表面粗糙度参数
表面粗糙度的评定参数
• 选择原则：一般按五个取样长度来确定。 4．轮廓中线m：是评定表面粗糙度数值的基准线。具有几
何轮廓形状与被测表面几何形状一致，并将被测轮廓加 以划分的线。类型有： • （1）最小二乘中线：
使轮廓上各点的轮廓偏转距y（在测量方向上轮廓上 的点至基准线的距离）的平方和为最小的基准线。
准面1相接触，基准面采用光学玻璃制成的平面或圆弧面，并相对被测表面或工作台面定
位，从而使传感器运行的轨迹依赖于这个参考基准面，根据被测表面的外形作直线或某一 曲率的圆弧线运动。这时触针所描绘的将是包括粗糙度、波纹度相形状误差在内的实际表 面轮廓图形。这种方法对拖动传感器运行的驱动机构(导轨)没有严格要求。
Ry y p max yv max
表面粗糙度的三个水平参数： 轮廓微观不平度的平均间距Sm 轮廓单峰平
均间距S 轮廓支承长度率tp
图4-4 表面粗糙度的水平参数
4．轮廓微观不平度的平均间距Sm
❖ 含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一段中线长度Sm (图4-4），称为轮廓微观不平度间距。
Sm
1 n
直线，寻头
• 上下位移量非常小加固9—14(a)所示。但若轮廓哆距增大PS头的垂盲位移变化亦将随着增大，直到 它完全和触
• 针同步地作上下运动，如图L14(b)．＜c)所示，此时圆弧形导头显然E个适用。
•
由于e6针和导头不可能在表面的同一点上接触(不能同袖)，因此综合其结果*除了幅度变化LJ
外，还取决于
实际轮廓图
横向实际轮廓图
2．取样长度l：用于判别和测量表面粗糙度时所规定的一段基
准线长度。 • 量取方向：它在轮廓总的走向上。 • 目的：限制和削弱表面波度对表面粗糙度测量结果的影响
表面粗糙度参数
表面参数Rz、Rmax、Rt、R3z、RPc等的测量甘晓川张瑜刘娜石作德谷荣凤在GB/T3505-2000《产品几何技术规范表面结构轮廓法表面结构术语、定义及参数》中定义了表面幅度参数(纵坐标平均值)R a、R q、R sk、R ku和间距参数、混合参数等，虽然该标准等效采用了ISO4287:1997《几何产品规范(GPS)表面特征:轮廓法表面结构的术语、定义及参数》，但这些参数远远不能满足我国目前工业生产的需要，特别是在涉外产品中常常会提出一些非标的表面参数的技术要求，例如R max(DIN EN ISO 4287)、RP c(prEN 10049)、R3z(Daimler Benz Standard 31007)等。
这些参数的正确测量直接影响产品符合性的判断，因此生产部门对这些参数的准确测量都有迫切的需求。
同时，对这些参数的正确认识及理解能有效地指导生产过程，在使产品技术指标满足要求的同时可有效降低生产成本。
笔者在实际工作中经常会为一些厂家测量这样的参数，如发动机冷凝管内表面的R max、R t等参数、轴类零件的RP c参数。
现结合实例对这些参数的定义和测量方法作一些说明，以供参考。
一、参数的定义1.参数R z(GB/T3505-2000)在一个取样长度lr内，最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之和的高度如图1所示。
图1 参数R z示意图这里R z的定义和GB/T3505-1983《表面粗糙度术语表面及其参数》中的定义已经完全不同。
GB/T3505-1983中R z符号曾用于指示“不平度的十点高度”。
正在使用中的一些表面粗糙度测量仪器大多只能测量以前的参数R z。
因此，采用现行的技术文件和图样时必须小心慎重，因为用不同类型的仪器按不同的规定计算所取得的结果之间的差别，并不都是非常微小而可忽略的。
2.参数R max(DIN EN ISO 4287)参数R max与参数R zi之间有些关系，因此首先介绍R zi的定义。
第一节表面粗糙度的评定参数
❖ 1．L 2 表面粗糙度测量的基本原则
❖
(1)测量方向
❖ 按现行标准所定义的各种粗糙度评定参数，是基于轮廓法确定数值，是在被测表面的法向截面上的 实际轮廓上进行测量的结果。由于垂直于被测表面的法向截面存在各种不同的测量方向．所以规定在垂 直于加工纹理力向的d向截面(参R图g”8)测得的结果，称作横向轮廊的表面粗糙度数值(d)；在平行于加 工纹理方向的5向截面上所作的测量，称为纵向轮廓的粗糙度数值(6)。试验表明，大多数的切削加工表
2．表面粗糙度：是一种微观几何形状误差又称微观不平度。 3．表面粗糙度的产生原因：在加工过程中，刀具和零件表面
间产生磨擦、高频振动及切削时在工作表面上留下的微观 痕迹。
二．表面粗糙度的影响
❖ 表面粗糙度对机器零件的使用性能有着重要的影响，主要表 现在：
1．对摩擦和磨损的影响 2．对配合性的影响 3．对接触刚度的影响 4．对疲劳强度的影响 5．对抗腐蚀性的影响 6．对结合密封性的影响 ❖ 此外表面粗糙度还影响检验零件时的测量不确定度、零件外
1、轮廓算术平均偏差Ra
在取样长度L内，轮廓偏转距绝对值的算术平均值。
用公式表示为：
1l
Ra L 0 y(x) dx
Ra
1 n
n i 1
yi
Rz
图4-3 表面粗糙度的高度参数
2．微观不平度十点高度
❖ 在取样长度内五个最大的轮廓峰高的平均值与五个最大的轮
廓谷深的平均值之和，如图4-3所示。用公式表示为：
§4－1 表面粗糙度的评定参数
主要内容：
1、主要术语及定义 取样长度L 评定长度L
n
轮廓中线m 2、6个评定参数
3个基本、3个附加 3、一般规定
重点： 3个基本评定参数
(完整版)常用表面粗糙度数值
0.1
0.2
0.4
0.8
1.6
定心精度高
的
配合表面
表面
径向跳动公差/ □m
2.5
4
6
10
16
20
轴
0.05
0.1
0.1
0.2
0.4
0.8
孔
0.1
0.2
0.2
0.4
0.8
1.6
滑动轴承
表面
表面
公差 等级
液体润滑
IT6 〜IT9
IT10 〜IT12
轴
0.4〜0.8
0.8〜3.2
0.1〜0.4
孔
0.8〜1.6
1.6〜3.2
0.2〜0.8
导
轨
面
性质
速度
/m • s1
平面度公差/（卩m/100mm）
〜6
10
20
60
>60
滑动
〜0.5
0.2
0.4
0.8
1.6
3.2
>0.5
0.1
0.2
0.4
0.8
1.6
滚动
〜0.5
0.1
0.2
0.4
0.8
1.6
>0.5
0.05
0.1
0.2
0.4
0.8
（转下表）
（续前表）
圆锥结合
3.2〜12.5
分度机构表面
女口：分度板
插销
定位 精度/□m
〜4
6
10
25
63
>63
0.1
0.2
0.4
0.8
1.6
表面粗糙度主要评定参数中的高度参数
表面粗糙度主要评定参数中的高度参数
在表面粗糙度评定中，高度参数是指表面上的高度或峰谷之间的差异度量。
常用的高度参数有以下几种：
1. Ra（平均粗糙度）：Ra是指整个表面上所有峰谷高度的平
均值。
它是最常用的粗糙度参数，用于描述整体表面的粗糙度。
2. Rz（最大峰谷高度）：Rz是指峰和谷之间的最大高度差。
它可以提供表面上最大的峰谷高度信息，用于评估表面的横向波动性。
3. Rq（平均峰谷高度）：Rq是指整个表面上峰与谷之间的平
均高度差。
它可以提供表面的整体波动性信息。
4. Rmax（最大峰谷高度）：Rmax是指峰和谷之间的最大高度差。
它表示表面上最大的峰谷高度，用于评估表面的最大波动性。
5. Rt（总高度差）：Rt是指整个表面上峰和谷之间的总高度差。
它可以提供表面的总体粗糙程度信息。
这些高度参数可以通过光学测量、接触测量等方法获得，用于描述和评定表面的粗糙度。
GB 1031-1995 表面粗糙度 参数及其数值
术语和定义
本标准采用
标准中所规定的有关术语和定义
评定表面粗糙度的参数及其数值系列
本标准采用中线制评定表面粗糙度 表面粗糙度参数从下列三项中选取 轮廓算术平均偏差 微观不平度十点高度 轮廓最大高度 在高度特性参数常用的参数值范围内 为
为
推荐优先选用
Hale Waihona Puke 轮廓算术平均偏差的数值规定于表 表
微观不平度十点高度 和轮廓最大高度 的数值规定于表
参数
最大值的方向一致时 则可不规定测量截面的方向 否则应在图样上标出
对表面粗糙度的要求不适用于表面缺陷 在评定过程中不应把表面缺陷 如沟槽 气孔 划痕等 包
含进去 必要时 应单独规定对表面缺陷的要求
根据表面功能和生产的经济合理性 当选用标准中表 表 表 系列值不能满足要求时 可选取
补充系列值 见附录 补充件
中注出
表
续表 表
对于微观不平度间距较大的端铣 滚铣及其它大进给走刀量的加工表面 应按标准中规定的取样
长度系列选取较大的取样长度值
由于加工表面的不均匀性 在评定表面粗糙度时其评定长度应根据不同的加工方法和相应的取样
长度来确定 一般情况下 当测量
和 时推荐按表 和表 选取相应的评定长度值 如被测表面
均匀性较好 测量时可选用小于 的评定长度值 均匀性较差的表面可选用大于 的评定长度值
规定表面粗糙度要求的一般规则
在规定表面粗糙度要求时 必须给出表面粗糙度值和测定时的取样长度值两项基本要求 必要时
也可规定表面加工纹理 加工方法或加工顺序和不同区域的粗糙度等附加要求
表面粗糙度的注法应符合
的规定
为保证制品表面质量 可按功能需要规定表面粗糙度参数值 否则 可不规定其参数值 也不需检
表面粗糙度数值
表面粗糙度数值
表面粗糙度是表明表面技术性能的重要指标。
它直接关系到产品质量和稳定性。
表面粗糙度的规定可以从表面粗糙度的数值上来看：
①Ra：粗糙度半径（表面光滑程度和斜度），可测量物体表面不规则性的程度。
Ra的取值为0.1μm～1.25μm。
②Rz：相邻峰值上高度差，即表面粗糙高度，表示物体表面细微的凹凸不平度。
Rz部位取值为2.5μm～6.3μm。
③Rmax：表面深坑最大深度，取值为2.5μm～25μm。
④Ry：表面深坑最高处和表面主线之间的高度，多指表面凹凸度，取值为0.8μm～3.2μm。
⑤Sm：表面的垂直精度、梯度角，取值由0.001～25，决定表面形状的平滑程度。
⑥Sv：表面平缓行进距离，取值为2μm～50μm。
为保证产品质量，应选择合适的表面粗糙度数值。
根据表面粗糙度，一般情况下Ra值在0.3～3.2μm，Rz值在6.3μm以下，Rmax值在
2.5～25μm之间，Ry值在1.6～
3.2μm之间，Sm值在0.001～2，
Sv值在2～50μm之间。
此外，表面粗糙度的取值也可以根据具体的使用条件和相关的机械表
面性能参数来确定。
例如，在尺寸检测中，通常可以根据Ra值、不同
表面质量等级的数值确定表面状态；同时也应考虑到表面的机械性能，比如耐磨性和抗腐蚀性等参数的取值。
为满足日益增长的客户需求，合理的表面粗糙度规范无疑可以更好地
满足客户的要求，并有助于形成行业规范和标准。
表面粗糙度参数
第4章表面粗糙度4.1概述在机械加工过程中，由于切削会留下切痕，切削过程中切屑分离时的塑性变形，工艺系统中的高频振动，刀具和巳加工表面的磨擦等等原因，会使被加工零件的表面产生许多微小的峰谷，这些微小峰谷的高低程度和间距状况就称为表面粗糙度。
一、表面粗糙度的实质表面粗糙度是一种微观的几何形状误垦，通常按波距的大小分为：波距的属表面粗糙度；波距在1-lOmm间的属表面波度；波距〉10mm的属于形状误垦。
住肚it二、表面粗糙度对零件使用性能的影响1.对摩擦和磨损的影响一般地，表面越粗糙，则摩擦阻力越大，零件的磨损也越快。
2.对配合性能的影响表面越粗糙，配合性能越容易改变，稳定性越蚩。
3.对疲劳强度的影响当零件承受交变载荷时，由于应力集中的影响，疲劳强度就会降低，表面越粗糙，越容易产生疲劳裂纹和破坏。
4.对接触刚度的影响表面越粗糙，实际承载面积越小，接触刚度越低。
5.对耐腐蚀性的影响表面越粗糙，越容易腐蚀生锈。
此外，表面粗糙度还影响结合的密封性，产品的外观，表面涂层的质量，表面的反射能力等等，所以要给予充分的重视。
4.2表面粗糙度的评定一•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.M虑波器确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器。
3•取样长度用以判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度。
规定和选取取样长度的目的是为了限制和削弱表面波纹度对表面粗糙度测量结果的影响。
推荐的取样长度值见表41。
在取样长度内一般应包含五个以上的轮廓峰和轮廓谷。
4.评定长度评定表面粗糙度时所必须的一段基准线长度。
为了充分合理地反映表面的特性，一般取1口=51。
5.轮廓中线m 用以评定表面粗糙度值的基准线。
(1)轮廓的最小二乘中线具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。
在取样长度范围内，使被测轮廓线上的各点至该线的偏距的平方和为最小。
即：(，r Z2J(> " dx = min(2)轮廓的算术平均中线在取样长度内，将实际轮廓划分为上、下两部分，并使上、下两部分的面积相等的基准线。
表面粗糙度的评定参数
评定轮廓所必须的一段长度，它包括一个或数个取样长 度。
❖ 目的： 为充分合理地反映某一表面的粗糙度特征。
Hale Waihona Puke （加工表面有着不同程度的不均匀性）。
❖ 选择原则：一般按五个取样长度来确定。
4．轮廓中线m：是评定表面粗糙度数值的基准线。具有几 何轮廓形状与被测表面几何形状一致，并将被测轮廓加 以划分的线。类型有：
❖ 15．1 测量方法综述 ❖ 对加工表面质量的评定，除了用视觉和触觉进行定性地比较检验的方
法以外，并逐步实现了用数值确定表面粗糙度参数值的定量测量。从本 世纪30年代陆续提出了测量粗糙度的方法原理和仪器以来，已发展了一 系列利用光学、机械、电气原理的表面粗糙度专用测量仪器，其基本结 构模式如图9—7所示。 ❖ 粗糙度测量方法主要是以不同类型的传感器所反映的测量原理来分类的。 表9—l 4列出了各类转换形式的传感器。运算装置包括信号放大器、滤 波器和各种型式的计算处理(如信号变换、模数转换、时控、数字计算等) 装置。输出设备包括指针式电量表、记录器、光电输出器、电传打字机、 磁带输出器、Tv显示屏、绘图仪等。其中，传感器是基本组成部分，在 取得表面测量信号以后，亦可用人工进行计算处理给出结果。
13
2．微观不平度十点高度
❖ 在取样长度内五个最大的轮廓峰高的平均值与五个最大的轮
廓谷深的平均值之和，如图4-3所示。用公式表示为：
5
5
ypi yvi
Rz i1
i1
5
❖ 在取样长度内，也可从平行于轮廓中线m的任意一根线算起， 计算被测轮廓的五个最高点（峰）到五个最低点（谷）之间 的平均距离
Rz
= (h2h4...h10)(h1h3...h9) 5
编辑ppt
光学表面粗糙度参数介绍
光学表面粗糙度参数介绍光学表面粗糙度是指光学元件表面的不平整程度，它对光学性能和功能起着重要的影响。
为了准确描述和评估光学表面的粗糙度，人们提出了一系列的参数。
本文将介绍几个常用的光学表面粗糙度参数，包括均方根粗糙度、峰谷值、相关长度等。
1. 均方根粗糙度（Root Mean Square Roughness，RMS）均方根粗糙度是最常用的表征光学表面粗糙度的参数之一。
它是通过将表面高度的偏离值平方求和后再开平方得到的。
均方根粗糙度越小，表面越光滑。
在光学制造和检测中，常采用白光干涉仪或原子力显微镜等设备来测量表面的均方根粗糙度。
2. 峰谷值（Peak-to-Valley，P-V）峰谷值是指光学表面最高点与最低点之间的垂直距离。
它表示了表面的最大高低起伏。
峰谷值越小，表面越平坦。
在实际应用中，峰谷值常常与光学元件的设计要求相比较，以评估其表面的质量。
3. 相关长度（Correlation Length）相关长度是描述光学表面粗糙度的另一个重要参数。
它是指表面高度变化的相关性延伸的尺度。
相关长度越大，表面变化的尺度越大，表面粗糙度越显著。
相关长度可以通过计算表面高度自相关函数的半高宽来得到。
除了上述几个常用的光学表面粗糙度参数，还有一些其他的参数也被广泛应用于光学领域，如自相关函数、功率谱密度等。
这些参数可以提供更加详细和全面的表面粗糙度信息。
光学表面粗糙度参数的选择与使用需要根据具体的应用需求和光学元件的特性来确定。
不同的参数对不同类型的光学元件具有不同的敏感性，因此在实际应用中需要综合考虑。
光学表面粗糙度的控制和改善是光学制造和加工的关键问题之一。
通过优化制造工艺、选择合适的材料和处理方法，可以有效地降低光学表面的粗糙度。
同时，对于某些特殊应用，如光学波导和光纤等，对表面粗糙度的要求更加严格，需要采用更加精细的加工方法和技术。
光学表面粗糙度参数是评估和描述光学元件表面质量的重要工具。
它们能够提供关于表面粗糙度的定量信息，帮助人们更好地理解和控制光学性能。
表面粗糙度参数
第 4 章表面粗糙度概述在机械加工过程中，由于切削会留下切痕，切削过程中切屑分离时的塑性变形，工艺系统中的高频振动，刀具和已加工表面的磨擦等等原因，会使被加工零件的表面产生许多微小的峰谷，这些微小峰谷的高低程度和间距状况就称为表面粗糙度。
一、表面粗糙度的实质表面粗糙度是一种微观的几何形状误差，通常按波距的大小分为：波距≤1mm的属表面粗糙度；波距在1~10mm间的属表面波度；波距＞10mm的属于形状误差。
二、表面粗糙度对零件使用性能的影响1. 对摩擦和磨损的影响一般地，表面越粗糙，则摩擦阻力越大，零件的磨损也越快。
2. 对配合性能的影响表面越粗糙，配合性能越容易改变，稳定性越差。
3. 对疲劳强度的影响当零件承受交变载荷时，由于应力集中的影响，疲劳强度就会降低，表面越粗糙，越容易产生疲劳裂纹和破坏。
4. 对接触刚度的影响表面越粗糙，实际承载面积越小，接触刚度越低。
5. 对耐腐蚀性的影响表面越粗糙，越容易腐蚀生锈。
此外，表面粗糙度还影响结合的密封性，产品的外观，表面涂层的质量，表面的反射能力等等，所以要给予充分的重视。
表面粗糙度的评定一. 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. λ滤波器确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器。
3. 取样长度用以判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度。
规定和选取取样长度的目的是为了限制和削弱表面波纹度对表面粗糙度测量结果的影响。
推荐的取样长度值见表4-1 。
在取样4. 评定长度评定表面粗糙度时所必须的一段基准线长度。
为了充分合理地反映表面的特性，一般取ln =5l 。
5. 轮廓中线m 用以评定表面粗糙度值的基准线。
⑴轮廓的最小二乘中线 具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。
在取样长度范围内，使被测轮廓线上的各点至该线的偏距 的平方和为最小。
即：⑵轮廓的算术平均中线 在取样长度内， 将实际轮廓划分为上、下两部分，并使上、下两部分的面积相等的基准线。
表面粗糙度参数
第4章表面粗糙度4.1 概述在机械加工过程中，由于切削会留下切痕，切削过程中切屑分离时的塑性变形，工艺系统中的高频振动，刀具和已加工表面的磨擦等等原因，会使被加工零件的表面产生许多微小的峰谷，这些微小峰谷的高低程度和间距状况就称为表面粗糙度。
一、表面粗糙度的实质表面粗糙度是一种微观的几何形状误差，通常按波距的大小分为：波距≤1mm的属表面粗糙度；波距在1~10mm间的属表面波度；波距＞10mm的属于形状误差。
二、表面粗糙度对零件使用性能的影响1.对摩擦和磨损的影响一般地，表面越粗糙，则摩擦阻力越大，零件的磨损也越快。
2.对配合性能的影响表面越粗糙，配合性能越容易改变，稳定性越差。
3. 对疲劳强度的影响当零件承受交变载荷时，由于应力集中的影响，疲劳强度就会降低，表面越粗糙，越容易产生疲劳裂纹和破坏。
4.对接触刚度的影响表面越粗糙，实际承载面积越小，接触刚度越低。
5.对耐腐蚀性的影响表面越粗糙，越容易腐蚀生锈。
此外，表面粗糙度还影响结合的密封性，产品的外观，表面涂层的质量，表面的反射能力等等，所以要给予充分的重视。
4.2 表面粗糙度的评定一.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.λ滤波器确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器。
3.取样长度用以判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度。
规定和选取取样长度的目的是为了限制和削弱表面波纹度对表面粗糙度测量结果的影响。
推荐的取样长度值见表4-1。
在取样长度内一般应包含五个以上的轮廓峰和轮廓谷。
4.评定长度评定表面粗糙度时所必须的一段基准线长度。
为了充分合理地反映表面的特性，一般取ln =5l。
5.轮廓中线m 用以评定表面粗糙度值的基准线。
⑴轮廓的最小二乘中线具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。
在取样长度范围内，使被测轮廓线上的各点至该线的偏距的平方和为最小。
即：⎰lr i Z02dx = min⑵轮廓的算术平均中线在取样长度内，将实际轮廓划分为上、下两部分，并使上、下两部分的面积相等的基准线。
表面粗糙度的评定参数及其数值的选用
c
3.2 max 用去除材料的方法获得的表面粗糙度，Ra 的最大值为3.2μm
表5－10 表面粗糙度高度参数的标注.2
序号 代号
意义
d
Rz3.2 Rz1.6
用去除材料的方法获得的表面粗糙度，Rz 的上限值为3.2μm，下限值为1.6μm
e
Ry3.2
用任何方法获得的表面粗糙度，Ry的上限 值为3.2μm
0.8～1.6
0.8
1.6
0.8 0.8～1.6
1.6 1.6～3.2
表5－7 常用表面粗糙度的参数值.2
公差等级
装
配
IT5
按
机 械
IT6至IT7
压
入
IT8
法
热装法
过盈配合的配合表面
基本尺寸/mm
表面
～50
>50~120 >120~500
Ra
轴
0.1～0.2
0.4
0.4
孔
0.2～0.4
0.8
0.8
⑻、密封性、防腐性要求高的表面和外形 要求美观的表面，Ra的数值小。
表5－7 常用表面粗糙度的参数值.1
公差等级
IT5 IT6 IT7 IT8
表面
轴 孔 轴 孔 轴 孔 轴 孔
经常拆卸的配合表面
基本尺寸/mm
～50
>50～500
Ra
0.2
0.4
0.4
0.8
0.4
0.8
0.4～0.8
0.8～1.6
0.4～0.8
各种加工方法对应表面粗糙度见表5.6。 ⑴、满足使用要求的前提下，尽量选用较
大的粗糙度数值。 ⑵、同一零件，工作表面比非工作表面粗
表面粗糙度参数
一、 R轮廓参数（表面粗糙度参数）值的选用
R轮廓参数（表面粗糙度参数）值的选择应遵循在 满足表面功能要求的前提下，尽量选用较大的粗糙度参 数值的基本原则，以便简化加工工艺，降低加工成本。
R轮廓参数（表面粗糙度参数）值的选择一般采用类比法
具体选择时应考虑下列因素：
1．在同一零件上，工作表面一般比非工作表面的粗糙度参数值要小。 2．摩擦表面比非摩擦表面的粗糙度参数值要小；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、压力大的摩擦表面比运动速度低、 压力小的摩擦表面的粗糙度参数值要小。 3．承受循环载荷的表面及易引起应力集中的结构（圆角、沟槽等），其粗糙 度参数值要小。 4．配合精度要求高的结合表面、配合间隙小的配合表面及要求连接可靠且承 受重载的过盈配合表面，均应取较小的粗糙度参数值。 5．配合性质相同时，在一般情况下，零件尺寸越小，则粗糙度参数值应越小 ；在同一精度等级时，小尺寸比大尺寸、轴比孔的粗糙度参数值要小；通 常在尺寸公差、表面形状公差小时，粗糙度参数值要小。 6．防腐性、密封性要求越高，粗糙度参数值应越小。
一r轮廓参数表面粗糙度参数值的选用二r轮廓参数表面粗糙度参数的检一r轮廓参数表面粗糙度参数值的选用r轮廓参数表面粗糙度参数值的选择应遵循在满足表面功能要求的前提下尽量选用较大的粗糙度参数值的基本原则以便简化加工工艺降低加工成本
§ 4－3 R轮廓参数（表面粗糙度
参数）的选用及检测一、R轮廓参（表面粗糙度参数）值的 选用 二、R轮廓参数（表面粗糙度参数）的检 测
二、R轮廓参数（表面粗糙度参数）的检测
1．比较法 将被测表面与标准粗糙度样块进行比较，用目测和手 摸的感触来判断粗糙度的一种检测方法。
2．仪器检测法 传统的仪器检测方法有：光切法、干涉法和感触法 （又称针描法）。
表面粗糙度的评定参数
表面粗糙度的评定参数
表面粗糙度是表面形貌的量化指标，是表面质量的重要指标之一。
评定表面粗糙度的主要参数有：
一、表面粗糙度的高斯分布参数
1、测量深度Ra：即表面峰值和谷值间的平均值；
2、由测量深度计算出的标准差S；
3、计算的均方根值Rq；
4、计算的均方根偏差Rt。
二、表面粗糙度的信息熵参数
1、计算表面奇异点Ss；
2、由求表面奇异点计算出的表面信息熵Se；
3、表面测试量M1、M2、M3、M4；
三、表面粗糙度的尖峰特征参数
1、表面尖峰特征量MR1、MR2；
2、表面尖角特征量MRc；
四、表面粗糙度的最大平坦度参数
1、全面积法平坦度Tp；
2、一次谱分析法平坦度Tpr；
3、谱分析-全面积法平坦度Tpz；
4、以及对应的峰值面积比和细节库仑数。
上述参数均为表面粗糙度分析时必不可少的参数，只有熟练掌握这些参数，才能准确分析表面粗糙度水平。
表面粗糙度偏高、偏低或理想大小的不同，会引起产品性能的显著差异，表面粗糙度的精度对于产品的高低质量以及在一定的环境中的使用寿命，都有很大的影响。
因此，表面粗糙度的正确评估很重要，需要充分了解上述参数的特点，理解表面毛糙的原因，并正确采取措施改善。
表面粗糙度符号及数值说明
表面粗糙度符号及其标注说明粗糙度是衡量零件表面粗糙程度的参数，它反映的是零件表面微观的几何形状误差，必须借助放大镜等进行测量.它是由于零件加工过程中刀具与加工表面之间的摩擦、挤压以及加工时的高频振动等方面的原因造成的。
表面粗糙度对零件的工作精度、耐磨性、密封性、耐蚀性以及零件之间的配合都有着直接的影响。
粗糙度的评定常用轮廓算术平均偏差Ra、轮廓最大高度Ry、微观不平度十点高度Rz三个参数表示。
数值越小，零件的表面越光滑，数值越大零件的表面越粗糙。
1、轮廓算术平均偏差Ra取样长度：取样长度是指具有粗糙度几何特征的一段长度,在取样长度内应该具有几个波峰和波谷。
测量时可选5倍的取样长度作为测量长度进行测量.Ra是指在取样长度内,轮廓偏距绝对值的算术平均值，可以表示为:关于表面粗糙度的数值和表面特征、获得方法、应用举例请参见下表。
从上图中也可以看出,粗糙度参数的数值。
基本上成倍数的关系。
标注时应当选用这些数值,不能选用其他的数值.2、轮廓最大高度Ry3、轮廓不平度十点高度Rz标注2。
1代号及意义粗糙度代号可以分为：符号,粗糙度项目及数值。
常用标注参数是Ra, 标注Ra时Ra可以省略，标注Rz和Ry时,在粗糙度数值前加对应的符号Rz和Ry.2。
2 标注原则1）、在同一图样上每一表面只注一次粗糙度代号，且应注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上,并尽可能靠近有关尺寸线。
2）、当零件的大部分表面具有相同的粗糙度要求时，对其中使用最多的一种,代（符)号，可统一注在图纸的右上角。
并加注“其余”二字。
3）、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。
4）、代号中的数字方向应与尺寸数字的方向一致。
5）、符号的尖端必须从材料外指向表面。
标注举例：6）、齿轮、蜗轮齿面对于齿轮、蜗轮齿面的粗糙度，应标注在表示分度圆的点画线上。
如果图形中的位置有限，粗糙度也可以引出标注或注在尺寸线的延长线上。
表面粗糙度参数Rz、Rma、Rt、R3z、RPc等的测量
表面粗糙度参数Rz、Rmax、Rt、R3z、RPc等的测量GB/T3505-2000《产品几何技术规表而结构轮廉法表面结构术语、定义及参数》中左义了表而粗糙度幅度参数(纵坐标平均值)丘、凡、心、和间距参数、混合参数等，虽然该标准等效采用了ISO4287:1997《几何产品规(GPS)表而特征:轮廓法表面结构的术语、定义及参数》，但这些参数远远不能满足我国目前工业生产的需要，特别是在涉外产品中常常会提出一些非标的表而粗糙度参数的技术要求，例如盛(DIN EN ISO 4287)、超(prEN 10049)、^(Daimler Benz Standard 31007)等。
这些参数的正确测量直接影响产品符合性的判断，因此生产部门对这些参数的准确测量都有迫切的需求。
同时，对这些参数的正确认识及理解能有效地指导生产过程，在使产品技术指标满足要求的同时可有效降低生产成本。
笔者在实际工作中经常会为一些厂家测量这样的参数，如发动机冷凝管表而的屆二、乩等参数、轴类零件的曲参数。
现结合实例对这些参数的左义和测量方法作一些说明，以供参考。
一、参数的定义1.参数足(GB/T3505-2000)在一个取样长度lr.最大轮娜峰高和最大轮廉谷深之和的髙度如图1所示。
<CTSM>图1参数尼示意图</CTSM>这里凡的左义和GB/T3505-1983《表而粗糙度术语表面及苴参数》中的泄义已经完全不同。
GB/T3505-1983中凡符号曾用于指示“不平度的十点高度”。
正在使用中的一些表面粗糙度测量仪器大多只能测戢以前的参数兄。
因此，采用现行的技术文件和图样时必须小心慎重，因为用不同类型的仪器按不同的规定汁算所取得的结果之间的差别，并不都是非常微小而可忽略的。
2.参数血(DIN EN ISO 4287)参数血:与参数凡之间有些关系，因此首先介绍凡的定义。
屆的定义为，在一个取样长度"最髙峰和最低谷之间的垂直距离。
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第4章表面粗糙度
4.1 概述
在机械加工过程中，由于切削会留下切痕，切削过程中切屑分离时的塑性变形，工艺系统中的高频振动，刀具和已加工表面的磨擦等等原因，会使被加工零件的表面产生许多微小的峰谷，这些微小峰谷的高低程度和间距状况就称为表面粗糙度。
一、表面粗糙度的实质
表面粗糙度是一种微观的几何形状误差，通常按波距的大小分为：波距w 1mm的属表面粗糙度；
波距在1~10mm间的属表面波度；
波距〉10mm的属于形状误差。
atEir
二、表面粗糙度对零件使用性能的影响
1•对摩擦和磨损的影响
一般地，表面越粗糙，则摩擦阻力越大，零件的磨损也越快。
2.对配合性能的影响
表面越粗糙，配合性能越容易改变，稳定性越差。
3.对疲劳强度的影响
当零件承受交变载荷时，由于应力集中的影响，疲劳强度就会降低，表面越粗糙，越容易产生疲劳裂纹和破坏。
4•对接触刚度的影响表面越粗糙，实际承载面积越小，接触刚度越低。
5•对耐腐蚀性的影响表面越粗糙，越容易腐蚀生锈。
此外，表面粗糙度还影响结合的密封性，产品的外观，表面涂层的质量，表面的反射能力等等，所以要给予充分的重视。
4.2表面粗糙度的评定
一.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. 入滤波器 确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波
3•取样长度用以判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长 度。
规定和选取取样长度的目的是为了限制和削弱表面波纹度对 表面粗
糙度测量结果的影响。
推荐的取样长度值见表4-1。
在取样 长度内一般应包含五个以上的轮廓峰和轮廓谷。
4•评定长度 评定表面粗糙度时所必须的一段基准线长度。
为了充
分合理地反映表面的特性，一般取 In =51。
5•轮廓中线m 用以评定表面粗糙度值的基准线。
⑴轮廓的最小二乘中线 具有几何轮廓形状并划分轮廓的基
准线。
在取样长度范围内，使被测轮廓线上的各点至该线的偏距 的平方和为最小。
即：
⑵轮廓的算术平均中线 在取样长度内，将实际轮廓划分为 F 两部
分，并使上、下两部分的面积相等的基准线。
即：齢走向 x 二、评定参数(GB/T 3505-2000)
1•与高度特性有关的参数：
⑴轮廓的算术平均偏差Ra 在取样长度内，被测轮廓上各点 至轮廓
中线偏距绝对值的算术平均值。
即：
Ra 参数能充分反映表面微观几何形状高度方面的特性，并且 所用
仪器(电动轮廓仪)的测量比较简便，因此是 GB 推荐的首 选评定参数。
图样上标注的参数多为Ra 。
如X 表示Ra w 3.2 m 4*****^ J
一.押 l
■ tr — 2
In
lr
0 Z i 2
dx = min
上、 Isas 1 lr Ra = l7 0 Z X dx 或近似为: Z i Ra =
F1+F3+…+F2 n-1二F2+F4+…+F2n
Ra 参数的测量：用精密粗糙度仪（针描原理）
⑵轮廓的最大高度
Rz在取样长度内，轮廓峰顶线和谷底线间的距离。
峰顶线和谷底线，分别指在取样长度内平行于中线且通过轮廓最高点和最低点的线。
Rz参数对某些小表面上不允许出现较深的加工痕迹和小零件的表面有实用意义。
2•与间距特性有关的参数
⑴ 轮廓单元的平均宽度RSm：在一个取样长度内轮廓单元宽度Xs 的平均值，用RSm表示。
即
1 m
RSm Xsi
m i i
轮廓单元的平均宽度RSm是指轮廓峰和相邻的轮廓谷在中线上的一段长度。
3•与形状特性有关的参数
⑴轮廓的支承长度率Rmr 在取样长度内，一平行于中线的线从峰顶线向下移动一段截距C到某一水平位置时，与轮廓相截
表示Rz W 12.5 m。
显然，从峰顶线向下所取的水平截距 C 不同，其支承长度率 也不
同，因此Rmr 值应是对应于水平截距 C 值而给出的。
在标 准中，Rmr 值是以百分率来表示的，当C 值一定时，Rmr 值越大, 表示轮廓凸起的实体部分越多，故起支承作用的长度长，表面接 触刚度高，耐磨性好。
如图所示，图（a ）承载能力强，图（b ） 承载能力差。
（a ） （b ）
三、评定参数值
各项评定参数的数值规定见表 4.1〜4.4。
4.3表面粗糙度的符号及其标注
、基本符号
如上图，在上述三个符号的长边上均可加一横线，用于标注 有关参
数和说明。
在上述三个符号上均可加一小圆，表示所有表 面具有相同的表面粗糙度要求。
二、表面粗糙度参数及其数值的标注
亠
如图： a :粗糙度高度参数允许值（卩m ）,当选用Ra 值时，
可省略标注代号Ra 而直接标注允许值，若
基本符号，用任何方法获得的表面;
所得的各段截线长度bi 之和与评定长度的比值
In i 1 表示用去除材料的方法获得的表面;
表示用不去除材料的方法获得的表面。
用Rz 或Ry 值时，则应在其允许值前加注相应的代号 表示Ra 值应不大于
3.2
卩m
表示Ra 值应在1.6~3.2卩m 之间
表示Rz 值应不大于12.5卩m
表示Ry 值应不大于25卩m
b :加工方法，涂镀或其它表面处理，
若无特殊要求,
Q 电 / F"Ep_Cr60h (j/M|j
不予标注。
如图：V
表示表面镀硬铬，镀层厚度为( 且Ra 值不大于0.4卩m 。
刮□马从吃点
又如：疗
表示表面刮削后，在25mm x 25mm 面积内，接触点不 小于10点，且
Ra 值不大于1.6卩m
c :取样长度值(mm),若按表4-1中的规定选取取样长度值, 则不必
标注。
d :加工纹理方向，一般对纹理方向无要求时，不必标注， 若需控
制纹理方向时，则标注相应的纹理方向符号。
女如:=表示加工纹理方向为水平； 丄表示加工纹理方向为垂直； x
表示加工纹理方向为网纹； M 表示加工纹理方向为螺旋线形
状。
e :加工余量(mm), —般均在工艺文件中说明，所以基本上 也不标
注。
三、表面粗糙度标注示例
60± 5)卩m,镀后抛光
f :间距参数值 RSm 或Rmr 值(mm)
若需要标注RSm 值或Rmr(c)值时，数值写在相应代号的后面。
图
4.9a 为RSm 上限值的标注示例；图4.9b 为RSm 最大值的标注 示例；图
4.9c 为Rmr(c)的标注示例，表示水平截距C 在Rz 的50 % 位置上，
Rmr(c)为70%，此时Rmr(c)为下限值；图4.9d 为Rmr(c) 最小值的标注示例
4.4表面粗糙度的选用
一、评定参数的选用
高度参数是基本参数，在Ra的常用值范围（0.025~6.3卩m）内，国标推荐优先选用Ra;当粗糙度要求特别高（Ra v0.025卩m =或特别低（Ra>6.3卩m）时,可选用Rz;当高度参数已不能满足控制功能要求时，根据需要可选用RSm或Rmr补充控制。
二、评定参数值的选用
表4-2列出了各参数的系列值。
表4-5列出了表面粗糙度参数值与所适应的零件表面的关系，可供选用时参考。
且一般应考虑下列关系：
1.同一零件上的工作表面应比非工作表面的参数值小；
2.磨擦表面应比非磨擦表面的参数小；
3.承受交变载荷的表面，其圆角、沟槽等易产生应力集中的部位，参数值应小；
4.配合性质要求愈高的表面，其粗糙度值应愈小；
5.通常尺寸精度和形位精度要求愈高的部位，参数值应愈小;
6.与标准件配合的表面，按标准件的有关规定选取。
在常用值范围内，表面粗糙度与加工方法的关系:
A钻、粗车、粗刨等;
W 5-2 /
它〜它
半精（车、V、铣、镗等）加工;
V精（车、铣、刨、镗）加工及拉削、舌悄J、铰孔、滚压；（有配合要求的内孔，精度较高的平面如减速器的分离平面等）
磨、精铰、精细镗；（有配合要求的外圆，如轴颈，轴
头等）
o
以上超精加工如：精磨、珩磨、研磨、镜面磨、抛光等
等。
（如各种量具工作面，量规0.1、量块工作面0.012、
非工作面0.05等）
4.5表面粗糙度的测量
测量表面粗糙度的方法有比较法、光切法、针描法、干涉法和印模法等。
1.比较法：用表面粗糙度样板进行比较测量；
2.光切法：用双管显微镜测量Rz值；
3.针锚法：用精密粗糙度仪（电动轮廓仪）测量Ra值；
4.干涉法：用干涉显微镜测量Rz值；
5.印模法：用塑性材料将表面印模下来，再测量有关参数值。