表面粗糙度及检测
基本内容：掌握表面粗糙度的基本概念， 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。 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。
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表面粗糙度的代号
a
b
c
a1、a2—表面粗糙度幅度参数代号及其数值（μm）； b—加工要求、镀覆、涂覆、表面处理或其它说明等； c—取样长度（mm）或波纹度（mm）； d—加工纹理方向符号； e—加工余量（mm）； f—表面粗糙度间距参数（S, Sm）值（mm）或轮廓的支承长度率（ tp ）
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
幅度参数 Sq Sz Ssk Sku Sds Str Sal Std 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 材料体积 核心区体积 谷区体积
表面粗糙度（参数值）的选择
表面粗糙度参数值的选择原则是：在满足零件表面功 能要求的前提下，尽量选取较大的参数值。 一般原则： 同一零件上，工作表面比非工作表面粗糙度值小； 摩擦表面比非摩擦表面要小； 受循环载荷的表面要小； 配合要求高、联接要求可靠、受重载的表面粗糙度 配合要求高 联接要求可靠 受重载的表面粗糙度 值都应小； 同一精度，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度 值要小。
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表面粗糙度的测量
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。 光切法：利用光切原理，用双管显微镜测量。 常用于 测量Rz为0.5～60μm。 干涉法：利用光波干涉原理，用干涉显微镜测量。可 测量Rz和Ry值。 针描法：利用触针直接在被测表面上轻轻划过，测出 针描法 利用触针直接在被测表面上轻轻划过 测出 表面粗糙度的Ra值。如电动轮廓仪。
表面粗糙度的标注
标注时将其标注在可见轮廓线、尺寸界线、 标注时将其标注在可见轮廓线 尺寸界线 引出线或它们的延长线上，符号的尖端必须 从材料外指向被注表面。 高度参数：当选用Ra时，只需在代号中标出 其参数值，“Ra”本身可以省略； 当选用Rz或Ry时，参数和参数值都应标出； 时 参数和参数值都应标出； 表面加工纹理方向：指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。
表面粗糙度评定参数（三）
（3）轮廓最大高度Ｒy 在取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的 距离。峰顶线和谷底线平行于中线且分别通过 轮廓最高点和最低点。
表面粗糙度评定参数（四）
（4）轮廓单峰平均间距S 两相邻轮廓单峰的最高点在中线上的投影长度Si，称 为轮廓单峰的间距。在取样长度内，轮廓单峰间距的 平均值，称为轮廓间距平均间距。 （5）轮廓微观不平度的平均间距Sm 含有 个轮廓峰和相邻轮廓谷的 段中线长度称为轮 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。在取样长度内轮廓微观不平度间 距的平均值，就是轮廓微观不平度的平均间距。
滤波技术
ISO4287：1997从波长的角度定义了三类滤波器，即 s 滤波器、 c 滤波器、 f 滤波器。 用于确定粗糙 度与波纹度之 间的波长界限
抑制比粗糙度波 长更短的成分
抑制比波纹 度更长的表 面成分
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第四章结束
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基本概念
零件表面的形貌可分为三种情况： (1)表面粗糙度(roughness) 通常波距小于1mm。 (2)表面波纹度(waveness) 通常波距在1-10mm 1 10mm。 (3)形状误差 通常波距大于10mm。
5. 轮廓的算术平均偏差Ra 6.轮廓的均方根偏差Rq
表面粗糙度对零件性能的影响
n
表面粗糙度的基本术语（二）
F
1
基准线
Fn y=f(x) 评定表面粗糙度的基准线：评定表面粗糙度的 一段参考线，称轮廓中线m (mean line) ，有以 下两种： 0 x 轮廓的最小二乘中线 m：在取样长度内，使轮 G2 G1 Gm 廓上各点至该线的距离平方和为最小。即： n
F
2
y
i 1
1
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ISO4287：1997中的术语及定义
轮廓参数术语及定义
1.轮廓最大峰高Rp 3. 轮廓的最大高度Rz 7. 轮廓的偏斜度RSk 9. 轮廓单元的平均宽度RSm 10. 轮廓的支持长度率Rmr(c) 11. 轮廓的支持长度率曲线 2. 轮廓最大谷深Rv 4. 轮廓的总高度Rt 8. 轮廓的陡峭度Rku
相关标准
当前使用的国际标准：ISO4287:1997 我国标准： GB/T3505-2000《表面粗糙度 术语 表面及其参数》 GB/T3505-1983
本课主要 讲解内容
ISO4287：1997中的术语及定义
一般术语及定义 般术语及定义 （1）实际表面 （2）表面轮廓 （3）原始轮廓 （4）粗糙度轮廓（5）波纹度轮廓 （6）中线 （7）取样长度 （8）评定长度 （9）轮廓滤波器λc 几何参数术语及定义 （1）轮廓峰 （2）轮廓谷 （3）轮廓单元 （4）轮廓峰高 （5）轮廓谷深 （6）轮廓单元高度 （7）轮廓单元宽度
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 可用类比法来确定。 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。 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： 若T≈0.6 0 6 IT， 则Ra≤0.05 0 05 IT；Rz≤ 0.2 0 2 IT T≈0.4 IT， 则Ra≤0.025 IT；Rz≤ 0.1 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
影响零件的耐磨性。 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。 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。
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表面粗糙度的基本术语（一）
取样长度l (sampling length)：评定表面粗糙度所规定 的一段基准线长度。一般在一个取样长度内应包含５ 个以上的波峰和波谷。利于限制和削弱表面波度对表 面粗糙度测量结果的影响。 评定长度 ln(evaluation length)：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 段长度。评定长度可包括 个或多个取样长度。 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。 L L L L L 评定长度一般按5个取样长度来确定。
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标注举例
表面粗糙度（评定参数）的选择
评定参数的选择：如无特殊要求， 评定参数的选择：如无特殊要求 一般仅选用 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。以下情况下例外： 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Ra一般采用触针测量。 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。
取样长度 评定长度
……
…
l ln
lr ln
轮廓的最大高度 评定轮廓的算术平均偏差 微观不平度十点高度 ……
Ry Ra Rz
Rz Ra
-
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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。
2 i
min
L
轮廓算术平均中线 ：在取样长度内，将实际轮 廓划分上下两部分，且使上下面积相等的直线 。 即：F1+F2+…+Fn= G1+G2+…+Gm
表面粗糙度的评定参数（一）
• 国家标准GB/T3505-83中规定了评定参数 国家标准GB/T3505 83中规定了评定参数，涉 涉 及幅度、间距等方面。 （1）轮廓算术平均偏差Ｒa 在一个取样长度内，被测实际轮廓上各点至轮 廓中线距离绝对值的平均值 即 廓中线距离绝对值的平均值，即
表面粗糙度评定参数（二）
（2）微观不平度十点高度Ｒz 在取样长度内５个最大的轮廓峰高ypi平 均值与5个最大轮廓谷深yvi平均值之和。
Ra
1 l Ra y ( x) dx l 0
1 n Ra yi n i 1
Rz
y
i 1
5
pi
yvi
i 1
5
5
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