第五章 表面粗糙度轮廓及其检测 _新国标
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第5章表面粗糙度轮廓及其检测
样长度lr范围内，中线与各个轮廓单元相交线段的长度叫 做轮廓单元的宽度，用符号Xsi表示。
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 n Xsi
m i1
3 形状特征参数(混合参数)
轮廓支承长度率Rmr(c) ：
在给定水平位置C上轮廓的实体材料长度Ml(c)与评定长 度ln之比。
表面越粗糙，取样长度越大。 评定长度ln包括一个或几个取样长度，一般ln=5lr。 这样，才能反映整个表面的情况。
二、表面粗糙度轮廓的中线
是为定量评定表面粗糙度轮廓而确定的一条基准线。
1.轮廓最小二乘中线
轮廓最小二乘中线用最小二乘法确定。即在取样长度范围 内，使轮廓上各点到一条假想线的距离平方和为最小，该 假想线为最小二乘中线。
1) 同一零件，工作面粗糙度通常比非工作面小 2) 摩擦面粗糙度值应比非摩擦表面小 3) 相对运动速度高、单位面积压力大、承受交变应力的 表面，其粗糙度轮廓参数允许值应小
4) 要求配合性质稳定的小间隙配合和承受重载荷的过盈 配合，孔、轴的表面粗糙度允许值都应小
5) 注意与尺寸公差、形状公差协调 6) 与标准件的配合面应按标准件要求标注
比较法：将被测表面与样板比较,两种材料尽可能相同。
针描法：接触式测量，金刚石触针针尖与被测表面接触， 当触针沿被测表以一定速度移动时，因表面存在微观不平， 使触针作垂直于表面方向运动，产生电信号，经处理可得 表面粗糙度数值。常用仪器为电动轮廓仪。Ra：0.02-5m。
光切法：常用仪器为双管显微镜。适于测车铣刨削及其它 方法加工的平面和外圆表面。Rz：0.5-60m。
一、表面粗糙度轮廓技术要求的内容 1 必须给出表面粗糙度轮廓幅度参数及允许值和测量
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 n Xsi
m i1
3 形状特征参数(混合参数)
轮廓支承长度率Rmr(c) ：
在给定水平位置C上轮廓的实体材料长度Ml(c)与评定长 度ln之比。
表面越粗糙，取样长度越大。 评定长度ln包括一个或几个取样长度，一般ln=5lr。 这样，才能反映整个表面的情况。
二、表面粗糙度轮廓的中线
是为定量评定表面粗糙度轮廓而确定的一条基准线。
1.轮廓最小二乘中线
轮廓最小二乘中线用最小二乘法确定。即在取样长度范围 内，使轮廓上各点到一条假想线的距离平方和为最小，该 假想线为最小二乘中线。
1) 同一零件，工作面粗糙度通常比非工作面小 2) 摩擦面粗糙度值应比非摩擦表面小 3) 相对运动速度高、单位面积压力大、承受交变应力的 表面，其粗糙度轮廓参数允许值应小
4) 要求配合性质稳定的小间隙配合和承受重载荷的过盈 配合，孔、轴的表面粗糙度允许值都应小
5) 注意与尺寸公差、形状公差协调 6) 与标准件的配合面应按标准件要求标注
比较法：将被测表面与样板比较,两种材料尽可能相同。
针描法：接触式测量，金刚石触针针尖与被测表面接触， 当触针沿被测表以一定速度移动时，因表面存在微观不平， 使触针作垂直于表面方向运动，产生电信号，经处理可得 表面粗糙度数值。常用仪器为电动轮廓仪。Ra：0.02-5m。
光切法：常用仪器为双管显微镜。适于测车铣刨削及其它 方法加工的平面和外圆表面。Rz：0.5-60m。
一、表面粗糙度轮廓技术要求的内容 1 必须给出表面粗糙度轮廓幅度参数及允许值和测量
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5.3 表面粗糙度在图样上的标注 一、表面粗糙度代（符）号
表面粗糙度代号 表面粗糙度符号画法
表面粗糙度符号 表面粗糙度参数 其它有关规定
ｄ＝h/10，Ｈ1＝1.4ｈ， ｄ为图中线宽，ｈ为图中字高
H2 H1
60° 60°
H2 H1
基本符号:
60° 60°
H1 ≈1.4h h —— 字高
数字与字母高度 2.5 3.5 5
在不致引起误解时， 表面结构要求可以标注在装配结构给 定的尺寸线上。如图所示。
标注在形位公差的框格上
图 表面结构要求标注在形位公差框格的上方
标注在延长线上
◆ 可以直接标注在延长线上，或用带箭头的指引线引出标注； ◆ 圆柱和棱柱表面的表面结构要求只标注一次。
图 表面结构要求标注在圆柱特征的延长线上
Rz3.2 用任何方法获得的表面粗糙度, Rz的上限值为3.2m。
在完整符号中，对表面结构的单一要求和补充要求应注写在图中
所示的指定位置。
a- 注写表面结构的单一要求; a 和b( 同时存在) a 注写第一表面结 构要求, b 注写第二表面结构要求;
c- 注写加工方法“,车”“、铣”“、镀”等; e
d- 注写表面纹理方向, 如“=”“、×”、“M” 等
c a
db
e- 注写加工余量（mm）。
铣 Ra 3.2
Rz 0.4
Rzmax 0.4
Ra 25 Ra 6.3
表面粗糙度标注示例 铣 用去除材料的方法获得的表面, Ra的上限值为
Ra 3.2
3.2m，加工方法为铣削。 采用不去除材料的方法获得的表面, Rz的上限值
在取样长度内，轮廓单元宽度Xs的平均值。
3、形状特征参数--轮廓支承长度率Rmr(c) Rmr(c) ----在给定的水平位置c上,轮廓的实体材料长度
第五章表面粗糙度轮廓及其检测互换性与技术测量教学课件
用去除材料方法获得表面，Ｒa的最大允许值为３.２µm 用去除材料方法获得表面，Ｒz的最大允许值为１.６ µm 用去除材料方法获得表面，Ｒa的最大允许值为３.２ µm
Ｒy的最大允许值为１２.５ µm
二、 表面粗糙度的符号、代号在图样上的标注
位置：标在可见轮廓线、尺寸界线上，及其延长线上
方向：符号尖端从材料外指向材料里
基准线
表面微观轮廓的高度 轮廓峰顶线 2-轮廓峰底线
2、间距特征：形状特征参数-----附加参数 （1） 轮廓微观不平度的平均间距Sm：取样长度l内轮廓微观不平度的间
距 Smi的平均值 Smi：含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一段基准线长度
（2） 轮廓的单峰平均间距S：取样长度l内轮廓的单峰间距Si的平均值
度值应比孔的数值小。
5) 表面粗糙度数值与尺寸、形位公差协调。
6) 防腐性、密封性要求高、外表美观的表面，粗糙度值应小。
第四节 表面粗第糙度的符号代号及其注法
一、 表面粗糙度的符号、代号 1、 符号：
：用任何方法获得表面 ：用去除材料方法获得表面 ：用不去除材料方法获得表面
2、 代号：
a、主参数允许值； b、加工方法； c、取样长度； d、加工纹理方向； e、加工余量； f、间距参数。
Si：两相邻轮廓单峰最高点在基准线上的投影长度
（3） 轮廓支承长度率tp ：取样长度内bi之和与取样长度的比值 bi：一平行于基准线的线与轮廓相截得到的截线长度
说明：表面粗糙度一般只给出主要参数即可，当主要参数不 能满足表面功能时，可选用附加参数。
第三节 表面粗糙度的选用
一、评定参数的选用
1、三个评定主参数选用原则 1） 优先选用Ra；（不宜用于太粗或太光的表面） 2） 超精加工表面用Rz； 3） 微小面积用Ry；
Ｒy的最大允许值为１２.５ µm
二、 表面粗糙度的符号、代号在图样上的标注
位置：标在可见轮廓线、尺寸界线上，及其延长线上
方向：符号尖端从材料外指向材料里
基准线
表面微观轮廓的高度 轮廓峰顶线 2-轮廓峰底线
2、间距特征：形状特征参数-----附加参数 （1） 轮廓微观不平度的平均间距Sm：取样长度l内轮廓微观不平度的间
距 Smi的平均值 Smi：含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一段基准线长度
（2） 轮廓的单峰平均间距S：取样长度l内轮廓的单峰间距Si的平均值
度值应比孔的数值小。
5) 表面粗糙度数值与尺寸、形位公差协调。
6) 防腐性、密封性要求高、外表美观的表面，粗糙度值应小。
第四节 表面粗第糙度的符号代号及其注法
一、 表面粗糙度的符号、代号 1、 符号：
：用任何方法获得表面 ：用去除材料方法获得表面 ：用不去除材料方法获得表面
2、 代号：
a、主参数允许值； b、加工方法； c、取样长度； d、加工纹理方向； e、加工余量； f、间距参数。
Si：两相邻轮廓单峰最高点在基准线上的投影长度
（3） 轮廓支承长度率tp ：取样长度内bi之和与取样长度的比值 bi：一平行于基准线的线与轮廓相截得到的截线长度
说明：表面粗糙度一般只给出主要参数即可，当主要参数不 能满足表面功能时，可选用附加参数。
第三节 表面粗糙度的选用
一、评定参数的选用
1、三个评定主参数选用原则 1） 优先选用Ra；（不宜用于太粗或太光的表面） 2） 超精加工表面用Rz； 3） 微小面积用Ry；
第五章_表面粗糙度_新国标
表示视图上构成封闭 轮廓的各表面具有相同 的表面粗糙度要求
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二， 表面粗糙度标注代号
加工方法
加工纹理方向符号
c a d b
幅度参数代号及数值 附加参数符号及数值
加工余量
e
31
表面粗糙度要求在图形中注法
表面粗糙度轮廓单一要求标注示例
(1) 位置a处—注写表面粗糙度的单一要求，该要求不能省略。
① 上限或下限的标注：表示双向极限时应标注上限符号“U”和下限符号“ L”。 如果同一参数具有双向极限要求，在不引起歧义时，可省略“U”和 “ L” 的标注。若为单向下限值，则必需加注“ L” 。
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
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
传输带和lr、ln的标注
② lr、ln的标注 默认评定长度不标，需要指定评定长度 ，要在幅度参数代号的后面注写取样长 度的个数。
34
(2) 位置b处—注写第二个（附加参数）表面粗糙度轮廓要求。 (3) 位置c处—注写加工方法。
(4) 位置d处—注写 所要求的表面纹理和纹理方向。
(5) 位置e处—注写 所要求的加工余量（mm）。
35
加工纹理符号及说明
36
三、极限判断规则及标注
(1) 16%规则 允许在表面粗糙度参数的所有实测值中超 过规定值的个数少于总数的16％。 默认规则，图样不标
18
5.2
表面粗糙度的评定
第5章 表面粗糙度
5
2. 微观不平度十点平均高度Rz（新标准没有）
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，即 5 1 5 Rz y pi yvi 5 i 1 i 1
Rz只能反映轮廓的峰高，不能反映峰顶的尖锐或平 钝的几何特性，同时若取点不同，则所得Rz值不同，因 此受测量者的主观影响较大。
光波干涉原理
被测表面直接参与光路，并同另一标准反射镜比较，以 光波波长来度量干涉条纹的弯曲程度，从而测得该表面的粗 糙度。干涉法通常用于测定0.8～0.025m的Rz值。
干涉显微镜
1为白炽灯光源，它发出的光通过聚光 镜2，4，8(3是滤色片)，经分光镜9分 成两束，一束经补偿板lO，物镜11至被 测表面18，再经原路返回至分光镜9， 反射至目镜19；另一光束由分光镜9反 射后通过物镜12射至参考镜13(20是遮 光板)，再由原路返回到分光镜9再到达 目镜19。两路光束相遇叠加产生于涉， 通过目镜19可以看到在被测表面上的干 涉条纹。通过测出的干涉条纹的宽度和 弯曲量经数据处理得到粗糙度的值。
双管显微镜
从目镜1l可观察到如图所示的视场图。转动测微 目镜鼓轮13，可使视场中的黑十字线依次对准被测工 件表面峰、谷影像，自鼓轮13上相应地进行两次读数， 其两次读数之差再乘鼓轮每格的分度值c则得一组峰、 谷高度差。按前述标准规定进行测量和数据处理即可 确定粗糙度的数值Rz。
三、干涉法
利用“光波干涉原理”来测量表面粗糙度
p
10
评定参数的选用
表面粗糙度国标(GB/T 1031-1995)规定：表面粗糙度的要 求可从上面6个参数中选取。其中高度参数是基本参数，对 表面粗糙度有要求的表面均需选取。当高度参数还不能满足表 面的功能要求时，根据需要可再选取间距参数或综合参数。 在高度参数的选取中优先选用参数Ra，当粗糙度要求 特别高或特别低时，生产中常选用参数RZ。当表面比较小， 不足一个取样长度时，常选取参数Ry，对于应力集中而导致疲 劳破坏比较敏感的表面，在选取参数Ra或RZ时可同时选取Ry 以控制波谷深度。但Ra和RZ在一个表面上不能同时选取。 表面粗糙度评定参数Sm，S和tp不能单独使用，只有当规 定高度参数还不能控制表面功能要求时，才能选取用以作为补 充控制，当选取参数tp时，还应同时给出水平截距c的数值。c 的数值可用微米给出，也可按Ry的百分数给出。
2. 微观不平度十点平均高度Rz（新标准没有）
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，即 5 1 5 Rz y pi yvi 5 i 1 i 1
Rz只能反映轮廓的峰高，不能反映峰顶的尖锐或平 钝的几何特性，同时若取点不同，则所得Rz值不同，因 此受测量者的主观影响较大。
光波干涉原理
被测表面直接参与光路，并同另一标准反射镜比较，以 光波波长来度量干涉条纹的弯曲程度，从而测得该表面的粗 糙度。干涉法通常用于测定0.8～0.025m的Rz值。
干涉显微镜
1为白炽灯光源，它发出的光通过聚光 镜2，4，8(3是滤色片)，经分光镜9分 成两束，一束经补偿板lO，物镜11至被 测表面18，再经原路返回至分光镜9， 反射至目镜19；另一光束由分光镜9反 射后通过物镜12射至参考镜13(20是遮 光板)，再由原路返回到分光镜9再到达 目镜19。两路光束相遇叠加产生于涉， 通过目镜19可以看到在被测表面上的干 涉条纹。通过测出的干涉条纹的宽度和 弯曲量经数据处理得到粗糙度的值。
双管显微镜
从目镜1l可观察到如图所示的视场图。转动测微 目镜鼓轮13，可使视场中的黑十字线依次对准被测工 件表面峰、谷影像，自鼓轮13上相应地进行两次读数， 其两次读数之差再乘鼓轮每格的分度值c则得一组峰、 谷高度差。按前述标准规定进行测量和数据处理即可 确定粗糙度的数值Rz。
三、干涉法
利用“光波干涉原理”来测量表面粗糙度
p
10
评定参数的选用
表面粗糙度国标(GB/T 1031-1995)规定：表面粗糙度的要 求可从上面6个参数中选取。其中高度参数是基本参数，对 表面粗糙度有要求的表面均需选取。当高度参数还不能满足表 面的功能要求时，根据需要可再选取间距参数或综合参数。 在高度参数的选取中优先选用参数Ra，当粗糙度要求 特别高或特别低时，生产中常选用参数RZ。当表面比较小， 不足一个取样长度时，常选取参数Ry，对于应力集中而导致疲 劳破坏比较敏感的表面，在选取参数Ra或RZ时可同时选取Ry 以控制波谷深度。但Ra和RZ在一个表面上不能同时选取。 表面粗糙度评定参数Sm，S和tp不能单独使用，只有当规 定高度参数还不能控制表面功能要求时，才能选取用以作为补 充控制，当选取参数tp时，还应同时给出水平截距c的数值。c 的数值可用微米给出，也可按Ry的百分数给出。
第五章_表面粗糙度轮廓及检测
对加工后表面测得的Ra值越大，则表面越粗糙。
Ra参数值
Ra为常用参数，取值有两个系列， Ⅰ系列为优先系列
Ⅰ系列： 100，50，25，12.5，6.3，3.2，1.6，0.8，0.4，0.2，0.1， 0.05，0.025，0.012。
Ⅱ系列： 80，63，40，32，20，16，10，8，5，4，2.5，2.0，1.25，1， 0.63，0.5，0.32，0.25，0.16，0.125，0.08，0.063，0.04， 0.032，0.02，0.016，0.01，0.008。
定长度为连续的5个取样长度（即 ln 5 lr ）。评定长度的标准化值见
表5-5。
3、长波和短波轮廓滤波器的截止波长
为了评价表面轮廓上各种几何形状误差中的某一几何形状误差，可以利用 轮廓滤波器来呈现这一几何形状误差，过滤掉其他的几何形状误差。
轮廓滤波器是指能将表面轮廓分离成长波成分和短波成分的滤波器，它们 所能抑制的波长称为截止波长。从短波截止波长至长波截止波长这两个极 限值之间的波长范围称为传输带。
图5-2 完工零件实际表面轮廓的形状和组成成分
粗糙度、波纹度、宏观形状通常按表面轮廓上相邻峰、谷间距 的大小来划分：
●粗糙度轮廓——相邻峰、谷间距小于1mm的表面轮廓。 ●波纹度轮廓——相邻峰、谷间距在1~10mm的表面轮廓。 ●宏观形状轮廓——相邻峰、谷间距大于10mm的表面轮廓。 在忽略由于粗糙度和波纹度引起的变化的条件下，表面总体形状 为宏观形状，其误差称为宏观形状误差或GB/T 1182-2008称谓的 形状误差。
2．轮廓的算术平均中线
在一个取样长度 lr 范围内，算术平均中线与轮廓走向一致，
这条中线将轮廓划分为上、下两部分，使上部分的各个峰面
ppt课件-第五章-表面粗糙度精选全文完整版
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
公差第五章表面粗糙度及其检测PPT优秀课件
20
表面粗糙度代号中各种要求和数值的标注方法及其含义见表5—3所示 。
21
在零件图上标注表面粗糙度代号时，代号的尖端指向可见轮廓 线、尺寸线、尺寸界线或它们的延长线上，并且必须从材料外 指向零件表面。见图5—12。零件所有的表面或某些表面具有 相同要求的表面粗糙度代号标注在图样的右上角。
22
§5 表面粗糙度的检测
评定长度
取样长度
5
。二、基准线 基准线是指评定表面粗糙度时所取的基准。GB3505—83《表面粗 糙 度 术语 表面及其参数》规定下列中线作为基准线。
1．轮廓的最小二乘中线 轮廓的最小二乘中线是指具有理想直线形状并划分被测轮廓的基 准线（如图5—3所示），在取样长度内使轮廓上各点到该基准线的 距离（轮廓偏距）的平方之和为最小。
13
三、表面粗糙度轮廓参数允许值的选择用
14
15
16
§4 表面粗糙度符号和代号及其注法
在零件图上，表面粗糙度的符号有三个，见图5—8。
表面可用任 何方法获得
表面用去除材 料的方法获得
表面用不去除材 料的方法获得
17
图5—9为表面粗糙度的各个特性参数及其数值和对零件表面的
其他要求在表面粗糙度符号中标注的位置，它们和表面粗糙度 符号就构成表面粗糙度代号。
1．高度特性参数
（1）轮廓算术平均偏差(幅度参数)
轮廓算术平均偏差Ra是指在取样长度lr内（图5-5），被测轮廓
上各点到基准线的距离yi的绝对值的算术平均值。
Ra =（∫0l∣y∣dx）/l
（5-1）
或近似为： Ra =（Σ∣ yi ∣）/n
（5-2）
8
（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lr内（图5-6），被测轮廓 上五个最大轮廓峰高ypi的平均值与五个最大轮廓谷深yvi的平均值 之和。
表面粗糙度代号中各种要求和数值的标注方法及其含义见表5—3所示 。
21
在零件图上标注表面粗糙度代号时，代号的尖端指向可见轮廓 线、尺寸线、尺寸界线或它们的延长线上，并且必须从材料外 指向零件表面。见图5—12。零件所有的表面或某些表面具有 相同要求的表面粗糙度代号标注在图样的右上角。
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§5 表面粗糙度的检测
评定长度
取样长度
5
。二、基准线 基准线是指评定表面粗糙度时所取的基准。GB3505—83《表面粗 糙 度 术语 表面及其参数》规定下列中线作为基准线。
1．轮廓的最小二乘中线 轮廓的最小二乘中线是指具有理想直线形状并划分被测轮廓的基 准线（如图5—3所示），在取样长度内使轮廓上各点到该基准线的 距离（轮廓偏距）的平方之和为最小。
13
三、表面粗糙度轮廓参数允许值的选择用
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§4 表面粗糙度符号和代号及其注法
在零件图上，表面粗糙度的符号有三个，见图5—8。
表面可用任 何方法获得
表面用去除材 料的方法获得
表面用不去除材 料的方法获得
17
图5—9为表面粗糙度的各个特性参数及其数值和对零件表面的
其他要求在表面粗糙度符号中标注的位置，它们和表面粗糙度 符号就构成表面粗糙度代号。
1．高度特性参数
（1）轮廓算术平均偏差(幅度参数)
轮廓算术平均偏差Ra是指在取样长度lr内（图5-5），被测轮廓
上各点到基准线的距离yi的绝对值的算术平均值。
Ra =（∫0l∣y∣dx）/l
（5-1）
或近似为： Ra =（Σ∣ yi ∣）/n
（5-2）
8
（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lr内（图5-6），被测轮廓 上五个最大轮廓峰高ypi的平均值与五个最大轮廓谷深yvi的平均值 之和。
第5章 表面粗糙度与检测(新教材)
4. 要求配合性质稳定可靠时，要求应严。如小间隙配
合表面、受重载作用的过盈配合表面，都应选择较小 的表面粗糙度值。 5. 确定零件配合表面的粗糙度时，应与其尺寸公差相 协调。通常，尺寸、几何公差值小，表面粗糙度Ra值
或Rz值也要小；尺寸公差等级相同时，轴比孔的表面
粗糙度数值要小。 6. 凡有关标准已对表面粗糙度作出规定的标准件或常 用典型零件，均应按相应的标准确定其表面粗糙度参 数值。
基准线有下列两种：轮廓最小二乘中线、轮廓算术平
均中线。
(1) 轮廓最小二乘中线m——是指具有理想直线形状并
划分被测轮廓的基准线，在取样长度范围内，使实际
轮廓上各点至该基准线的距离( yi) 的平方和为最小。
(参见图5.1)即：
l
0
y dx min
2
最小二乘中线
yi
lr
表面粗造度轮廓的最小二乘中线
图5.7 表面粗糙度的不同形状 Rmc (c)与表面轮廓形状有关，是反映表面耐磨性能的指标。 如图5.7 所示，在给定水平位置时，图5.7(b)的表面比图5.7(a)的
实体材料长度大，所以，其表面耐磨。
§5.3 表面粗糙度的选用
表面粗糙度选用内容
规定表面粗糙度的技术要求时，必须给出表面粗糙
度幅度参数(Ra或Rz)及允许值和测量时的传送带或取 样长度值lr(采用默认取样长度时可省略标注)这两项基 本要求，必要时可规定轮廓其他的评定参数、表面加
≤2.5
≤10
≤1.25 ≤0.63 ≤0.32 ≤0.16 ≤0.08
≤6.3 ≤3.2 ≤1.6 ≤0.8 ≤0.4
车、镗、磨、拉、 圆柱销、圆锥销，与滚动轴承配合的表面，普通车床导轨面， 刮、精铰、滚压、 内、外花键定心表面、中速转轴轴颈等 磨齿 精镗、磨、刮、 精铰、滚压、 精磨、珩磨、研 磨、超精加工 要求配合性质稳定的配合表面，较高精度车床的导轨面，高 速工作的轴颈及衬套工作表面 精密机床主轴锥孔，顶尖锥孔，发动机曲轴表面，高精度齿 轮齿面，凸轮轴表面等
表面粗糙度与检测(新国标)
航空航天领域常用的表面粗糙度检测方法包括光干涉法、 触针法、散斑干涉法等。在检测过程中，需要特别注意避 免因温度、压力等环境因素对检测结果的影响。
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。
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。
表面粗糙度轮廓及其检测
表面粗糙度轮廓及其检测无论是切削加工的零件表面上，还是用铸、锻、冲压、热轧、冷轧等方法获得的零件表面上，都会存在着由间距很小的微小峰、谷所形成的微观几何误差，这用表面粗糙度轮廓表示。
零件表面粗糙度轮廓对该零件的功能要求、使用寿命、美观程度都有重大的影响。
为了正确地测量和评定零件表面粗糙度轮廓以及在零件图上正确地标注表面粗糙度轮廓的技术要求，以保证零件的互换性，我国发布了GB／T 3505—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／T10610—1998《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／T1031—1995《表面粗糙度参数及其数值》和GB／T131—1993《机械制图表面粗糙度符号、代号及其注法》等国家标准。
§1 表面粗糙度轮廓的基本概念一、表面粗糙度轮廓的界定为了研究零件的表面结构，通常用垂直于零件实际表面的平面与该零件实际表面相交所得到的轮廓作为评估对象。
它称为表面轮廓，是一条轮廓曲线，如图5-1所示。
任何加工后的表面的实际轮廓总是包含着表面粗糙度轮廓、波纹度轮廓和宏观形状轮廓等构成的几何误差，它们叠加在同一表面上，如图5-2所示。
粗糙度、波纹度、宏观形状通常按表面轮廓上相邻峰、谷间距的大小来划分：间距小于1mm的属于粗糙度；间距在1～1Omm的属于波纹度；间距大于10mm的属于宏观形状。
粗糙度叠加在波纹度上，在忽略由于粗糙度和波纹度引起的变化的条件下表面总体形状为宏观形状，其误差称为形状误差。
二、表面粗糙度轮廓对零件工作性能的影响1．对耐磨性的影响相互运动的两个零件表面越粗糙，则它们的磨损就越快。
这是因为这两个表面只能在轮廓的峰顶接触，当表面间产生相对运动时，峰顶的接触将对运动产生摩擦阻力，使零件表面磨损。
2．对配合性质稳定性的影响相互配合的孔、轴表面上的微小峰被去掉后，它们的配合性质会发生变化。
对于过盈配合，由于压人装配时孔、轴表面上的微小峰被挤平而使有效过盈减小；对于间隙配合，在零件工作过程中孔、轴表面上的微小峰被磨去，使间隙增大，因而影响或改变原设计的配合性质。
5. 表面粗糙度轮廓及检测 几何量公差与检测 教学课件
❖ 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P123表5-2、5-3。
参数值的选用方法
(3)形状误差 ：零件表面中峰谷 的波长和波高之比大于1000的 不平程度属于形状误差。
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
轮廓上各点至一条该线的距离平方和为最小。
即：
n
yi2 min
i 1
❖ 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； ❖ 当允许实测值中，超过规定值的个数少于总数的16%时，
应在图中标注上限值和下限值，
❖ 当所有实测值不允许超过规定值时，应在图样上标注最大 值或最小值。
❖ 取样长度：如按国标选用，则可省略标注；
Rz i1
i1
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。
Ry =︱ypmax︱+︱yvmax︱
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，一般仅选用高度 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：
❖ 轮廓算术平均中线m ：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
参数值的选用方法
(3)形状误差 ：零件表面中峰谷 的波长和波高之比大于1000的 不平程度属于形状误差。
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
轮廓上各点至一条该线的距离平方和为最小。
即：
n
yi2 min
i 1
❖ 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； ❖ 当允许实测值中，超过规定值的个数少于总数的16%时，
应在图中标注上限值和下限值，
❖ 当所有实测值不允许超过规定值时，应在图样上标注最大 值或最小值。
❖ 取样长度：如按国标选用，则可省略标注；
Rz i1
i1
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。
Ry =︱ypmax︱+︱yvmax︱
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，一般仅选用高度 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：
❖ 轮廓算术平均中线m ：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
表面粗糙度轮廓及其检测
附加评定参数和加工方法的标注
需要标注附加评定参数或（和）加工方法时的标注示 例见图5-17。该图亦为表面粗糙度轮廓各项技术要求在完 整图形符号上标注的示例。 图5-19
加工余量的标注
图5-20
(旧国标) 2、 代号： a、主参数允许值； b、加工方法； c、取样长度； d、加工纹理方向； e、加工余量； f、间距参数。 用去除材料方法获得表面，Ｒa的上限值为３.２µm 用去除材料方法获得表面，Ｒz的上限值为１.６ µ m 用去除材料方法获得表面，Ｒa的上限值为３.２ µ m Ｒy的最大允许值为１２.５ µ m
标注示例
3.2
×
3.2
6.3
6.3
1.6
3.2
3.2
3.2
2×45°
6.3
6.3
×
★ 符号的尖端必须 从材料外指向被 标注的表面。
常规标注方法 标注示例见图5-19a、b，图5-20，图5-21， 图5-22a、b，图5-23a、b。 图5-19
图5-20
图5-21
图5-22
廓算术平均偏差Ra:在一个取样长度lr范围内，被评定轮廓上各点至轮廓中线的纵坐标值的绝对值的算术平均值。 Ra≈
特点：能客观地反映表面微观几何形状的特征。 Ra越大，表面越粗糙。
轮廓最大高度Rz：在一个取样长度lr范围内，被评 定轮廓上各个极点至中线的距离中，最大轮廓峰高Rp与最大轮廓谷深Rv之和的高度， 即 Rz = Rp + Rv
二、表面粗糙度轮廓参数极限值的选用 原则：在满足功能要求的前提下，尽量选用大的参数值。 表面粗糙度轮廓参数的数值标准化--------附表5-2 调整时应考虑的因素： 1) 同一零件上，工作表面的粗糙度值应比非工作表面小。 2) 摩擦表面的粗糙度值应比非摩擦面小。 3) 运动速度高，单位面积压力大的表面数值要小。 4) 配合性质要求越稳定，数值应小。同一公差等级，小尺寸比大尺寸，轴比孔的表面粗糙度数值小。 5) 表面粗糙度数值与尺寸、几何公差协调。 6) 防腐性、密封性要求高、外表美观的表面，粗糙度值应小。
第五章 表面粗糙度轮廓及其检测
第五章表面粗糙度轮廓及其检测思考题5-1 为了研究机械零件的表面结构而采用的表面轮廓是怎样确定的？实际表面轮廓上包含哪三种几何误差？5-2 表面结构中的粗糙度轮廓的含义是什么？它对零件的使用性能有哪些影响？5-3 测量表面粗糙度轮廓和评定表面粗糙度轮廓参数时，为什么要规定取样长度？标准评定长度等于连续的几个标准取样长度？5-4 为了评定表面粗糙度轮廓参数，首先要确定基准线，试述可以作为基准线的轮廓的最小二乘中线和算术平均中线的含义？5-5 试述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》规定的表面粗糙度轮廓更衣室参数中常用的两个幅度参数和一个间距参数的名称、符号和含义？5-6 规定表面粗糙度轮廓的技术要求时，必须给出的两项基本要求是什么？必要时还可给出哪些附加要求？5-7 试述在表面粗糙度轮廓代号上给定幅度参数Ra或Rz允许值（上限值、下限值或者最大值、最小值）的标注方法？按GB/T10610-1998《产品几何技术规范表面结构要轮廓法评定表面结构的规则和方法》的规定，各种不同允许值的合格条件是什么？5-8 试述表面粗糙度轮廓幅度参数Ra和Rz分别用什么量仪测量？试述这些量仪的测量原理和分别属于哪种测量方法？5-9 试述表面粗糙度轮廓幅度参数允许值的选用原则？5-10 GB/T131-1993《机械制图表面粗糙度符号、代号及其注法》规定了哪三种表面粗糙度轮廓符号？5-11 试述表面粗糙度轮廓代号中幅度参数允许值和其他技术要求的标注位置？习题一、判断题〔正确的打√，错误的打X〕1. 确定表面粗糙度时，通常可在三项高度特性方面的参数中选取。
（）2. 评定表面轮廓粗糙度所必需的一段长度称取样长度，它可以包含几个评定长度。
（）参数由于测量点不多，因此在反映微观几何形状高度方面的特性不如Ra参数充分。
（）3. Rz参数对某些表面上不允许出现较深的加工痕迹和小零件的表面质量有实用意义。
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第五章 表面粗糙度轮廓及其检测
目的要求：
通过本章的学习掌握表面粗糙度的标注及计算方 法，理解与尺寸和形位精度的相互关系。
重点：
1、表面粗糙度的幅度特征参数的意义及计算方法； 2、表面粗糙度评定参数的选择； 3、表面粗糙度的符号及标注方法；
难点：
表面粗糙度的检测
第一节 表面粗糙度轮廓r
lr
0
特点：能客观地反映表面微观几何形状的特征。
Ra越大，表面越粗糙。
基准线
1 n | Z ( x) | dx zi n i 1
表面微观轮廓的高度
（2）轮廓最大高度Rz：在一个取样长度内，被评定轮廓 最大轮廓峰高Rp与最大轮廓谷深Rv之和的高度。
Rz = Rp + Rv
表面越粗糙，摩擦阻力越大，磨损越快，耐磨性越差，但过分 光滑，反而增加摩擦磨损。零件应规定合理的表面粗糙度。
左图：有相对运动时，两 表面的凸峰相互搓切，形 成阻力。另一方面，由于 凸峰接触，接触面减小， 单位面积压力增加，磨损 增加。 右图：初期磨损阶段，凸 峰磨损较快，正常磨损阶 段(t2)，接触面积较大，经 过t2后，表面磨光，产生 分子亲和力，磨损加剧。
二、评定参数值的选用 原则：在满足功能要求的前提下，尽量选用大的参数值。
方法：采用类比法选择 类比法选择表面粗糙度参数值时,可先根据经验统计资料初步选定表面 粗糙度参数值,然后再对比工作条件作适当调整。
调整时应考虑的因素： 1) 同一零件上，工作表面的粗糙度值应比非工作表面小。 2) 摩擦表面的粗糙度值应比非摩擦面小。 3) 运动速度高，单位面积压力大的表面数值要小。 4) 配合性质要求越稳定，数值应小。同一公差等级，小尺寸 比大尺寸，轴比孔的表面粗糙度数值小。 5) 表面粗糙度数值与尺寸、形位公差协调。 6) 防腐性、密封性要求高、外表美观的表面，粗糙度值应小。
图5-10
（2）同时标注上、下限值（图5-11）
图5-11
b. 极限值判断规则的标注
（1）16%规则（图5-10、图5-11）
16%规则是表面粗糙度轮廓技术要求中的默认规则。 若采用，则图样上不需注出。
（2）最大规则（图5-12、图5-13）
在幅度参数符号Ra或Rz的后面标注一个“max”的标记。
特点：所反映表面微观几何形状特征不全面，但测量十分简 便，弥补了Ｒa不能测量特别光滑或者粗糙的表面的不足。
2、间距参数-----附加参数 轮廓单元：轮廓峰与相邻轮廓谷的组合 轮廓单元宽度Xsi：中线与各个轮廓单元相交线段的长度 轮廓单元平均宽度RSm：一个取样长度lr内所有轮廓单元 宽度的平均值,即 1 m RSm Xsi m i 1
XSi XS1 XSm
在零件图上，对零件某一表面的表面粗糙度 轮廓要求，按需要选择Ra或Rz标注。 RSm 属于附加评定参数，只能与Ra或Rz同 时选用，不能独立采用。
第三节
表面粗糙度轮廓的技术要求
一、评定参数的选用
•没有特殊要求，通常只选用幅度特征参数 。 1）优先选用Ra；（不宜用于太粗或太光的表面） 特别光滑：小的波谷，探针无法进入谷底； 特别粗糙：探针容易打断。 2）极光滑和粗糙的表面用Rz； Ra也可与Rz联用，控制表面微观裂纹。 •当幅度特征参数不能满足零件的使用时，附加给出间距 特征参数或形状特征参数。
1、表面粗糙度轮廓：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误差.
粗糙度：λ<1mm 波纹度：1≤λ ≤ 10mm 宏观形状：λ>10mm
波距（波形起伏间距）λ
2、表面粗糙度轮廓形成的原因： 1）加工过程中的刀痕 2）切屑分离时的塑性变形 3）刀具与已加工表面间的摩擦 4）工艺系统的高频振动
第四节 表面粗糙度轮廓技术要求 在零件图上的标注方法 一、 表面粗糙度的符号、代号
1、 符号：
2、 代号：
a、主参数极限值（单位µm ）； b、间距参数符号及数值（单位mm）； c、加工方法； d、加工纹理方向； e、加工余量(mm)；
a. 表面粗糙度轮廓幅度参数极限值的标注
（1）标注极限值中的一个数值且默认为上限值（图5-10）
二、表面粗糙度轮廓的中线
中线(Mean Line):具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。 1、轮廓的最小二乘中线 在一个取样长度lr范围内，最小二乘中线使轮廓上各点 到该线的距离的平方和为最小。
2、轮廓的算术平均中线 轮廓算术平均中线使划分的轮廓的上半部分面积等于下 半部分面积。
三、表面粗糙轮廓的评定参数 1、幅度特性参数----主参数 （1） 轮廓算术平均偏差Ra:在一个取样长度内，被测实际 轮廓上各点至基准线的距离 的绝对值的算术平均值。
对耐腐蚀性的影响
表面越粗糙，越易在波谷处凝聚腐蚀物质，凹谷深度越大 ，底部角度越小，腐蚀作用越厉害。
对外观的影响 对气密性的影响
第二节 表面粗糙度轮廓的评定（GB/T 3505-2000）
一、取样长度和评定长度
1、取样长度lr ：用来判别具有表面粗糙度特征的一段基 准线长度。 （标准取样长度的数值见附表5-1）。 目的：限制、减弱几何形状误差及表面粗糙度对测量 结果的影响。一般包含五个以上的轮廓峰和轮廓谷。 2、评定长度ln：评定表面粗糙度时所必须的一段长度。 一 般ln =5 lr
图5-12
图5-13
C:加工纹理
图5-16
二、 表面粗糙度l轮廓符号、代号在图样上的标注 位置：标在可见轮廓线、或其延长线、尺寸界线上， 可用带箭头的指引线或带黑点的指引线引出标注 方向：粗糙度代号的尖端必须从材料外指向并接触零件表面。
图5-20
图5-21
图5-22
用去除材料方法获得表面，Ｒa的上限值为３.２µm 用去除材料方法获得表面，Ｒz的上限值为１.６ µm 用去除材料方法获得表面，Ｒa的上限值为３.２ µm Ｒy的最大允许值为１２.５ µm
3、表面粗糙度轮廓对零件工作性能的影响 对摩擦和磨损的影响：
对配合性能的影响 表面越粗糙，配合性越不稳定。对于有相对运动的间隙 配合，工作时易于磨损，间隙增大；对于过盈配合，装 配压合时，粗糙表面波峰被挤平，实际有效过盈减小。
对疲劳强度的影响
表面越粗糙波谷越深且底部圆弧半径越小，越容易产生应 力集中，对承受交变载荷的零件波谷的位置易出现疲劳裂 纹。
目的要求：
通过本章的学习掌握表面粗糙度的标注及计算方 法，理解与尺寸和形位精度的相互关系。
重点：
1、表面粗糙度的幅度特征参数的意义及计算方法； 2、表面粗糙度评定参数的选择； 3、表面粗糙度的符号及标注方法；
难点：
表面粗糙度的检测
第一节 表面粗糙度轮廓r
lr
0
特点：能客观地反映表面微观几何形状的特征。
Ra越大，表面越粗糙。
基准线
1 n | Z ( x) | dx zi n i 1
表面微观轮廓的高度
（2）轮廓最大高度Rz：在一个取样长度内，被评定轮廓 最大轮廓峰高Rp与最大轮廓谷深Rv之和的高度。
Rz = Rp + Rv
表面越粗糙，摩擦阻力越大，磨损越快，耐磨性越差，但过分 光滑，反而增加摩擦磨损。零件应规定合理的表面粗糙度。
左图：有相对运动时，两 表面的凸峰相互搓切，形 成阻力。另一方面，由于 凸峰接触，接触面减小， 单位面积压力增加，磨损 增加。 右图：初期磨损阶段，凸 峰磨损较快，正常磨损阶 段(t2)，接触面积较大，经 过t2后，表面磨光，产生 分子亲和力，磨损加剧。
二、评定参数值的选用 原则：在满足功能要求的前提下，尽量选用大的参数值。
方法：采用类比法选择 类比法选择表面粗糙度参数值时,可先根据经验统计资料初步选定表面 粗糙度参数值,然后再对比工作条件作适当调整。
调整时应考虑的因素： 1) 同一零件上，工作表面的粗糙度值应比非工作表面小。 2) 摩擦表面的粗糙度值应比非摩擦面小。 3) 运动速度高，单位面积压力大的表面数值要小。 4) 配合性质要求越稳定，数值应小。同一公差等级，小尺寸 比大尺寸，轴比孔的表面粗糙度数值小。 5) 表面粗糙度数值与尺寸、形位公差协调。 6) 防腐性、密封性要求高、外表美观的表面，粗糙度值应小。
图5-10
（2）同时标注上、下限值（图5-11）
图5-11
b. 极限值判断规则的标注
（1）16%规则（图5-10、图5-11）
16%规则是表面粗糙度轮廓技术要求中的默认规则。 若采用，则图样上不需注出。
（2）最大规则（图5-12、图5-13）
在幅度参数符号Ra或Rz的后面标注一个“max”的标记。
特点：所反映表面微观几何形状特征不全面，但测量十分简 便，弥补了Ｒa不能测量特别光滑或者粗糙的表面的不足。
2、间距参数-----附加参数 轮廓单元：轮廓峰与相邻轮廓谷的组合 轮廓单元宽度Xsi：中线与各个轮廓单元相交线段的长度 轮廓单元平均宽度RSm：一个取样长度lr内所有轮廓单元 宽度的平均值,即 1 m RSm Xsi m i 1
XSi XS1 XSm
在零件图上，对零件某一表面的表面粗糙度 轮廓要求，按需要选择Ra或Rz标注。 RSm 属于附加评定参数，只能与Ra或Rz同 时选用，不能独立采用。
第三节
表面粗糙度轮廓的技术要求
一、评定参数的选用
•没有特殊要求，通常只选用幅度特征参数 。 1）优先选用Ra；（不宜用于太粗或太光的表面） 特别光滑：小的波谷，探针无法进入谷底； 特别粗糙：探针容易打断。 2）极光滑和粗糙的表面用Rz； Ra也可与Rz联用，控制表面微观裂纹。 •当幅度特征参数不能满足零件的使用时，附加给出间距 特征参数或形状特征参数。
1、表面粗糙度轮廓：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误差.
粗糙度：λ<1mm 波纹度：1≤λ ≤ 10mm 宏观形状：λ>10mm
波距（波形起伏间距）λ
2、表面粗糙度轮廓形成的原因： 1）加工过程中的刀痕 2）切屑分离时的塑性变形 3）刀具与已加工表面间的摩擦 4）工艺系统的高频振动
第四节 表面粗糙度轮廓技术要求 在零件图上的标注方法 一、 表面粗糙度的符号、代号
1、 符号：
2、 代号：
a、主参数极限值（单位µm ）； b、间距参数符号及数值（单位mm）； c、加工方法； d、加工纹理方向； e、加工余量(mm)；
a. 表面粗糙度轮廓幅度参数极限值的标注
（1）标注极限值中的一个数值且默认为上限值（图5-10）
二、表面粗糙度轮廓的中线
中线(Mean Line):具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。 1、轮廓的最小二乘中线 在一个取样长度lr范围内，最小二乘中线使轮廓上各点 到该线的距离的平方和为最小。
2、轮廓的算术平均中线 轮廓算术平均中线使划分的轮廓的上半部分面积等于下 半部分面积。
三、表面粗糙轮廓的评定参数 1、幅度特性参数----主参数 （1） 轮廓算术平均偏差Ra:在一个取样长度内，被测实际 轮廓上各点至基准线的距离 的绝对值的算术平均值。
对耐腐蚀性的影响
表面越粗糙，越易在波谷处凝聚腐蚀物质，凹谷深度越大 ，底部角度越小，腐蚀作用越厉害。
对外观的影响 对气密性的影响
第二节 表面粗糙度轮廓的评定（GB/T 3505-2000）
一、取样长度和评定长度
1、取样长度lr ：用来判别具有表面粗糙度特征的一段基 准线长度。 （标准取样长度的数值见附表5-1）。 目的：限制、减弱几何形状误差及表面粗糙度对测量 结果的影响。一般包含五个以上的轮廓峰和轮廓谷。 2、评定长度ln：评定表面粗糙度时所必须的一段长度。 一 般ln =5 lr
图5-12
图5-13
C:加工纹理
图5-16
二、 表面粗糙度l轮廓符号、代号在图样上的标注 位置：标在可见轮廓线、或其延长线、尺寸界线上， 可用带箭头的指引线或带黑点的指引线引出标注 方向：粗糙度代号的尖端必须从材料外指向并接触零件表面。
图5-20
图5-21
图5-22
用去除材料方法获得表面，Ｒa的上限值为３.２µm 用去除材料方法获得表面，Ｒz的上限值为１.６ µm 用去除材料方法获得表面，Ｒa的上限值为３.２ µm Ｒy的最大允许值为１２.５ µm
3、表面粗糙度轮廓对零件工作性能的影响 对摩擦和磨损的影响：
对配合性能的影响 表面越粗糙，配合性越不稳定。对于有相对运动的间隙 配合，工作时易于磨损，间隙增大；对于过盈配合，装 配压合时，粗糙表面波峰被挤平，实际有效过盈减小。
对疲劳强度的影响
表面越粗糙波谷越深且底部圆弧半径越小，越容易产生应 力集中，对承受交变载荷的零件波谷的位置易出现疲劳裂 纹。