表面粗糙度评定参数的选择
表面粗糙度(2)
L
n
表面粗糙度的基本术语（二）
评定表面粗糙度的基准线：评定表面粗糙度的 一段参考线。有以下两种：
轮廓的最小二乘中线m：在取样长度内，使轮 廓上各点F1 至一条F2 该线的y距=f离(x平) 方和为最Fn 小。即：
n
yi2 min
i 1
0 轮廓算术平均中线m ：在取样长度内，将实x际
轮廓G划1 分上下G2 两部分，且使上下面积Gm相等的直 线 。即：F1+F3+…+LF2n-1= F2+F4+…+F2n
表面粗糙度对零件性能的影响
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。
表面粗糙度的基本术语（一）
取应样与长表度面粗l：糙评度定的表大面小粗基相糙准适线度应所。规规定定的取一样段长基度准是线为长了度。
Ra
Hale Waihona Puke 1 nn i 1yi
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。
5
5
ypi yvi
Rz i1
i 1
5
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。
限制和减弱表面波纹度对表面粗糙测量结果的影响，
一般在一个取样长度内应包含５个以上的波峰和波谷。 （标准见书P108 表5-1。）
评定长度 ln：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一段长度。评定长
粗糙度对比ra、rz、rms、国内外标准对照
表面粗糙度高度参数有3种：1.轮廓算数平均偏差：轮廓算数平均偏差Ra是指在取样长度L内，被测轮廓上各点到基准线的距离Yi的绝对值的算数平均平均值。
2.微观不平度十点高度：微观不平度十点高度Rz是指在取样长度L内，被测轮廓上五个最大轮廓峰高Y pi的平均值与五个最大轮廓谷底Y vi的平均值之和。
3.轮廓最大高度：轮廓最大高度Ry是指在取样长度L内，被测轮廓的峰顶线与轮谷线之间的距离。
表征微观不平度高度特性的评定参数Ra、Rz、Ry的数值愈大则表面越粗糙。
在高度评定参数中，Ra的概念颇为直观，Ra值反应实际轮廓微观几何形状特性的信息量最大，且Ra值用触针式电动轮廓仪测量比较容易。
因此对于光滑表面和半光滑表面，普遍采用Ra作为评定参数。
但受测量仪器的限制，极光滑和极粗糙的表面不能用Ra评定。
评定参数Rz的概念较为直观，Rz值通常用非接触式的光切显微镜测量。
但Rz值只反应取样长度内峰高和谷底的十个点，不能反应峰顶的尖锐和平顿的几何形状特性，因此Rz值不如Ra值反应得微观几何形状特性全面。
评定参数Ry的概念简单，Ry值得测量方便，但Ry值不及Rz、Ra值反应的微观几何形状特性全面。
Ry值与Ra、Rz值连用控制微观不平度的谷深用来评定某些不允许出现较大加工痕迹和受交变应力作用的表面。
RMS值实际就是有效值，就是一组统计数据的平方的平均值的平方根。
因为RMS系统是英制单位一般的有：RMS*25.4/1000=RA举例:RMS64 = 64*25.4/1000= RA 1.6几个常用的如下:RMS250 = RA6.4RMS125 = RA3.2RMS64 = RA1.6RMS32 = RA0.8表面粗糙度外国与中国标准对照N1－－0.025um；N2－－0.05um；N3－－0.1um；N4－－0.2um；N5－－0.4um；N6－－0.8um；N7－－1.6um；N8－－3.2um；N9－－6.3um；N10－－12.5um；N11－－25um；日本表面粗糙度的老标准。
表面粗糙度评定参数
表面粗糙度评定：参数选择与测量方法表面粗糙度是指物体表面经过加工或自然形成后，其表面上所具有的微观几何形状特征。
表面粗糙度评定参数是用来评价表面粗糙程度的物理量，包括轮廓算术平均偏差、轮廓最大高度、轮廓线数、轮廓单元平均宽度等。
以下是表面粗糙度评定的主要参数及介绍：1. 轮廓算术平均偏差（Ra）：轮廓算术平均偏差是指在取样长度内，沿轮廓线方向上，轮廓偏距绝对值的算术平均值。
它反映了表面微观几何形状的高度特征，是表面粗糙度评定的主要参数之一。
2. 轮廓最大高度（Rz）：轮廓最大高度是指在取样长度内，轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的垂直距离。
它反映了表面微观几何形状的深度特征，是表面粗糙度评定的主要参数之一。
3. 轮廓线数（Rc）：轮廓线数是指在取样长度内，轮廓线上波峰和波谷的数目。
它反映了表面微观几何形状的波峰和波谷数量特征，是表面粗糙度评定的辅助参数之一。
4. 轮廓单元平均宽度（Rt）：轮廓单元平均宽度是指在取样长度内，轮廓单元的平均宽度。
它反映了表面微观几何形状的宽度特征，是表面粗糙度评定的辅助参数之一。
5. 轮廓单元平均高度（Rsm）：轮廓单元平均高度是指在取样长度内，轮廓单元的平均高度。
它反映了表面微观几何形状的高度差异特征，是表面粗糙度评定的辅助参数之一。
6. 轮廓支承长度率（Rsk）：轮廓支承长度率是指轮廓线上，支撑点的平均支撑长度与取样长度之比。
它反映了表面微观几何形状的支撑特征，是表面粗糙度评定的辅助参数之一。
7. 轮廓峰密度（Rp）：轮廓峰密度是指在取样长度内，轮廓线上波峰的数量与取样长度的比值。
它反映了表面微观几何形状的峰密度特征，是表面粗糙度评定的辅助参数之一。
8. 轮廓谷密度（Rv）：轮廓谷密度是指在取样长度内，轮廓线上波谷的数量与取样长度的比值。
它反映了表面微观几何形状的谷密度特征，是表面粗糙度评定的辅助参数之一。
以上是表面粗糙度评定的主要参数及介绍。
在实际应用中，根据不同表面的加工要求和评价目的，选择合适的评定参数来评估表面的粗糙程度，以保证产品质量的稳定性和可靠性。
表面粗糙度的三个评定参数
表面粗糙度的三个评定参数一、介绍表面粗糙度是衡量物体表面粗细程度的参数，对于很多行业来说都是十分重要的质量指标。
在工业制造、建筑材料、土木工程等领域，粗糙度的评定参数对于保证产品质量、提高工程效率具有重要意义。
本文将介绍表面粗糙度的三个评定参数，包括使用范围、计算方法以及实际应用。
二、RMS粗糙度RMS（Root Mean Square）粗糙度被广泛应用于表面粗糙度的评定中。
RMS粗糙度是指表面粗糙度的均方根值，通过测量垂直于表面方向上的高度差来计算。
1. 计算方法：1.选取一小块表面区域；2.将该区域的高度值减去表面均值，得到各点的高度差；3.对高度差的平方求和；4.将求和结果除以测量区域的面积；5.取结果的平方根，即为RMS粗糙度。
2. 应用领域：RMS粗糙度广泛应用于汽车、航空航天等工业领域，用于评估零件的表面质量。
在生产过程中，根据RMS粗糙度的标准进行检测和筛选，可以保证零件的质量符合要求，提高生产效率和产品可靠性。
三、Ra粗糙度Ra（Roughness average）粗糙度指表面高度差的平均值，常用于描述表面粗糙度的平均水平。
1. 计算方法：1.选取一小段表面轨迹；2.计算轨迹上各点的高度差；3.将高度差的绝对值累加；4.将累加结果除以轨迹长度；5.得到的结果即为Ra粗糙度。
2. 应用领域：Ra粗糙度常用于机械工程、船舶制造等领域，用于评估零件表面的加工质量。
根据Ra粗糙度的要求进行表面加工，可以保证零件与零件之间的配合接触面积更大，提高零件的使用寿命和性能。
四、Rz粗糙度Rz（Average maximum height）粗糙度表示单位长度内最大凹凸高度的平均值，常用于对表面粗糙度的极值进行评定。
1. 计算方法：1.选取一小段表面轨迹；2.在轨迹上找到最高点和最低点；3.计算最高点和最低点之间的高度差；4.同样方法找到其它最高点和最低点，累加高度差；5.将累加结果除以轨迹长度；6.得到的结果即为Rz粗糙度。
表面粗糙度的检测及选择
表面粗糙度的选用
二、表面粗糙度参数值的选用
（1）同一零件上，工作表面的粗糙度应比非工作表面要求严格，Rmr(c)值 应大，其余评定参数值应小。
（2）对于摩擦表面，速度愈高，单位面积压力愈大，则表面粗糙度值应越 小，尤其是对滚动摩擦表面应更小。
印模法是利用一些无流动性和弹性的塑性材料，贴合在被测表面上，将被测表 面的轮廓复制成模，然后测量印模，从而来评定被测表面的粗糙度。适用于对 某些既不能使用仪器直接测量，也不便于用样板相对比的表面。如深孔、盲孔、 凹槽、内螺纹等。
表面粗糙度的选用
一、表面粗糙度的选用原则
1. 表面粗糙度高度参数的选择
确定表面粗糙度时，应首先在高度特性方面的参数（Ra、Rz）中选取，只有当 高度参数不能满足表面的功能要求时，才选取附加参数作为附加项目。
在评定参数中，最常用的是Ra，因为它是最完整、最全面地表征了零件表面的 轮廓特征。通常采用电动轮廓仪测量零件表面的Ra，电动轮廓仪的测量范围为 0.02~8μm。
2. 轮廓单元的平均宽度参数Rsm的选用
由于Ra、Rz高度参数为主要评定参数，而轮廓单元的平均宽度参数和形状特 征参数为附加评定参数，所以，零件所有表面都应选择高度参数，只有少数零 件的重要表面，有特殊使用要求时，才附加选择轮廓单元的平均宽度参数等附 加参数。
3. 轮廓的支承长度率Rmr(c)的选用
表面粗糙度的检测
常用的表面粗糙度的检测方法有：光切法、比较法、干涉法、针描法和印模法等。 四、比较法 比较法是将被测零件表面与标有一定评定参数值的表面粗糙度样板直接进行比 较，从而估计出被测表面粗糙度的一种测量方法。
表面粗糙度的主要评定参数
表面粗糙度的主要评定参数表面粗糙度是表面几何特征的量化描述，它是评定物体表面的光洁程度或粗糙度的重要参数。
表面粗糙度的主要评定参数有：粗糙度高度参数、波动参数、曲率参数、光谱参数等。
1.粗糙度高度参数：用于衡量表面在垂直方向上的高度差异。
常用的参数有Ra（平均粗糙度）、Rz（十个最大峰值间距平均）和Rq （平均底部谷值深度）等。
Ra是最常用的参数，它表示单位长度上表面高度正负偏离平均值的平均值。
粗糙度高度参数描述表面的平均粗糙度水平和表面上峰谷起伏的平均水平。
2.波动参数：用于衡量表面在平行方向上的高度变化，即表面的波动性。
常用的参数有Wt（材料垂直方向上的峰谷间距离的累积概率函数平方差的开方）和Wm（表面除了比还高和比较低的部分的峰和谷外，其他部分的峰谷间距离平均值）等。
波动参数较好地反映了表面起伏的统计性质。
3.曲率参数：用于描述表面的曲率特性。
常用的参数有Rt（表面曲率的方根的平均值）和RPC（表面法线方向与某一指定方向的夹角的标准差）等。
曲率参数描述表面的弯曲性、蜂窝状程度和不规则程度。
4.光谱参数：用于描述表面的频率成分。
常用的参数有Amplitude-Peak（表面高度变化的最大峰-谷差）、Spectral-Centrod （颜色信息的分布中心）、Slope-RM（表面斜率的均方根的标准差）等。
光谱参数主要从自相关函数、功率谱或相关性配分函数得到，它用于衡量表面上各种高度波动的频率成分。
这些评定参数并不是孤立存在的，它们之间存在关联性。
评定表面粗糙度时，需要综合考虑多个参数的相互作用，以全面、准确地描述表面的粗糙度特征。
同时，不同种类的物体表面可能需要选择不同的评定参数。
例如，在工业领域，常用的评定参数是Ra和Rz；在光学领域，常用的评定参数是RPC和Amplitude-Peak。
总之，表面粗糙度的主要评定参数有粗糙度高度参数、波动参数、曲率参数和光谱参数。
通过综合考虑这些参数的结果，可以更准确、全面地描述表面的粗糙度特征，为工业生产、科学研究等领域提供有力的参考依据。
表面粗糙度最新国家标注
有关检验规范的基本术语
1 取样长度和评定长度
取样长度——测量表面粗糙度轮廓时，测量限制的一
段足够短的长度，以限制或减弱波纹度、排除形状误 差对表面粗糙度轮廓测量的影响。（详见P134表5-1） 评定长度默认为 5 个取样长度, 否则应注明个数。 例如Rz0.4、Ra3 0.8、Rz1 3.2 分别表示评定长度
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 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 IT，则Ra≤0.05 IT； Rz≤ 0.2 IT
极限值判断规则
2 最大规则: 运用本规则时, 被检的整个表 面上测得的参数值一个也不应超过给定的 极限值。 16%规则是所有表面结构要求标注的默认 规则。即图样上不注写其它符号时，均默 认为应用 16%规则( 例如 Ra0.8) 。即当 参数代号后标注写“max”字样时, 则应用 最大规则( 例如 Ramax0.8)
即：F1+F2+…+Fn= G1+G2+…+Gm
F
1
F
2
y=f(x)
Fn
0 G1 G2 L Gm
x
轮廓参数
轮廓参数，与GB/T 3505标准相关的参数 有： —R轮廓（粗糙度参数）； —W轮廓（波纹度参数）；
—P轮廓（原始轮廓参数）。
评定表面结构常用的参数（三大参数）
轮廓参数( 由 GB/T35052000 定义)
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。
粗糙度检测标准
Ry3.2
用任何方法获得的表面，Ry的上限值为3.2μm
Rz200
用不去除材料方法获得的表面，Rz的上限值为200μm
Rz3.2
Rz.1.6
用去除材料方法获得的表面，Rz的上限值为3.2μm，下限值为1。6μm
3.2
Ry12。5
1。6
光面
可辨加工痕迹方向
金刚石、车刀精车、精铰、拉力加工、精磨、研磨、抛光
要求保证定心剂配合特性的表面，如轴承配合表面、锥孔等
0。6
微辩加工痕迹方向
要求能长期保持规定的配合特性，如标准公差为IT6、IT7的轴和孔
用去除材料方法获得的表面,Ra的上限值为3。2μm，Ry的上限值为12.5μmRy
三、各级表面粗糙度的表面特征、加工方法及应用举例（表1—2）
表1-2各级表面粗糙度的表面特征、加工方法及应用举例
表面粗糙度
表面外观情况
获得方法举例
应用举例
级别
名称
100
粗面
明显可见刀痕
毛坯经过粗车、粗刨、粗铣等加工方法所获得的表面
粗糙度的检测标准
一、表面粗糙度的评定参数
按照国家标准规定，表面粗糙度的评定参数应在轮廓算术平均偏差（Ra）、微观平面度十点高度（Rz）和轮廓最大高度（Ry)项目中选取.国家标准优先选用Ra.
二、表面粗糙度符号（见表1-1）
表1—1表面粗糙度符号（GB/T131-1993）
符号
意义
基本符号上加一短横线，表示表面特征是用去除材料的方法获得的，如车、铣、钻、磨、剪切、抛光、腐蚀、电火花加工等.
一般的钻孔、倒角、没有要求的自由表面
50
可见刀痕
25
表面粗糙度与检测(新国标)
传输带
补充要求
取样长度 加工工艺
加工余量等。
表面粗糙度要求标注的内容在图中注写的位置，见图 5.10所示。
图5.10 粗糙度要求的注写的位置
a —第一个表面粗糙度（单一）要求（μm）； b — 第二个表面粗糙度要求（μm）； c — 加工方法（车，铣）； d— 表面纹理和纹理方向； e— 加工余量（mm）。
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ln。
图5.11 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，也应保留连字号 “—” ，来区别是短波还是长波。
（4）影响抗腐蚀性；
5.2 表面粗糙度的评定
一. 基本术语 1. 取样长度 lr----基准线长度。至少含5个波峰和波谷 2. 评定长度ln--最小的测量长度。至少包括5个取样长度lr
图5.4 取样长度和评定长度
3. 中线—指具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线 轮廓算术平均中线：在取样长度内，划分实际轮廓为上、 下两部分面积相等的线
3. 表面粗糙度要求在图样上的标注方法
标注方向与 尺寸相同
指引线上标 注
3. 表面粗糙度要求在图样上的标注方法
标注在几 何公差框
格上方
标注在延 长线上
3. 表面粗糙度要求在图样上的标注方法
其余要求标注在标题 栏附近
（给出基本符号）
3. 表面粗糙度要求在图样上的标注方法
全部要求标 注在标题栏
3. 混合参数（形状参数） 轮廓的支承长度率Rmr(C) —
在给定的水平位置C上，轮廓的实体材料长度Ml(C)与评定长度ln的比率。
表面粗糙度评定参数一般包括
表面粗糙度评定参数一般包括表面粗糙度评定参数在工业生产中扮演着重要的角色。
表面粗糙度是指物体表面的不规则程度，通常用来描述表面的光滑程度和粗糙程度。
表面粗糙度评定参数是用来衡量表面粗糙度的一种方法，它可以帮助我们确定物体表面的质量和性能，从而保证产品的质量和可靠性。
表面粗糙度评定参数通常包括以下几个方面：1. Ra值Ra值是表面粗糙度评定参数中最常用的一个参数。
它是指表面粗糙度的平均值，通常用微米（μm）作为单位。
Ra值越小，表面越光滑，反之则越粗糙。
Ra值的测量方法通常是使用表面粗糙度仪进行测量。
2. Rz值Rz值是表面粗糙度评定参数中另一个常用的参数。
它是指表面粗糙度的最大峰值和最大谷值之间的距离，通常用微米（μm）作为单位。
Rz值越小，表面越光滑，反之则越粗糙。
Rz值的测量方法通常是使用表面粗糙度仪进行测量。
3. Rmax值Rmax值是表面粗糙度评定参数中用来描述表面最大高度的参数。
它是指表面上最高的峰值和最低的谷值之间的距离，通常用微米（μm）作为单位。
Rmax值越小，表面越光滑，反之则越粗糙。
Rmax值的测量方法通常是使用表面粗糙度仪进行测量。
4. Rt值Rt值是表面粗糙度评定参数中用来描述表面总高度的参数。
它是指表面上最高的峰值和最低的谷值之间的总距离，通常用微米（μm）作为单位。
Rt值越小，表面越光滑，反之则越粗糙。
Rt值的测量方法通常是使用表面粗糙度仪进行测量。
5. Rq值Rq值是表面粗糙度评定参数中用来描述表面均方根值的参数。
它是指表面粗糙度的均方根值，通常用微米（μm）作为单位。
Rq值越小，表面越光滑，反之则越粗糙。
Rq值的测量方法通常是使用表面粗糙度仪进行测量。
表面粗糙度评定参数在工业生产中的应用非常广泛。
例如，在汽车制造中，表面粗糙度评定参数可以用来评估发动机零件的表面质量，从而保证发动机的性能和寿命。
在航空制造中，表面粗糙度评定参数可以用来评估飞机零件的表面质量，从而保证飞机的安全性和可靠性。
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W 1mm 勺属表面粗糙度；波距在1~10mn 间的属表面波度；波距＞ lOmn t 勺属于形状误差。
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。
表面粗糙度的评定把轮廓分成长波和短波成分的滤波器。
确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波一.基本术语1. 轮廓滤波器2. 入滤波器 器。
BttJC惠tttR3.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 =515.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：Ir2Z0 i dx = 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。
4.3表面粗糙度数值的选择及检测
三、表面粗糙度轮廓参数允许值的选择原则：
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。 （1）同一零件上工作表面粗糙度值，比非工作表面粗糙度值小。
工作表面
非工作表面
(2)摩擦表面粗糙度值比非摩擦表面粗糙度值小； 滚动摩擦表面比滑动摩擦表面的表面粗糙度参数值要小； 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
4-3 R轮廓参数的选用及其检测
一.表面粗糙度轮廓技术要求的内容
1、必须标注参数符号及允许值，同时还应标注传输带、取样长 度、评定长度的数值（若默认采用标准化值，则不标注）、极限 值判断规则（若默认采用16%规则，则不标注）。
2、必要时可以标注补充要求，如表面加工纹理及方向、加工余量、 附加的Rsm等。
表面的粗糙度参数值要小。
(3)受循环载荷的数值要小。
(4）配合要求高的结合表面、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，一般情况下，零件尺寸越小，则表面粗糙 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 的表面粗糙度参数值要小；尺寸公差，表面形状公差小时，其表 面粗糙度参数值要小。
二.表面粗糙度轮廓参数的选择
1、通常只给出幅度参数符号（Ra或Rz）及极限值，而其他要求则 采用默认的标准化值。
2 、 一般采用Ra 作为评定参数。对于极光滑和粗糙的表面和零件材料 较软时，不能用Ra仪器测量，而采用Rz作为评定参数。
3 、 附加参数Rsm用于密封性要求高的表面，Rmr（c）用于耐磨性 要求高的表面。
(6）防腐性、密封性要求越高，表面粗糙度参数值应越小。
四、表面粗糙度轮廓常用测量方法
比较法 针描法 光切法 显微干涉法
表面粗糙度参数及其数值的国家标准
（4）表面粗糙度各参数的数值应在垂直于基准面的各截面上获得。对给定的表面，如 截面方向与高度参数（Ra、Rz）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。
（5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。
一、规定表面粗糙度要求的一般规则
2. 表面结构要求在图样和其它技术产品文件中的注法
（1）在规定表面粗糙度要求时，应给出表面粗糙度参数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。
（2）表面粗糙度的标注方法应符合GB/T 131-2006的规定；缺省评定长度值应符合 GB/T 10610-2009的规定。
二、评定表面结构的参数及其数值系列
三、分类及表面粗糙度参数
三、分类及表面粗糙度参数
（6）根据表面功能和生产的经济合理性，当选用标准系列值不能满足要求时，可选取 标准中规定的补充系列值。国家标准对Ra、Rz、Rsm的补充系列值作了明确规定，需 要时可从GB/T 1031-2009附录A中选取。
二、评定表面结构的参数及其数值系列
国家标准规定，表面粗糙度参数从下列两项中选取： ——轮廓的算术平均偏差Ra； ——轮廓的最大高度Rz。 在幅度参数（峰和谷）常用的参数值范围内（Ra为0.025μm~6.3μm，Rz为 0.1μm~25μm）推荐优先选用Ra。
表面粗糙度国家标注
充分考虑了对零件表面质量影响的多种因素, 除表面粗糙度外还有在机械加工过程中, 由 于机床、工件和刀具系统的振动, 在工件表 面所形成的间距比粗糙度大得多的表面不平 度、即波纹度的影响。所以, 表面粗糙度、 表面波纹度以及表面几何形状误差总是同时 生成并存在同一表面上综合影响零件的表面 轮廓。
和 GB/T18778.32006 定义) 。 其中轮廓参数是我国机械图样中目前最常用的,
轮廓算术平均偏差 Ra、轮廓最大高度 Rz 中的两 个高度为最多。粗糙度轮廓也称 R 轮廓。
5/5/2019
R轮廓（粗糙度参数）
（1）轮廓算术平均偏差Ra（幅度参数）
在取样长度内，被测实际轮廓上各点至轮 廓中线距离绝对值的平均值，即：
技术产品文件中表面结构要求标注的控制元素
5/5/2019
a 上限或下限符号U或L b 滤波器类型“x”。标准滤波器是高斯滤波器(GB/T 18777)。
以前的标准滤波器是2RC滤波器。将来也可能对其他的滤波器 进行标准化。在转换期间，在图样上标注滤波器类型对某些公 司比较方便。滤波器类型可以标注为“高斯滤波器”或 “2RC"。滤波器名称并没有标准化，但这里所建议的标注名 称是明确的，无争议的。
5/5/2019
极限值判断规则
2 最大规则: 运用本规则时, 被检的整个表 面上测得的参数值一个也不应超过给定的 极限值。
16%规则是所有表面结构要求标注的默认 规则。即图样上不注写其它符号时，均默 认为应用 16%规则( 例如 Ra0.8) 。即当 参数代号后标注写“max”字样时, 则应用 最大规则( 例如 Ramax0.8)
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
表面粗糙度的评定参数及其数值的选用
0.8
1.6
滑动轴承表面
公差 等级
表面
Ra
轴
0.4～0.8
IT6至IT9
孔
0.8～1.6
IT10至 IT12
流体 润滑
轴
0.8～3.2
孔
1.6~3.2
轴
0.1~0.4
孔
0.2~0.8
5.4表面粗糙度符号、 代号及其标注
一、表面粗糙度符号、代号
1、表面粗糙度基本符号 任意加工方法获得表面 用去除材料方法获得表面 用不去除材料的方法获得的表面
f
Rz3.2 max Rz1.6 min
用去除材料的方法获得的表面粗糙度，Rz
的最大值为3.2μm，最小值为1.6μm
⑵、其他各项规定的标注
①、取样长度的标注（l 按国标选取，见表 5－1）。
1.
6.
6 2.5
3
取样长度的标注
其他各项规定的标注.1
②、附加参数Sm、S、tp的标注
a
Sm0.05
a)
5.3 表面精度设计
表面粗糙度的评定参数 及其数值的选用
一、评定参数的选择
1、高度评定参数的选用 ⑴、无特殊要求，一般选用高度参数。 当Ra为0.025~6.3μm、Rz为0.1~25μm，优
先选用Ra。 ⑵ห้องสมุดไป่ตู้特殊：Ra> 6. 3μm 或Ra <0.025 μm
选Rz；软材料选Rz；小平面选Ry。
0.05 0.8 12.5
0.1 1.6
表面粗糙度的参数值.1
表5－3 微观不平度十点高度Rz和轮廓不平度最 大高度Ry的数值μm
0.025 0.4 6.3 100 1600 0.05 0.8 12.5 200 Rz、 Ry 0.1 1.6 25 400 0.2 3.2 50 800
选用表面粗糙度评定参数值的参考图表
选用表面粗糙度评定参数值的参考图表表面粗糙度Ra/um 表面形状特征加工方法应用举例50 明显可见刀痕粗车、镗、钻、刨粗制后所得到的粗加工面，为表面粗糙度最低的加工面，一般很少采用25 微见刀痕粗车、刨、立铣、平铣、钻粗加工表面比较精确的一级，应用范围很广，一般凡非结合的加工面均用此级粗糙度。
如轴端面，倒角，钻孔，齿轮及带轮的侧面，键槽非工作表面，垫圈的接触面，轴承的支承面等12.5 可见加工痕迹车、镗、刨、钻、平铣、立铣、粗铰、磨、铣齿半精加工表面。
不重要零件的非配合表面，如:支柱、轴、支架，外壳，衬套，盖等的端面;紧固件的自由表面:如螺栓、螺钉，双头螺栓和螺母的表面。
不要求定心及配合特性的表面;如用钻头钻的螺栓孔，螺钉孔及铆钉孔等表面固定支承表面，如与螺栓头及铆钉头相接触的表面;带轮，联轴器、凸轮、偏心轮的侧面，平键及键槽的上下面，斜键侧面等6.3 微见加工痕迹车、镗、刨、铣、刮1～2点/cm2、拉、磨、锉、滚压、铣齿半精加工表面。
和其他零件连接而不是配合表面，如外壳、座加盖、凸耳、端面和扳手及手轮的外圆。
要求有定心及配合特性的固定支承表面，如定心的轴肩.键和键槽的工作表面。
不重要的紧固螺纹的表面，非传动的梯形螺纹，锯齿形螺纹表面，轴与毡圈摩擦面，燕尾槽的表面3.2 看不见的加工痕迹车、镗、刨、铣、铰、拉、磨、滚压、刮1～2点/ cm2、铣齿接近于精加工、要求有定心(不精确的定心)及配合特性的固定支承表面，如衬套、轴承和定位销的压人孔。
不要求定心及配合特性的活动支承面，如活动关节、花键结合、8级齿轮齿面、传动螺纹工作表面，低速((30^-60r·min ')的轴颈d< 50mm，楔形键及槽上下面、轴承盖凸肩表面(对中心用)端盖内侧面等1.6 可辨加工痕迹的方向车、镗、拉、磨、立铣、铰、刮3～10点/cm2，磨、滚压要求保证定心及配合特性的表面，如锥形销和圆柱销的表面;普通与6级精度的球轴承的配合面，安装滚动轴承的孔，滚动轴承的轴颈。
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(3)
表面粗糙度对零件性能的影响
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。
表面粗糙度的基本术语（一）
取应样与长表度面粗l：糙评度定的表大面小粗基相糙准适线度应所。规规定定的取一样段长基度准是线为长了度。
L
n
表面粗糙度的基本术语（二）
评定表面粗糙度的基准线：评定表面粗糙度的 一段参考线。有以下两种：
轮廓的最小二乘中线m：在取样长度内，使轮 廓上各点F1 至一条F2 该线的y距=f离(x)平方和为最Fn 小。即：
n
yi2 min
i 1
0 轮廓算术平均中线m ：在取样长度内，将实x际
轮 线廓。G划1即分：上F1下G+2F两3+部…分+L，F2且n-1使= 上F2下+F面4+积G…m相+等F2的n 直
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。
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。常用表面粗糙度值与所适应的零件表 面见P112表5-6、5-7。
或轮廓支承长度率。
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、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。
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zi2dx
)，如图5-3所示。
第5章 表面粗糙度
5
图 5-3 轮廓的最小二乘中线
第5章 表面粗糙度
5
轮廓偏距 z 是指测量方向上，轮廓线上的点与基准线 之间的距离，如图5-4所示。对实际轮廓来说， 基准线和 评定长度内轮廓总的走向之间的夹角α是很小的，故可认 为轮廓偏距是垂直于基准线的。轮廓偏距有正、负之分： 在基准线以上, 轮廓线和基准线所包围的部分是材料的实 体部分，这部分的 z 值为正； 反之为负。
第5章 表面粗糙度
5
零件加工表面形成的几何形状误差除表面粗糙度 外，还有形状误差（宏观几何形状误差）和表面波度， 如图5-1所示。通常，按相邻两波峰或两波谷的波距来 划分，波距大于10 mm的属于形状误差；波距小于1mm 的属于表面粗糙度；波距介于1～10 mm之间的属于表 面波度。
第5章 表面粗糙度
第5章 表面粗糙度
5
图 5-2 取样长度和评定长度
第5章 表面粗糙度
5
3. 轮廓中线是具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。 它有轮廓的最小二乘中线和轮廓的算术平均中线两种。
1）轮廓的最小二乘中线（m
轮廓的最小二乘中线是指在取样长度内，使轮廓线
上各点轮廓偏距 zi 的平方和最小的线，即
min(
lr 0
第5章 表面粗糙度
5
5. 2 表面粗糙度的评定参数
我国现行的表面粗糙度标准有《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）。
过盈配合：在装配零件时会将波峰挤平填入波谷， 使实际有效过盈量减小，降低了联结强度。
过渡配合：零件会在使用和拆装过程中发生磨损， 使配合变松，降低了定位和导向的精度。
第5章 表面粗糙度
5
2. 相互接触的表面由于存在微观几何形状误差，只 能在轮廓峰顶处接触，实际有效接触面积减小，导致 单位面积上压力增大，表面磨损加剧；但过于光（即 表面粗糙度值过小）的零件表面，由于金属分子间的 吸附作用，接触表面的润滑油被挤掉形成干摩擦，也 会使摩擦系数增大而加剧磨损。
第5章 表面粗糙度
5
图 5-4 轮廓偏距
第5章 表面粗糙度
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2
轮廓的算术平均中线是指在取样长度内划分实际轮
廓为上、下两部分，且使两部分面积相等的基准线，如
图5-5所示，用公式表示为
n
n
Fi Fi
(5-1)
i 1
i 1
式中: Fi——轮廓峰面积； Fi——
第5章 表面粗糙度
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图 5-5 轮廓的算术平均中线
第5章 表面粗糙度
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最小二乘中线从理论上讲是理想的、惟一的基准 线，但在轮确测量。轮廓算术平均中线与最小 二乘中线差别很小，通常用图解法或目测法就可以确 定，故实际应用中常用轮廓的算术平均中线代替最小 二乘中线。当轮廓很不规则时，轮廓的算术平均中线 不是惟一的。
第5章 表面粗糙度
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3. 由于腐蚀性气体或液体容易积存在波谷底部， 腐 蚀作用便从波谷向金属零件内部深入，造成锈蚀，因 此零件表面越粗糙，波谷越深，腐蚀越严重。
第5章 表面粗糙度
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4. 零件粗糙表面的波谷处，在交变载荷、重载荷作 用下易引起应力集中，使抗疲劳强度降低。 此外，表面粗糙度对接触刚度、结合面的密封性、 零件的外观、零件表面导电性等都有影响。因此为保 证零件的使用性能和互换性，在设计零件几何精度时 必须提出合理的表面粗糙度要求。
第5章 表面粗糙度
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2. 评定长度（ln） 评定长度是用于判别被评定轮廓的 x 轴方向上的 长度。它可包括一个或几个取样长度，如图5-2所示。 由于零件表面粗糙度不一定均匀，在一个取样长 度上往往不能合理地反映该表面粗糙度的特性，因此 要取几个连续取样长度，一般取 ln = 5lr。 若被测表面 比较均匀，可选 ln＜ 5lr；若被测表面均匀性差或测量 精度要求高，可选 ln ＞ 5lr。
5
图 5-1 零件表面的几何形状误差
第5章 表面粗糙度
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5. 1. 2 表面粗糙度对互换性的影响 表面粗糙度对零件表面许多功能都有影响。其主要
表现在以下几个方面： 1. 对于有配合要求的零件表面，由于相对运动会导致
第5章 表面粗糙度
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间隙配合：零件粗糙表面的波峰会很快磨去，导 致间隙增大，影响原有的配合功能。
第5章 表面粗糙度
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4. 轮廓峰顶线 轮廓峰顶线是指在取样长度内，平行于基准线 并通过轮廓最高点的线，如图5-6所示。
第5章 表面粗糙度
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图 5-6 轮廓峰顶线与轮廓谷底线
第5章 表面粗糙度
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5. 轮廓谷底线 轮廓谷底线是指在取样长度内，平行于基准线 并通过轮廓最低点的线， 如图5-6所示。
第5章 表面粗糙度
第5章 表面粗糙度
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5. 2. 1 1. 取样长度（lr） 取样长度是用于判别被评定轮廓的不规则特征的 x 轴方
向上的长度，即具有表面粗糙度特征的一段基准线长度。 x 轴的方向与轮廓总的走向一致，一般应包括5个以上的波峰 和波谷， 如图5-2所示。规定和限制这段长度是为了限制和 减弱表面波度对表面粗糙度测量结果的影响。
第5章 表面粗糙度
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第5章 表面粗糙度
5.1 概述 5.2 表面粗糙度的评定参数 5.3 表面粗糙度的标注 5.4 表面粗糙度的选择 5.5 表面粗糙度的测量
思考题与习题
第5章 表面粗糙度
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5.1 概 述
5. 1. 1 经过机械加工或用其他加工方法获得的零件表面，由
于加工过程中的塑性变形、机床的高频振动以及刀具在加 工表面留下的切削痕迹等原因，零件的表面不可能是绝对 光洁的。在零件加工表面存在几何形状误差，其中一种是 由较小间距和微小峰谷形成的微观几何形状误差，即表面 粗糙度。表面粗糙度值越小，零件表面越光洁。
5
5. 2. 2
1. 1） 轮廓算术平均偏差（Ra 轮廓算术平均偏差是指在一个取样长度内, 轮廓 偏距 z (x) 绝对值的算术平均值，如图5-7所示，用公
Ra
1 lr
lr 0
zxdx
或近似为
Ra
1 n
n i 1
zi
式中: z——轮廓偏距；
zi——第 i 点轮廓偏距（i=1，2，3, …