表面粗糙度与检测(新国标)
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表面粗糙度及检测新
05
表面粗糙度检测新技术的 挑战与展望
技术挑战
检Hale Waihona Puke 精度表面粗糙度检测需要高精度的测量 技术，以获得 准确的表面形貌信息。
动态范围
表面粗糙度检测需要覆盖较大的动态范围，以满 足不同表面粗糙度测量的需求。
实时性
对于在线检测和质量控制，需要实现快速、实时 的表面粗糙度检测。
发展趋势与展望
智能化
利用人工智能和机器学 习技术，实现表面粗糙 度检测的自动化和智能
表面电阻测量法
表面电阻测量法是一种利用表面电阻原理测量表面粗糙度的方法。
通过测量样品表面的电阻值，可以推算出表面粗糙度的大小。该方法适用于导体材 料的表面粗糙度测量。
表面电阻测量法的优点是操作简便、成本低廉，但其准确度受环境温度、湿度等因 素的影响较大，且只适用于导体材料的表面粗糙度测量。
04
表面粗糙度检测新技术的 应用
在生物医学领域的应用
表面粗糙度检测新技术在生物医学领域的应用主要涉及医疗器械、人工关节、牙 科植入物等与人体直接接触的医疗产品的表面质量检测。
表面粗糙度对于医疗产品的生物相容性和使用寿命具有重要影响。通过表面粗糙 度检测新技术，可以评估医疗产品表面的细胞生长、蛋白质吸附和血液相容性， 为医疗产品的研发和改进提供有力支持。
表面粗糙度的影响因素
加工方法和工艺参数
不同的加工方法和工艺参数会对表面粗糙度产生影响， 如切削速度、进给量、刀具角度等。
材料性质
材料的硬度、韧性、热处理状态等对表面粗糙度有较 大影响。
环境因素
环境温度、湿度、清洁度等也会对表面粗糙度产生影 响。
表面粗糙度的应用
提高表面耐磨性
表面粗糙度可以影响表面的接触刚度和应力分布，从而提高表面 的耐磨性。
表面粗糙度国家标注
技术产品文件中表面结构要求标注的控制元素
10/9/2019
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。
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。
10/9/2019
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：
10/9/2019
10/9/2019
（3）轮廓单元的平均宽度RSm（间距 参数）
在一个取样长度范围内所有轮廓单元的宽度 Xsi的平均值。
1 m
R Sm m i1 Xsi
10/9/2019
10/9/2019
二、表面粗糙度（评定参数及数值）的选择
1 评定参数的选择：如无特殊要求，一般仅选 用幅度参数。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：
能、导电导热性能和胶合强度等也有着 不同程度的影响。
10/9/2019
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 为 5 个( 默认) 、3个、1 个取样长度。
10/9/2019
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。
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。
10/9/2019
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：
10/9/2019
10/9/2019
（3）轮廓单元的平均宽度RSm（间距 参数）
在一个取样长度范围内所有轮廓单元的宽度 Xsi的平均值。
1 m
R Sm m i1 Xsi
10/9/2019
10/9/2019
二、表面粗糙度（评定参数及数值）的选择
1 评定参数的选择：如无特殊要求，一般仅选 用幅度参数。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：
能、导电导热性能和胶合强度等也有着 不同程度的影响。
10/9/2019
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 为 5 个( 默认) 、3个、1 个取样长度。
表面粗糙度与检测(新国标)
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
图5.5 轮廓中线
二. 评定参数
1. 幅度参数（高度参数）
（1）轮廓的算术平均偏差Ra
在取样长度lr内，纵坐标值Z(x)的绝对值的算术平均值
Ra1
lr
Z(x)dx
lr 0
表面粗糙度与检测(新国 标)
1概 述
一. 表面粗糙度的含义
微小峰谷的高低程度和间距状况称为表面粗糙度，它是一种微观几何 形状误差，也称微观不平度。
表面粗糙度是指加工后零件表面的微小峰谷（Z）高低程 度和间距（S）状况。
一般按S分：
间距 S
S＜1mm 为表面粗糙度；
1≤S≤10mm为 波纹度；
S＞10mm为 f形状.。 表面粗糙度的产生：
轮廓单元的平均宽度 RSm:
在取样长度lr
内，轮廓单元宽度Xsi的平均值：
RSm
1 m
m i1
Xsi
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。
n
bi
Rm(rc) i1 ln
Ml(C)/ln
C = Rz %
1. 表面粗糙度的参数数值
表5.1～5.5
表5.2 Ra 的数值
2. 表面粗糙度参数的选用
评定参数选用
幅度参数 Ra、 Rz
优先选Ra ：粗糙度参数值在 （0.0256.3） m；
选Rz ：粗糙度参数值在
(6.3100)m ，(0.0080.020 ) m；
附加参数---有特殊要求选用RSm ， Rmr(c)
第4章_表面粗糙度及检测(新)
第4章 表面粗糙度及检测 章
互换性与技术测量
4.1 表面粗糙度
4.1.1 表面粗糙度评定参数及其数值
2.评定参数 2.评定参数 高度参数不能完全反映出零件表面粗糙度的特征。 高度参数不能完全反映出零件表面粗糙度的特征。 国家标准另外规定了间距参数和综合参数。 国家标准另外规定了间距参数和综合参数。 间距参数有两个指标参数 指标参数： 间距参数有两个指标参数：
第4章 表面粗糙度及检测 章
互换性与技术测量
4.1 表面粗糙度
4.1.1 表面粗糙度评定参数及其数值
1.术语及定义 1.术语及定义
滤波器： (1) λc滤波器： 是确定粗糙度与波纹度成分 之间相交界限的滤波器。 之间相交界限的滤波器。而 滤波器是除去某些波长成分 而保留所需表面成分的处理 方法。当测量信号通过λ 方法。当测量信号通过λc滤 波器后将抑制波纹度的影响 后将抑制波纹度的影响。 波器后将抑制波纹度的影响。 粗糙度轮廓： (2) 粗糙度轮廓： 是对零件表面的原始轮廓采 滤波器抑制长波成分以 用λc滤波器抑制长波成分以 后形成的轮廓。 后形成的轮廓。 实际表面轮廓 粗糙度轮廓 λ 波纹度轮廓 宏观形状轮廓
动画显示
第4章 表面粗糙度及检测 章
互换性与较小间距 表面粗糙度是指加工表面所具有的较小间距 和微小峰谷的一种微观几何形状误差 微观几何形状误差。 和微小峰谷的一种微观几何形状误差。它是 在机械加工过程中， 在机械加工过程中，由于刀具或砂轮切削后 留下的刀痕、切屑分离时的塑性变形、 留下的刀痕、切屑分离时的塑性变形、工艺 系统的高频振动及刀具和被加工表面摩擦等 原因所产生的 所产生的。 原因所产生的。
轮廓单峰平均间距S 新标准没有） 轮廓单峰平均间距S（新标准没有） 轮廓微观不平度的平均间距S 新标准中用RSm RSm） 轮廓微观不平度的平均间距Sm（新标准中用RSm）
表面粗糙度最新国家标注
度宜L可选包用括较一长个 的L 或评多定个长取度样。L 长度。表L面不均匀的L表面，
评定长度一般按5个取样长n 度来确定。
3/29/2020
评定表面粗糙度的基准线
评定表面粗糙度的基准线,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
技术产品文件中表面结构要求标注的控制元素
3/29/2020
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。
表面粗糙度GB/T 131- 2006
重机技术中心标准化 侯岩舒 2016.8
新国标 GB/131- 2006《产品几何技术规范( GPS) 技术产品文件中表面结构的表示法》
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。
3/29/2020
5 表面结构要求在图样中的注法
图1 表面结构要求的注写方向
3/29/2020
标注在轮廓线上或指引线上
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。表面结构要求可标注在轮廓线上, 其符号应从材料 外指向并接触表面, 如图 2 所示。必要时, 表面结构也 可用带箭头或黑点的指引线引出标注, 如图 3 所示。
评定长度一般按5个取样长n 度来确定。
3/29/2020
评定表面粗糙度的基准线
评定表面粗糙度的基准线,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
技术产品文件中表面结构要求标注的控制元素
3/29/2020
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。
表面粗糙度GB/T 131- 2006
重机技术中心标准化 侯岩舒 2016.8
新国标 GB/131- 2006《产品几何技术规范( GPS) 技术产品文件中表面结构的表示法》
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。
3/29/2020
5 表面结构要求在图样中的注法
图1 表面结构要求的注写方向
3/29/2020
标注在轮廓线上或指引线上
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。表面结构要求可标注在轮廓线上, 其符号应从材料 外指向并接触表面, 如图 2 所示。必要时, 表面结构也 可用带箭头或黑点的指引线引出标注, 如图 3 所示。
表面粗糙度新国标
§7–4 零件的技术要求一、表面结构的表示法1．表面结构的基本概念 (1）概述为了保证零件的使用性能,在机械图样中需要对零件的表面结构给出要求。
表面结构就是由粗糙度轮廓、波纹度轮廓和原始轮廓构成的零件表面特征。
(2)表面结构的评定参数评定零件表面结构的参数有轮廓参数、图形参数和支承率曲线参数.其中轮廓参数分为三种：R 轮廓参数（粗糙度参数）、W 轮廓参数（波纹度参数）和P 轮廓参数（原始轮廓参数）。
机械图样中，常用表面粗糙度参数Ra 和Rz 作为评定表面结构的参数.① 轮廓算术平均偏差Ra 它是在取样长度lr 内，纵坐标Z （x )(被测轮廓上的各点至基准线x 的距离)绝对值的算术平均值，如图7—14所示。
可用下式表示：dx x Z lr Ra lr⎰=0)(1② 轮廓最大高度Rz 它是在一个取样长度内，最大轮廓峰高与最大轮廓谷深之和，如图7—14 所示。
图7-14 Ra 、Rz 参数示意图国家标准GB/T1031—2009给出的Ra 和Rz 系列值如表7-1所示。
表7-1 Ra 、Rz 系列值 m μRaRzRaRz0.0126.3 6.3 0.025 0。
025 12.5 12.5 0.05 0。
05 25 25 0.1 0.1 50 50 0。
2 0。
2 100100 0。
4 0.4 200 0。
8 0。
8 400 1。
6 1。
6 800 3。
23。
216002．标注表面结构的图形符号 （1）图形符号及其含义在图样中,可以用不同的图形符号来表示对零件表面结构的不同要求。
标注表面结构的图形符号及其含义如表7-2所示。
表7—2 表面结构图形符号及其含义符号名称符号样式含义及说明基本图形符号未指定工艺方法的表面；基本图形符号仅用于简化代号标注，当通过一个注释解释时可单独使用,没有补充说明时不能单独使用扩展图形符号用去除材料的方法获得表面，如通过车、铣、刨、磨等机械加工的表面；仅当其含义是“被加工表面”时可单独使用用不去除材料的方法获得表面,如铸、锻等;也可用于保持上道工序形成的表面，不管这种状况是通过去除材料或不去除材料形成的完整图形符号在基本图形符号或扩展图形符号的长边上加一横线，用于标注表面结构特征的补充信息工件轮廓各表面图形符号当在某个视图上组成封闭轮廓的各表面有相同的表面结构要求时，应在完整图形符号上加一圆圈，标注在图样中工件的封闭轮廓线上.(2）图形符号的画法及尺寸图形符号的画法如图7—15所示，表7—3列出了图形符号的尺寸。
表面粗糙度新国标
特点
该标准体系对表面微观不平度的测量 和评价进行了全面、系统的规定，适 用于各种材料和加工方法的表面粗糙 度测量和评价。
表面粗糙度新国标的重要性
提高产品质量
表面粗糙度是产品质量的重要指 标之一，通过实施新国标，可以 提高产品表面的光洁度和精度， 从而提高产品质量。
促进技术进步
新国标的制定和实施，可以推动 表面粗糙度测量和评价技术的进 步，促进相关行业的技术创新。
提高产品质量和用户体验
符合新国标的产品能够更好地满足市场需求，提高产品质 量和用户体验，促进消费升级。
展望未来发展
随着技术的不断进步和应用领域的拓展，表面粗糙度新国标将 会不断完善和更新，为各行业的发展提供更加明确和统一的标
准和指导。
感谢您的观看
THANKS
涂层和镀层的附着力和耐久性
表面粗糙度对涂层和镀层的附着力和耐久性具有重要影响，新国标的应用有助 于提高涂装和电镀产品的质量和可靠性。
涂装领域
涂料的选择和涂装工艺的制定
新国标为涂装领域提供了表面粗糙度的参考标准，有助于选择合适的涂料和制定合理的涂装工艺。
涂装效果的评估和改进
通过应用新国标，企业可以对涂装效果进行评估和改进，提高产品的外观质量和防腐性能。
应用范围对比分析
新国标应用范围更广
新国标不仅适用于金属材料，还适用于非金 属材料，如塑料、陶瓷等，扩大了标准的应 用范围。
新国标与国际接轨
新国标的制定参考了国际标准，与国际接轨， 有利于促进国内外技术交流和贸易合作。
06
新国标对行业的影响与展 望
对机械加工行业的影响
促进技术升级
01
新国标对表面粗糙度提出了更高的要求，促使机械加工企业采
该标准体系对表面微观不平度的测量 和评价进行了全面、系统的规定，适 用于各种材料和加工方法的表面粗糙 度测量和评价。
表面粗糙度新国标的重要性
提高产品质量
表面粗糙度是产品质量的重要指 标之一，通过实施新国标，可以 提高产品表面的光洁度和精度， 从而提高产品质量。
促进技术进步
新国标的制定和实施，可以推动 表面粗糙度测量和评价技术的进 步，促进相关行业的技术创新。
提高产品质量和用户体验
符合新国标的产品能够更好地满足市场需求，提高产品质 量和用户体验，促进消费升级。
展望未来发展
随着技术的不断进步和应用领域的拓展，表面粗糙度新国标将 会不断完善和更新，为各行业的发展提供更加明确和统一的标
准和指导。
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涂层和镀层的附着力和耐久性
表面粗糙度对涂层和镀层的附着力和耐久性具有重要影响，新国标的应用有助 于提高涂装和电镀产品的质量和可靠性。
涂装领域
涂料的选择和涂装工艺的制定
新国标为涂装领域提供了表面粗糙度的参考标准，有助于选择合适的涂料和制定合理的涂装工艺。
涂装效果的评估和改进
通过应用新国标，企业可以对涂装效果进行评估和改进，提高产品的外观质量和防腐性能。
应用范围对比分析
新国标应用范围更广
新国标不仅适用于金属材料，还适用于非金 属材料，如塑料、陶瓷等，扩大了标准的应 用范围。
新国标与国际接轨
新国标的制定参考了国际标准，与国际接轨， 有利于促进国内外技术交流和贸易合作。
06
新国标对行业的影响与展 望
对机械加工行业的影响
促进技术升级
01
新国标对表面粗糙度提出了更高的要求，促使机械加工企业采
表面粗糙度新国标
表面结构的图样表示法加工零件时，由于刀具在零件表面上留下刀痕和切削分裂时表面金属的塑性变形等影响，使零件表面存在着间距较小的轮廓峰谷。
这种表面上具有较小间距的峰谷所组成的微观几何形状特性，称为表面粗糙度。
机器设备对零件各个表面的要求不一样，如配合性质、耐磨性、抗腐蚀性、密封性、外观要求等，因此，对零件表面粗糙度的要求也各有不同。
一般说来，凡零件上有配合要求或有相对运动的表面，表面粗糙度参数值小。
因此，应在满足零件表面功能的前提下，合理选用表面粗糙度参数。
1.评定表面结构常用的轮廓参数①算术平均偏差Ra是指在一个取样长度内纵坐标值Z(x)绝对值的算术平均值② 轮廓的最大高度Rz是指在同一取样长度内，最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之和的高度图9-27 评定表面结构常用的轮廓参数2.有关检验规范的基本术语检验评定表面结构参数值必须在特定条件下进行。
国家标准规定，图样中注写参数代号及其数值要求的同时，还应明确其检验规范。
有关检验规范方面的基本术语有取样长度、评定长度、滤波器和传输带以及极限值判断规则。
本有关检验规范仅介绍取样长度与评定长度和极限值判断规则。
（1）取样长度和评定长度以粗糙度高度参数的测量为例，由于表面轮廓的不规则性，测量结果与测量段的长度密切相关，当测量段过短，各处的测量结果会产生很大差异，但当测量段过长，则测得的高度值中将不可避免地包含了波纹度的幅值。
因此，在X轴上选取一段适当长度进行测量，这段长度称为取样长度。
但是，在每一取样长度内的测得值通常是不等的，为取得表面粗糙度最可靠的值，一般取几个连续的取样长度进行测量，并以各取样长度内测量值的平均值作为测得的参数值。
这段在X轴方向上用于评定轮廓的并包含着一个或几个取样长度的测量段称为评定长度。
当参数代号后未注明时，评定长度默认为5 个取样长度，否则应注明个数。
例如：Rz0.4、Ra30.8、Rz13.2分别表示评定长度为5个(默认)、3个、1个取样长度。
粗糙度新国标分析课件
03
化，更加符合实际应用需求。
新国标的实施和应用
01
新国标已经于X年XX月XX日实施，所有涉及表面粗 糙度的产品都必须符合新国标要求。
02
企业需要更新测量设备和方法，加强员工培训，以 确保符合新国标要求。
03
新国标的实施将有助于提高产品质量和竞争力，促 进表面粗糙度技术的进步和发展。
04
新国标在各行业的应用分析
市场上失去竞争优势，面临来自
其他国家的竞争压力。
新国标的发展趋势和展望
技术进步推动标准升级
随着技术进步和产业升级，新国标将不 断完善和更新，以满足更高的市场需求
。
加强国际交流与合作
未来，新国标将更加重视与国际标准 的接轨，加强国际交流与合作，提升
中国制造的国际形象。
促进产业转型升级
新国标的实施将推动企业加快技术研 发和产业转型升级，提高产品质量和 竞争力。
廓谷深的平均值之和的高度。
表面粗糙度的测量
比较法
直接与标准样板比较来确定表面 粗糙度的方法。
光切法
利用光切原理测量表面粗糙度的 方法。
干涉法
利用光干涉原理测量表面粗糙度 的方法。
触针法
利用触针划过被测表面，测量表 面粗糙度的方法。
03
新国标GB/T31069-2014介绍
新国标的主要内容
定义了表面粗糙度的术语 和参数，包括轮廓算术平 均偏差、微观不平度十点 平均高度等。
其他行业
总结词
新国标在其他行业中也有广泛的应用，如电子、医疗器械、化工等领域。
详细描述
在这些行业中，产品的质量和性能对于其市场竞争力至关重要，新国标的应用有 助于提高产品的质量和可靠性，增强企业的市场竞争力。此外，新国标还有助于 推动相关行业的科技进步和产业升级。
3-表面粗糙度(新标准)
12.5 微见刀痕 6.3 3.2 1.6 0.8 可见加工痕迹 微见加工痕迹 看不见加工痕迹 可辨加工痕迹方向 微辨加工痕迹方向 不可辨加工痕迹方向
0.4
0.2
0.10 暗光泽面 0.05 亮光泽面 0.025 镜状光泽面 0.012 雾状镜面 研磨、抛光、超级精 细研磨等
精密量具的表面、极重要零件的摩擦 面，如气缸的内表面、精密机床的主 轴颈、坐标镗床的主轴颈等
评定长度：评定表面粗糙度要求所必须的长度。
中线：测量或评定表面粗糙度要求的基准线。
轮廓算术平均偏差
• 轮廓算术平均偏差：在取 样长度内，被测轮廓上各 点至轮廓中线距离的绝对 值的算术平均值。近似表 示为 y Ra
中线
1 n Ra yi n i 1
轮廓线y=y(x)
yi
取样长度l
三、表面粗糙度要求代(符)号及其注法
Ra 3.2 Ra 3.2
Ra 1.6
Ø
Ra 1.6
Ra 0.4
Ø
Ø
Ra 12.5
Ra 12.5
(
Ra 3.2
Ra 1.6 Ra 0.4 Ra 12.5
( )
用带字母的完整符号的简化注法
X X Y X
=
Ra 6.3
Y
Y
=
Ra 12.5
还可用下图的表面结构符号，以等式的形式 给出多个表面共同的表面结构要求。
表面结构
一、表面结构要求
表面结构是表面粗糙度、表面波纹度、表面缺 陷、表面纹理和表面几何形状的总称。 表面结构参数： a) 轮廓参数 ——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） b) 图形参数 ——粗糙度图形 ——波纹度图形 c) 支承率曲线参数
表面粗糙度新国标
(4) 位置d，注写表面纹理和方向。注写所要求的表面纹理和纹 理的方向，如“＝”、“X”、“M”等。
(5) 位置e，注写加工余量。
3
公差与测量技术
第4章 表面粗糙度与检测
4.4.2 表面结构要求在图样中的注法
1．表面结构符号、代号的标注位置与方向
• 总的原则是使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。
⑴ 标注在轮廓线上或指引线上
• 其符号应从材料外指向并接触表面。必要时，表面结构符号 也可用带箭头或黑点的指引线引出标注。
4
公差与测量技术
⑵ 标注在特征尺寸的尺寸线上 ⑶ 标注在形位公差的框格上
第4章 表面粗糙度与检测
5
公差与测量技术
⑷ 标注在延长线上 ⑸ 标注在圆柱和棱柱表面上
第4章 表面粗糙度与检测
表面粗糙度新国标
面结构符号、代号及其注法
4.4.1 表面结构的符号和代号
1.表面结构的图形符号：
2
公差与测量技术
2.表面结构完整图形符号 的组成
第4章 表面粗糙度与检测
(1) 位置a，注写表面结构的单一要求。标注表面结构参数代号、 极限值和传输带或取样长度。为了避免误解，在参数代号和 极限值间应插入空格。传输带或取样长度后应有一斜线“/”， 之后是表面结构参数代号，最后是数值。
6
公差与测量技术
第4章 表面粗糙度与检测
2．表面结构要求的简化注法
1） 有相同表面结构要求的简化注法 • 其表面结构要求可统一标注在图样的标题栏附近。
7
公差与测量技术
第4章 表面粗糙度与检测
2） 多个表面有共同要求的注法 (1) 用带字母的完整符号的简化注法。可用带字母的完整符号，
(5) 位置e，注写加工余量。
3
公差与测量技术
第4章 表面粗糙度与检测
4.4.2 表面结构要求在图样中的注法
1．表面结构符号、代号的标注位置与方向
• 总的原则是使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。
⑴ 标注在轮廓线上或指引线上
• 其符号应从材料外指向并接触表面。必要时，表面结构符号 也可用带箭头或黑点的指引线引出标注。
4
公差与测量技术
⑵ 标注在特征尺寸的尺寸线上 ⑶ 标注在形位公差的框格上
第4章 表面粗糙度与检测
5
公差与测量技术
⑷ 标注在延长线上 ⑸ 标注在圆柱和棱柱表面上
第4章 表面粗糙度与检测
表面粗糙度新国标
面结构符号、代号及其注法
4.4.1 表面结构的符号和代号
1.表面结构的图形符号：
2
公差与测量技术
2.表面结构完整图形符号 的组成
第4章 表面粗糙度与检测
(1) 位置a，注写表面结构的单一要求。标注表面结构参数代号、 极限值和传输带或取样长度。为了避免误解，在参数代号和 极限值间应插入空格。传输带或取样长度后应有一斜线“/”， 之后是表面结构参数代号，最后是数值。
6
公差与测量技术
第4章 表面粗糙度与检测
2．表面结构要求的简化注法
1） 有相同表面结构要求的简化注法 • 其表面结构要求可统一标注在图样的标题栏附近。
7
公差与测量技术
第4章 表面粗糙度与检测
2） 多个表面有共同要求的注法 (1) 用带字母的完整符号的简化注法。可用带字母的完整符号，
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。
第3章 表面粗糙度及测量新国标
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
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、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。
3、表面粗糙度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。
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：
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
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、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。
3、表面粗糙度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。
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：
最新国家标注：表面粗糙度
电子工业
在电子工业中，表面粗糙度对于电子器件的性能和稳定性具有重要影响。例如， 在集成电路的制造过程中，表面粗糙度会直接影响电路的性能和可靠性。
电子工业中的表面粗糙度控制对于提高电子器件的稳定性、降低噪声和提高信号 传输质量等方面具有重要作用。
其他领域
• 除了上述领域外，表面粗糙度还在建筑、能源、化工、医疗器械等领域得到广泛应用。在这 些领域中，表面粗糙度的控制对于提高产品质量、保证安全性和延长使用寿命等方面都具有 重要意义。
针描法是一种接触式的表面粗糙度测量方法，它通过在表面上移动细针来测量 表面的微观结构。这种方法具有较高的精度和分辨率，但需要特殊的针具和测 量设备，且对针的形状和硬度要求较高。
激光反射法
总结词
利用激光反射原理来测量表面粗糙度的方法。
详细描述
激光反射法是一种非接触式的表面粗糙度测量方法，它利用激光反射原理来测量 表面的微观结构。这种方法具有高精度、高速度和高分辨率的特点，但需要特定 的实验环境和条件，且对激光器和检测器的要求较高。
• · 除了上述领域外，表面粗糙度还在建筑、能源、化工、医疗器械等领域得到广泛应用。在这 些领域中，表面粗糙度的控制对于提高产品质量、保证安全性和延长使用寿命等方面都具有 重要意义。
05
表面粗糙度的最新国家标准
国家标准的制定与修订
制定过程
01
国家标准的制定通常需要经过广泛的调研、实验验证和专家评
审，以确保标准的科学性和实用性。
修订原因
02
随着科技的发展和生产工艺的改进，表面粗糙度的要求也在不
断变化，因此需要定期修订国家标准以适应这些变化。
修订周期
03
国家标准通常会有一定的修订周期，以确保标准能够及时反映
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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。
n
bi
Rmr(c) i1 ln
Ml(C) / ln
C = Rz %
图5.8 轮廓的支承长度率
表面粗糙度评定参数共 4个：
基本参数 2个
附加参数 (辅助参数)
2个
③ 参数代号的标注：参数代号标注在传输带或取样长度后，它们之间用 “/”隔开。 ④ 评定长度的标注：如果默认的评定长度时，可省略标注。如果不等
于5lr时,则应注出取样长度的个数。
⑤ 极限值判断规则和极限值的标注：极限值判断规则的标注如图5.11中 所示上限为“16％规则”，下限为“最大规则” 。为了避免误解，在 参数代号和极限值之间插入一个空格。
附近
本章重点:
1. 表面粗糙度的定义及其对机械零件使用性能的影响； 2. 取样长度、评定长度和最小二乘中线的概念； 3. 表面粗糙度评定参数的名称、代号及其在图样上的标注方 法，必须要掌握基本参数的名称、代号和标注方法； 4. 表面粗糙度的选用，表面粗糙度与尺寸公差和几何公差之 间的关系； 5. 掌握Ra和Rz的测量方法。
Z(x)
Z P1
Z Pmax
中线
Rz
Z v1
Zv2
Z vm ax
x
lr
最大高度Rz
2. 间距参数
轮廓单元: 一个轮廓峰和相邻轮廓谷的组合。
轮廓单元宽度Xsi: 中线与一个轮廓单元相交线段的长度。
轮廓单元的平均宽度 RSm:
在取样长度lr 内，轮廓单元宽度Xsi的平均值： RSm
1 m
m i 1
Xsi
2. 表面粗糙度要求在图中注法
1
2 3 45 6
图5.11 表面粗糙度的单一要求标注示例
(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” 。
Ra —轮廓算术平均偏差 Rz —轮廓最大高度 RSm — 轮廓单元平均宽度 Rmr(c) —轮廓支承长度率
三. 表面粗糙度的参数数值及其选5
表5.1 Ra 的数值
0.12
0.20
3.2
50
0.025
0.40
6.3
0.050
0.80
12.5
0.100
1.60
新国标
内 容 提 要:
1.表面粗糙度的含义及其对机械零件使用性能的影响； 2.表面粗糙度的评定基准及其评定参数； 3.表面粗糙度的选用； 4.表面粗糙度在图样上的标注方法；
5.1 概 述
一. 表面粗糙度的含义
微小峰谷的高低程度和间距状况称为表面粗糙度，它是一种微观几何 形状误差，也称微观不平度。
表面粗糙度是指加工后零件表面的微小峰谷（Z）高低程 度和间距（S）状况。
一般按S分：
间距 S
S＜1mm 为表面粗糙度；
1≤S≤10mm为 波纹度；
S＞10mm为 f形状.。 表面粗糙度的产生：
高低 Z
(1) 切削后遗留 的刀痕； (2) 切削过程中切屑分离时的塑性变形； (3) 以及机床等工装系统的振动等。
二. 表面粗糙度对机械零件使用性能的影响 （1）影响零件的耐磨性； 表面不是越光越好。 （2）影响配合性质的稳定性； （3）影响抗疲劳强度；
附加参数---有特殊要求选用RSm ， Rmr(c)
RSm —用于对涂漆性能、抗裂纹和抗腐蚀等有要求时；
Rmr(c)—用于对耐磨性和接触刚度等有要求时，但同时要 给出C值。
满足功能要求的前提下－－值尽量大
工作面比非工作面值小 （同一个零件）；
摩擦面比非摩擦面值小；
参数值的选用 （标准化）
考虑（类比法）
参考表5.6～5.8
配合稳定、尺寸（几何）公差 值小、密封性好等值小；
注意与尺寸公差和几何公差的协调
特殊应按标准规定确定粗糙度值
5.4 表面粗糙度符号、代号及其注法
一. 表面粗糙度的符号
二. 表面粗糙度要求标注的内容及其注法
1. 表面粗糙度要求标注的内容
表面粗糙度 要求标注的内容：
表面粗糙度单一要求（不可省略）
图5.5 轮廓中线
二. 评定参数
1. 幅度参数（高度参数）
（1）轮廓的算术平均偏差Ra
在取样长度lr内，纵坐标值Z(x)的绝对值的算术平均值
Ra
1 lr
lr
Z ( x) dx
0
Ra
1 n
n
Zi
i1
Z(x)
Zi
Ra
算术平均 偏差Ra
x lr
（2）轮廓的最大高度Rz
在取样长度lr内 Rz ZPmax ZV min
25
表5.2 Rz 的数值
0.025
0.40
6.3
0.050
0.80
12.5
0.100
1.60
25
0.20
3.2
50
100
1000
200
400
800
2. 表面粗糙度参数的选用
评定参数选用
幅度参数 Ra、 Rz
优先选Ra ：粗糙度参数值在 （0.0256.3） m；
选Rz ：粗糙度参数值在
(6.3100)m ，(0.0080.020 ) m；