表面粗糙度概述
表面粗糙度
• 表面粗糙度是指工件表面上具有的较小间距的微小峰谷组 成的微观几何形状特性。表面缺陷应从中排除，且不考虑 表面其他物理特性诸因素；为避免与光亮，清洁的概念混 淆并与国际间称呼一致，不采用“表面光洁度”这一术语， 而称作表面粗糙度。表面粗糙度是在机械加工过程中，由 于刀痕，材料的塑性变形，工艺系统的高频振动，刀具与 被加工表面的摩擦等原因引起的。它对零件的配合性能， 耐磨性，抗腐蚀性，接触刚度，抗疲劳强度，密封性和外 观等都有影响。为了提高产品质量，促进互换性生产，必 须对表面粗糙度的评定方法，测量手段等提出科学的规定 和要求。表面粗糙度是工件表面上的微观几何特性。形状 误差是工件表面上的宏观几何特性。而表面波纹度是工件 表面上介于微观和宏观几何特性之间的特性。形状误差， 波纹度，粗糙度常于一个表面轮廓叠加出现，这中结构即 为所有表面几何误差的总和。表面波纹度是间距比粗糙度 大得多，随机的或接近周期形式的成分构成的表面不平度。
• 2表面粗糙度的评定参数： 表面粗糙度的常用评定参 数有5个即： • 轮廓的算术平均偏差Ra • 轮廓单元的平均线高度Rc • 轮廓的最大高度Rz • 轮廓单元的平均宽度RSm • 轮廓的支承长度率Rmr(c) • 与高度特性有关的参数为Ra,Rc,Rz,它们是基本评定参数。 • 与间距特性有关的参数为RSm. • 与形状特性有关的参数为Rmr(c)。
• • • • • • • • •
加工纹理方向的符号有下列几种： ⑴ =：纹理方向平行于注有符号的视图投影面。 ⑵ ⊥：纹理方向垂直于注有符号的视图投影面。 ⑶ X：纹理对注有符号的视图投影面是两个相交的方相。 ⑷ M:纹理呈多方向。 ⑸ C:纹理对于注有符号表面的中心来说是近似同心圆。 ⑹ R:纹理对于注有符号表面的中心来说近似放射形。 ⑺ P:纹理无方向或呈凸起的细粒状。 表面粗糙度在图样的标注示例，如图所示。
第五章表面粗糙度分析
＝表示加工纹理方向为水平； ⊥表示加工纹理方向为垂直； ×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。 5)e:加工余量（mm):一般均在工艺文件中说 明，所以基本上也不标注 6)f:间距参数值RSm或Rmr值(mm)
23
二.表面粗糙度图样上的标注方法 1.表面粗糙度代（符）号应注在可见轮廓线、 尺寸界线或它们的延长线上，有时也可标注 在尺寸线上。符号的尖端必须从材料外指向 表面，代号中数字及符号的方向必须与尺寸 数字方向一致。 2.标注示例
F
i 1
n
i
F
i 1 i
n
10
11
三.评定参数(GB/T3505-2000) 1.与高度特性有关的参数 1)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。
12
轮廓算术平均偏差Ra示意图
13
2)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。
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2.代号
21
1)a:粗糙度高度参数允许值（μ m):当选用 Ra值时,可省略标注代号Ra而直接标注允许 值，若用Rz 或Ry 值时，则应在其允许值前 加注相应的代号 2)b:加工方法:涂镀或其它表面处理，若无 特殊要求，一般不予标注 3)c:取样长度值（mm):若按表中的规定选取 取样长度值，则不必标注。 4)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 22 纹理方向符号。
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第四节 表面粗糙度的测量 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。
表面粗糙度详解
“表面粗糙度”表面粗糙度对大部分参与滑动接触的表面而言是非常重要的。
因为磨损的原始速率及持续的性质等因素高度依赖这一特性。
这些表面一般是承重面，而且需标识粗糙度以确保预计用途的适用性。
许多零部件需要具有特定的表面加工结果，以便达成所要求的功能。
例如烤漆前的汽车车体或曲轴或凸轮轴上的颈轴承。
01 . 供应链的基本构造什么是表面粗糙度？表面粗糙度（S u r f a c e R o u g h n e s s）就是我们日常测量中所说的面粗糙度，可以理解为在加工产品过程中细小间距和微小峰谷的不平整度。
通常被定义为两个波峰值或者两个波谷指之间的微小距离（波距），在一般情况下波距都在1m m以内或者更小，也可定义为微观轮廓的测量，俗称微观误差值。
综上所说，大家可能已经有了一个关于粗糙度笼统的概念，那么下记内容是更详细地进行了分析。
我们一般评价粗糙度会有基准线，基准线以上最高点我们叫波峰点，基准线以下最低点叫波谷点，那么波峰和波谷之间的高度我们用Z来表示，加工产品的微观纹理的间距我们用S来表示。
通常情况下S值的大小在国家检定标准里给了相关的定义：S＜1m m定义为表面粗糙度1≤S≤10m m定义为表面波纹度中国国家计量检定标准中规定：通常情况下用V D A3400、R a、R m a x这三个参数来评价检定表面粗糙度，计量单位通常用μm表示。
评价参数的关系R a定义为曲线平均算术偏差（平均粗糙度），R z的定义为不平度平均高度，R y定义为最大高度。
微观轮廓的最大高度差R y在其他标准中也使用Rm a x来表示。
R a、R m a x的具体关系还请参考下面的表格：表：R a，R m a x参数对比（u m）02 . 表面粗糙度是如何形成的？表面粗糙度的形成是由工件的加工过程引起的。
而加工的方法、工件的材料，工艺过程都是影像表面粗糙度的因素。
例如：放电加工时被加工零件表面出现放电凹凸点。
加工工艺和零件材质有所不同，被加工零件表面留下的微观痕迹也有各种差别，比如（疏密，深浅，形状变化等）。
表面粗糙度
表面粗糙度
1、表面粗糙度的概念：
零件加工后形成的微观表面状况叫表面粗糙度。
2、表面粗糙度的符号：
基本符号，单独使用这个符号没有意义。
基本符号上加一端线，表示表面粗糙度是用去除材料的方法获得，例如：车、铣、钻、磨、剪切、抛光、腐蚀、电火花加工等。
基本符号上加一圆圈，表示表面粗糙度是用不去除材料的方法获得，例如：铸、锻、冲压、热轧、冷轧、粉末冶金等。
3、表面粗糙度R a值：
R a值越大，表面越粗糙，R a值一般有50、12.5、6.3、3.2、1.6、0.8、0.4 ……0.006微米。
4、表面粗糙度R a值的标注方法：
○1：表面粗糙度标注的一般要求：在同一图样中，每一表面一般只标注一次符号，要标注在可见轮廓线、尺寸界线或延长线上，符号的等边三角形如同刀尖指向并指与被加工的表面。
○2：当零件全部表面的特征要求均相同时，其符号可以在图样的右上角同一标注。
5、表面粗糙度R a值的表面特征如下：
○1：R50 （明显可见刀痕）○2：R25 （微见刀痕）○3：R12.5（可见加工痕迹）○4：R6.3（微见加工痕迹）○5：R3.2（看不见加工痕迹）○6：R3.2（可见加工痕迹的方向）○7：R1.6（微见加工痕迹的方向）○8：R0.8（微辩加工痕迹的方向）○9：R0.4（不可微辩加工痕迹的方向）○10：R0.2 （暗光泽面）○11：R0.1 （亮光泽面）○12：R0.05 （镜状光泽面）○13：R0.025 （雾状光泽面）○14：R0.012 （镜面）。
08表面粗糙度
二、表面粗糙度的评定参数
表面粗糙度标准有:
《产品几何技术规范 表面结构 轮廓法 表面结构的术 语、定义及参数》（GB/T 3505-2000）
《表面粗糙度 参数及其数值》（GB/T1031-1995） 《机械制图 表面粗糙度符号、代号及其注法》（GB/T 131-1993）
二、表面粗糙度的评定参数
表面粗糙度测量方法简述
表面粗糙度的测量方法主要有：比较法、光 切法、干涉法和接触法、印模法
比较法是将被测表面与表面粗糙度样块直接 进行比较（两者的加工方法与材料应尽可能相 同），从而判断粗糙度参数值的范围。
光切法采用双管显微镜测量表面粗糙度，适 合于测量车、铣、刨等加工方法所得到表面。常 用于测量Rz为0.5～60μm
（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；
（3）承受交变负荷或冲击负荷的表面，在容易产生 应力集中的部位，如圆角、沟槽处等，表面粗糙度参数值 应小；
（4）配合精度高，孔、轴表面粗糙度参数值应小；
★ 代号中的数 字方向应与 尺寸数字的 方向 一致。
3.2 3.2
3.2 30° 3.2
★ 符号的尖端 3.2
必须从材料
30°
外指向表面。
3.2
举例
⒊ 标注示例
长边在左
6.3
3.2
2×45°
×
3×.2
6.3 3.2
6.3 6.3
1.6
3.2
表面粗糙度数值与 尺寸公差、形位公 差有关。
图6-17 齿面、键槽的粗糙度标注
（5）要求耐腐蚀、密封性能好或外表美观的表面， 表面粗糙度参数值应小；
表面粗糙度
表面粗糙度表面粗糙度(surface roughness)是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度 [1]。
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。
表面粗糙度越小，则表面越光滑。
通常把波距小于1mm 尺寸的形貌特征归结为表面粗糙度，1~10mm尺寸的形貌特征定义为表面波纹度，大于10mm尺寸的形貌特征定义为表面形貌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。
表面粗糙度与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系，对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响。
我国国家标准有GB/T 131-2006《表面结构的表示法》，规定了表面粗糙度的表示方法，适用于表面粗糙度的标注和图样标注；GB/T 1031-2009《表面结构轮廓法表面粗糙度参数及其数值》，规定了表面粗糙度的参数及其数值，适用于机械加工表面质量的评定，也可用于制定机械加工工艺规程和设计模具等。
一、发展历史为研究表面粗糙度对零件性能的影响和度量表面微观不平度的需要，从20年代末到30年代，德国、美国和英国等国的一些专家设计制作了轮廓记录仪、轮廓仪，同时也产生出了光切式显微镜和干涉显微镜等用光学方法来测量表面微观不平度的仪器，给从数值上定量评定表面粗糙度创造了条件。
从30年代起，已对表面粗糙度定量评定参数进行了研究，如美国Abbott就提出了用距表面轮廓峰顶的深度和支承长度率曲线来表征表面粗糙度。
1936年出版了Schmaltz论述表面粗糙度的专著，对表面粗糙度的评定参数和数值的标准化提出了建议。
但粗糙度评定参数及其数值的使用，真正成为一个被广泛接受的标准还是从40年代各国相应的国家标准发布以后开始的。
表面粗糙度的基本概念汇总
表面粗糙度的基本概念表面粗糙度的基本概念表面粗糙度的定义（本站相关粗糙度仪的产品介绍：粗糙度仪）表面粗糙度（Surface roughness）是指加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性性它是一种微观几何形状误差，也称为微观不平度。
表面粗糙度应与形状误差（宏观几何形状误差）和表面波度区别开。
通常，波距小于 1mm 的属于表面粗糙度，波距在 1~10mm 的属于表面波度，波距大于 10mm 的属于形状误差。
表面粗糙度对机械零件使用性能的影响表面粗糙度的大小对零件的使用性能和使用寿命有很大影响。
1. 影响零件的耐磨性表面越粗糙，摩擦系数就越大，相对运动的表面磨损得越快。
然而，表面过于光滑，由于润滑油被挤出或分子间的吸附作用等原因，也会使摩擦阻力增大和加速磨损。
2. 影响配合性质的稳定性零件表面的粗糙度对各类配合均有较大的影响。
对于间隙配合，两个表面粗糙的零件在相对运动时会迅速磨损，造成间隙增大，影响配合性质；对于过盈配合，在装配时表面上微观凸峰极易被挤平，产生塑性变形，使装配后的实际有效过盈减小，降低联接强度；对于过渡配合，因多用压力及锤敲装配，表面粗糙度也会使配合变松。
3. 影响疲劳强度承受交变载荷作用的零件的失效多数是由于表面产生疲劳裂纹造成的。
疲劳裂纹主要是由于表面微观峰谷的波谷所造成的应力集中引起的。
零件表面越粗糙，波谷越深，应力集中就越严重。
因此，表面粗糙度影响零件的抗疲劳强度。
4. 影响抗腐蚀性粗糙表面的微观凹谷处易存积腐蚀性物质，久而久之，这些腐蚀性物质就会渗入到金属内层，造成表面锈蚀。
此外，表面粗糙度对接触刚度、密封性、产品外观、表面光学性能、导电导热性能以及表面结合的胶合强度等都有很大影响。
所以，在设计零件的几何参数精度时，必须对其提出合理的表面粗糙度要求，以保证机械零件的使用性能。
公差等级与粗糙度的关系表面粗糙度是反映零件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标，是验证零件表面质量的主要依据；它选择的合理与否，直接关系到产品的质量，使用寿命和生产成本。
表面粗糙度概述和常用参数.
表面粗糙度概述和常用参数关键词：表面粗糙度评定基准Ra Rz Ry t p摘要：根据国家标准GB/T3505-2000、GB/T1031-1995、GB/T131-1993，从表面粗糙度的形成、与产品性能的关系和评定参数等方面介绍表面粗糙度表面粗糙度的概述无论是机械加工后的零件表面，还是用其他方法获得的零件表面，总会存在着由较小间距和峰谷组成的微量高低不平的痕迹，这种加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性，就是零件的表面粗糙度。
为了提高产品质量，促进互换性生产，必须对表面粗糙度的评定方法、测量手段等提出科学的规定和要求。
表面粗糙度国家标准由GB/T3505—2000《产品几何技术规范表面结构轮廓法表面结构的术语、定义及参数》、GB/T1031—1995《表面粗糙度参数及其数值》标准构成。
表面粗糙度的形成表面粗糙度是一种微观几何形状误差,它不同于表面宏观形状(形状误差)和表面波度(中间形状误差).这三者常在一个表面轮廓叠加出现,如下图所示.微观形状误差是在机械加工中因切削刀痕、表面撕裂挤压、振动和摩擦等因素，在被加工表面留下的间距很小的微观起伏，如图b所示。
中间形状误差具有较明显的周期性的间距λ和幅度h，如图c所示，只在高速切削条件下才时有出现，它是由机床—工件—刀具加工系统的振动、发热和运动不平衡造成的。
表面宏观形状误差产生的原因是机床几何精度方面的误差引起的。
对表面粗糙度、波度和形状误差通常按间距来划分：间距小于1mm的属于表面粗糙度；间距在1~10mm的属于表面波度；间距大于10mm的属于形状误差。
表面粗糙度对零件使用性能的影响1，对摩擦和摩损的影响一般说，表面越粗糙，摩擦阻力越大，零件的磨损也越快。
2，对配合性质的影响对于有配合要求的零件表面，无论是哪一类配合，表面粗糙度都影响配合性质的稳定性。
3，对抗腐蚀的影响表面越粗糙，积聚在零件表面上的腐蚀性气体或液体也越多，且通过表面的微观凹谷向零件表层渗透，使腐蚀加剧。
详解表面粗糙度
详解表面粗糙度一、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形状二、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。
三、表面粗糙度评定依据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。
四、表面粗糙度评定参数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。
表面粗糙度与检测(新国标)
汽车工业领域
表面粗糙度对汽车零部件的性能和使用寿命具有重要影响，如活塞环、气缸、刹 车片等。通过检测表面粗糙度，可以优化零部件的设计和制造工艺，提高汽车的 性能和安全性。
标准化
随着新国标的实施，表面粗糙度 检测技术正逐步实现标准化，统 一检测方法和标准，提高检测结
果的准确性和可比性。
新材料对表面粗糙度检测的挑战与机遇
挑战
新材料具有不同的物理和化学性质， 对表面粗糙度检测技术提出了更高的 要求，需要不断更新和完善检测方法 和设备。
机遇
新材料的发展为表面粗糙度检测提供 了更多的应用场景和市场需求，推动 了表面粗糙度检测技术的发展和创新 。
与旧国标的对比
增加了表面粗糙度参数 的数值范围和测量精度 要求
01
02
删除了部分过时的内容 ，增加了新技术和新方 法的介绍
03
04
修订了表面粗糙度参数 的测量方法和技术要求
表面粗糙度与检测(新 国标)
04
表面粗糙度检测的应用
机械工业领域
机械零件的表面粗糙度对机械性能和使用寿命具有重要影响 ，如滑动摩擦、耐磨性、疲劳强度等。通过检测表面粗糙度 ，可以控制机械零件的质量，提高设备运行的稳定性和可靠 性。
触针法
总结词
利用触针在待测表面上轻轻划过，测量其峰谷差值的表面粗糙度检测方法。
详细描述
触针法是一种常用的表面粗糙度检测方法，通过将触针悬挂在测量机构上，在待测表面上轻轻划过，利用电学或 光学原理测量触针在峰谷间的位移差值，从而得到表面粗糙度值。该方法具有较高的测量精度和稳定性，适用于 各种材料的表面粗糙度测量。
03表面粗糙度
若某表面粗糙度要求按指定加工方法获得，可用文字标注。 若需控制表面加工纹理方向时，可在规定之处加注纹理方 向符号。
表面粗糙度的代号举例
代号
意 义 代 号
意
义
3.2
用任何方法获得 的表面粗糙度，Ra 的 上 限 值 为 3.2μm。
3.2max 1.6min
用去除材料的方 法获得的表面粗糙 度，Ra 的上限值为 3.2μm，Ra 的下限 值为1.6μm。
对耐腐蚀性能的影响： 表面越粗糙容易将腐蚀物存于谷中， 造成对工件表面的腐蚀。
3、表面粗糙度标准有:
《产品几何技术规范 表面结构 轮廓法 表面结构的术语、定义
及参数》（GB/T 3505-2000）
《表面粗糙度 参数及其数值》（GB/T1031-1995）
《机械制图 表面粗糙度符号、代号及其注法》（GB/T 131-1993） 《产品几何技术规范 表面结构 轮廓法评定表面结构的规则和方 法》（GB/T10610-1998）
3.2
零件大部分表面 具有相同表面粗糙度 时，可统一标注在图 样的右上角，并加注 “其余”两字，符号、 文字高度应是图形中 所注符号文字的1．4 倍。 对不连续的同 一表面，可用细实 线相连，其表面粗 糙度代(符)号可注 一次。
★零件上连续表面及重复要素(孔、槽、齿……等)
的表面，其表面粗糙度代(符)号只标注一次。
4.2.3 评定参数的数值的选择
4.2.3 评定参数的数值的选择
4.3 表面粗糙度的标注
4.3.1表面粗糙度符号
60° 60°
a H≈1.4h
a-用任何方法获得的表面（单独使用无意义） b-用去除材料的方法获得的表面 c-用不去除材料的方法获得的表面 d-横线上用于标注有关参数和说明 e-表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求
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
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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
光切法是利用光切原理来测量表面粗糙度数值的一种方法，其原理如 下图所示。
表面粗糙度
1.3 表面粗糙度的测量
干.3 干涉法
原理
干涉法是利用光波干涉原
理来测量表面粗糙度数值的一
种方法，其原理如右图所示。
Rz a
2b
干涉条纹
1—光源；2—聚光滤色镜组；3—反射镜；4、5—光栏；6、9、11、17—物镜；7、14—分光镜； 8—滤色片；10—补偿镜；12、13—反光镜；15—分划板；16—目镜
表面粗糙度
1.2 表面粗糙度的选用与标注 表面结构要求的注写方法
1.2.2 表面粗糙度在图样中 的标注
表面粗糙度在图样中的标注如下。
用指引线引出标注 表面结构要求
表面结构要求在轮廓线上的标注
表面粗糙度
1.3 表面粗糙度的测量
返回
1.3.1 比较法
比较法是将被测表面与已知高度参数值的粗糙度比较样块相比较，通
过视觉和触觉来判断被测表面粗糙度的方法。为了使判断比较准确，选用 粗糙度比较样块的材料、表面形状和加工方法应尽可能与被测表面相同， 也可从加工零件中选出样品，经过检定合格后作为表面粗糙度比较样块使 用。
比较法使用简便，但判断的准确程度有限，所以适用于车间中近似评 定粗糙度较大的工件。
表面粗糙度
1.3 表面粗糙度的测量
●中线是指具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。中线 中 线 是评定表面粗糙度参数值大小的一条参考线。中线的几何
形状与工件表面几何轮廓的走向一致。
表面粗糙度
1.1 表面粗糙度概述
1.1.3 表面粗糙度的评定术语
1.评定轮廓的算术平均偏差 评定轮廓的算术平均偏差Ra是指在一个取样长度内，轮廓纵坐标值 Z（x）绝对值的算术平均值，如下图所示。
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參數數值_GB1031-95
輪廓算術 平均偏差
Ra(um) 0.012 0.025 0.05 0.1 0.025 0.05 0.1 0.2 0.08 0.4 0.8 1.6 3.2 0.25 L mm 0.2 0.4 0.8 1.6 6.3 12.5 25 50 0.8 Ln(Ln=5L) mm 0.4 1.25 4.0 12.5 40.0 2.5 Rz um 3.2 6.3 12.5 25 100 200 400 800 8 50 100
Caution:使用中的一些表面粗糙度測量儀器大多是測量以前的Rz參數,在
文件和圖面參照和使用中需小心慎重.公司檢測目前采用德國馬爾德S3P探針 式測量儀,主要測量Ra值;其Rz值系指不平度十點高度;Rmax指最大高度.
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二.評定表面粗糙度的參數
(3) 其他國家的參數差異 日本標準中,Rz定義為第3個最大輪廓峰高與第3個最大輪 廓谷深之和,即Rz=Zp3+Zv3 Din標準中,Rz定義為5個連續的取樣長度中的輪廓最大高 度Rz的平均值,即Rz=1/5(Rz1+Rz2+Rz3+Rz4+Rz5)
X
L
Zn
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二.評定表面粗糙度的參數
(2) 輪廓的最大高度(Rz)(又稱Rt,Rmax,舊亦稱Ry)
在取样长度 L 内，取最大峰值和最大谷值之和。 Z Rz = Z 峰 max + Z 谷 max
New Rz
Rz
0
L
X
原GB3505-1983中,輪廓的最大高度用Ry表示,而Rz用於指示微觀不平度的十 點高度,系指在取樣長度L內,5個最大峰值的平均值和5個最大谷深的平均值 之和.英標BS亦同.
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四.表面粗糙度的標注
1．同一表面只注一次，注在可见轮廓线或尺寸线的延长线上； 2．符号的尖端应从材料外指向表面，并与表面轮廓接触上； 3．无论符号的方向如何变化其形状不变且字头保持向上或向左； 4．当有多个表面的粗糙度相同时应统一注在图纸的右上角,并加 注“其余”字样,若全部表面的粗糙度相同则不加“其余”字样。 5．同一表面有不同粗糙度要求时用细实线画其分界线，再标注.
60°
60°
(2)
基本代号上字母的含义：
a:Ra的最大允许值,若写为a1/a2则为最大允许值/最小允许值； 若是Rz,Ry时应在数值前加写Rz,Ry;Ra字母可省,单位:m； b:加工方法代号(如：车、铣、镀涂或其它表面处理等)； c:取样长度或波紋度(单位：m)； b d:加工纹路方向(如： M 等)； a c(f) e:加工余量(单位：mm)； d f:粗糙度间距参数值(单位：mm)或轮廓支承长度率。 e
對應力集中而導致疲勞破壞較敏感的表面可在選取Ra+新Rz,以控制
輪廓的最大高度不超過規定的允許值,即Ra和Rz可同時選用;
Rz亦可和舊Rz同時選用,以控制多功能的要求;
Ra和舊Rz因其功能基本相似,不同時選用.
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參數取值
三.表面粗糙度符號
(1)基本代号：
2H
H
用不去除表层金属方法获得 用去除表层金属方法获得 一般不单独使用 (车、铣、钻、磨、抛光、腐蚀) (铸、锻、冲压、热轧、冷轧)
一.表面粗糙度概述 表面粗糙度概念 •表面特征: 表面粗糙度,表面波紋度,表 面缺陷,表面幾何形狀的總稱. •表面粗糙度,原稱表面光潔度,是指加工 表面上具有較小間距和峰谷所組成的微觀 幾何形狀特性.主要是由所采用的加工方 法形成的; •表面波紋度:粗糙度疊加在上面的那個表 面特征部分; •表面幾何形狀:表面的總體形狀.
六. 練習題
找出下圖中粗糙度代號標注方法上的錯誤并改正之。 缺少其余“字样”，位置应放到图的右上方
25
The end
其余
25
粗糙度符号的尖端应与表面接触上 Ra应省略 数字应头向左
12.5
6.3 6.3
Ra 3.2
铣 (milled) 铣 (milled)
12.5
同一表面重复标 注，且字头向下了
0.8
0.8
1.6
6.3 6.3
其余
12.5
Rz3.2
若全部表面的粗糙 度相同，则可直接 在图的右上角注明。
0.8
国外图例
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五.表面粗糙度的選用
(1) 选用原则
(1) (2) (3) (4)
在满足功能要求的前提下尽可能选用较大参数值； 凡非工作表面均应比工作表面参数值大些； 凡非配合表面均应比配合表面参数值大些； 凡非运动表面均应比运动表面参数值大些。
铣字应注在横线上
1.6
1.6
粗糙度符号的长边画错
分界线应为细实线
粗糙度符号的尖端应从材料外指向表面
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SURFACE TEXTURE 表面粗糙度
表面粗糙度—常見的表面加工紋理符號
表面加工紋理
是零件表面微觀結構的主 要方向,一般由所采用的加 工方法或其他因素形成.
SURFACE TEXTURE 表面粗糙度
一.表面粗糙度概述 2.各國標準制訂
•美國 ANSI/ASME B46.1-2002—《表面結構表面粗 糙度、表面波紋度和加工紋理》& ANSI Y14.36 •日本 JIS B0601-1988—《表面粗糙度的定義和數 值》 •英國 BS1134.1-1998—《表面結構的評定》 •法國 NF E05-051— •前蘇聯 GOCT2789-1973—《表面粗糙度參數和特徵》 •聯邦德國 DIN4760,DIN4762,DIN4763。 •以上各國的國家標準中都採用了中線制作為表面粗 糙度參數的計算制，具體參數千差萬別，但其定義 的主要參數依然是Ra(或Rq)，這也是國際間交流使 用最廣泛的一個參數。
1600
輪廓最大 高度 取樣長度
Rz(um)
L(mm) Ra um
25 L Ln(Ln=5L) mm mm 0.4 1.25 4.0 12.5 40.0
測量R時 推荐之取 樣長度與 評定長度
>=0.008~0.02 0.08 >0.02~0.1 0.25 >0.1~2.0 0.8 >2.0~10.0 2.5 >10.0~80.0 8.0
Label of surface texture Selection of surface texture Exercise
王榮芝
一.表面粗糙度概述 1.標準化發展情況
• 表面粗糙度標準的提出和發展與工業生產技術的發展密切 相關，它經歷了由定性評定到定量評定兩個階段。 • 表面粗糙度對機器零件表面性能的影響從1918年開始首先 受到注意，在飛機和飛機發動機設計中，由於要求用最少 材料達到最大的強度，人們開始對加工表面的刀痕和刮痕 對疲勞強度的影響加以研究。但由於測量困難，當時沒有 定量數值上的評定要求，只是根據目測感覺來確定。 • 在20世紀20～30年代，世界上很多工業國家廣泛採用三角 符號(▽)的組合來表示不同精度的加工表面。但粗糙度評 定參數及其數值的使用，真正成爲一個被廣泛接受的標準 還是從40年代各國相應的國家標準發佈以後開始的。
英國某公司圖紙
術語解釋
•中線制(M制): 中線制是以中線為基準線評定輪廓的計算 制;一般使用兩種中線:
輪廓的最小二乘中線:具有幾何輪廓形狀並劃 分輪廓的基準線,在取樣長度內使輪廓線上各點 至線距離的平方和為最小.輪廓曲線確定後,輪 廓的最小二乘中線是唯一的; 輪廓的算術平均中線:具有幾何輪廓形狀在取 樣長度內與輪廓走向一致的基準線,在取樣長度 內由該線劃分輪廓使上下兩邊的面積相等.是不 唯一的.
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二.評定表面粗糙度的參數
(4) 參數選用
Ra-輪廓算術平均偏差-表征零件的耐磨性,便於采用測量精度較高且測 量簡便的觸針式儀器度量,目前世界上約有25個國家(ISO/美/英/日/德 等)評定參數標準均采用Ra;一般情況下推薦選用Ra; 舊Rz-微觀不平度十點高度-主要用於測量儀器限制,或粗糙度要求特別 高或特別低(Ra>6.3um, Ra<0.025um)適於用光學儀器測量時;其反映的 信息比較局限,GB3505-2000已不采用; 新Rz-輪廓最大高度-從功能要求考慮,如對疲勞強度要求,耐磨性要求, 表面很小或為曲面,或規定很粗的表面粗糙度時可選用,對某些表面不允 許出現微觀的較深的加工痕跡和小零件表面有實用意義,目前逐漸為各 國列入標準中;
(2) 加工方法与粗糙度的关系
加工方法
粗加工 粗车.铣.刨、钻孔
参数值
50 25 12.5
表面特征
明显见刀痕
半精加工 精车.铣.刨、铰孔 6.3 3.2 1.6 精加工 精磨、镗孔 0.8 0.4 0.2 光加工 研磨、抛光 0.1 0.05 0.025
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微见刀痕 尚可辨纹路 光如镜面
一.表面粗糙度概述 2.各國標準制訂-GB
• 國家標準GB3505_2000《產品幾何技術規範 表面 結構 輪廓法 表面結構的術語、定義及參數》。 等效於ISO4287_1997
• GB1031_1995《表面粗糙度 參數及其數值》 等效於ISO468
• GB131《機械制圖 表面粗糙度符號、代號及其注 法》 等效於ISO1032
>=0.025~0.10 0.08 >0.1~0.50 0.25 >0.50~10.0 0.8 >10.0~50.0 2.5 >50~320 8.0
表面粗糙度
一.表面粗糙度概述
Concept of surface texture
SURFACE TEXTURE
二.评定参数 三.表面粗糙度符号