互换性第四章

（3）波纹度轮廓：对原始轮廓连续应用λf滤波器抑 制长波成分，λc滤波器抑制短波成分后形成的轮廓。
（4）形状误差曲线：分离掉比波纹度波长短的成分 后形成的轮廓。
通过对前三项轮廓曲线的数据处理，可获得 不同的误差参数，分别归类为

P参数：从原始轮廓上计算所得参数。 R参数：从粗糙度轮廓上计算所得参数。 W参数：从波纹度轮廓上计算所得参数。

2、中线 具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。 原始轮廓中线指轮廓上各点到该线的距离Z(x)的平方和 为最小的线。 3、取样长度lp、lr、lw 用于判别被评定轮廓的不规则特征的X轴方向上的长度。 取样长度方向沿轮廓总的走向量，至少包含5个以上轮 廓峰和谷。 4、评定长度ln
用于判别被评定轮廓的X 轴方向上的长度。
Rmr(c)主要在耐磨性、接触刚度要求较高等场 合附加选用。
表面粗糙度的测量—比较法
比较法将被测表面和表面粗糙度样板直接 进行比较，用于车间，评定表面粗糙度值较大 的工件。
光切法
光切法利用光切理，用双管显微镜测量， 常用于测量Rz为0.5-60μm。
被测阶梯表面P1、P2的 高度为h，扁平光束A以45度 方向入射，折射成S1、S2两 段，经B方向反射后，在显 微镜内两段光带的放大像为 S1’’和S2’’，同时S1与S2的 距离h被放大为h’’。用测微 目镜测出h’’值，根据放大 关系计算出h值。
说明：旧标准中也有轮廓最大高度，符号为Ry。旧标 准中的“微观不平度十点高度Rz”在新标准中已取消。
（2）轮廓的算术平均偏差Pa、Ra、Wa 在一个取样长度内，轮廓所有纵坐标值Z(x)绝对值的 算术平均值。
1 l Ra, Pa,Wa Z ( x) dx l 0
近似为
1 n Ra, Pa,Wa Z ( xi ) n i 1

微观几何形状误差。波距小于1mm，属于表面粗糙度范畴。

宏观几何形状误差。波距大于 10mm并无明显周期性变化， 属于形状误差范畴。
表面波纹度。波距在1-10mm 之间并呈周期性变化，属于表 面波纹度范畴。

二、有关的术语定义
表面粗糙度方面的国家标准主要有：

GB/T 3505-2000 《产品几何技术规范（GPS）表面结构 轮廓法 表面结构的术语、定义及参数》 GB/T 1031-1995 《表面粗糙度 参数及其数值》 GB/T 131-2006 《机械制图 表面粗糙度符号、代号及其 注法》
三、表面轮廓的参数
为了评价不同表面质量好坏，对原始轮廓P、 表面粗糙度轮廓R和波纹度轮廓W规定了幅度、 间距和其他方面的特征参数。 说明：新标准参数代号为大小写斜体，下角标不 再使用，如新标准参数代号Ra，不再用Ra。
1、幅度参数 （1）轮廓的最大高度Pz、Rz、Wz 在一个取样长度内，最大轮廓峰高Zp和最大轮廓谷深 Zv之和的高度。
第四章 表面粗糙度及波纹度
学习要求

了解表面粗糙度对零件功能的影响； 掌握表面粗糙度的评定参数和术语的定义； 熟悉零件表面粗糙度参数值的选择原则； 掌握表面粗糙度的标注方法；

了解表面粗糙度的几种常用测量方法。
一、概 述
表面粗糙度指加工时由于摩擦刀痕、切屑分离时的塑 性变形及工艺系统的振动等原因，使零件表面所具有的较 小间距和微小峰谷的微观几何形状误差。
Ml (c) Rmr (c), Pmr (c),Wmr (c) ln
其中，Ml(c)为在水平位置c上，用一条平行于X轴的线与轮廓 单元相截所获得的各段截线长度之和。
说明：在旧标准中 也有轮廓支撑长度 率参数，但定义和 符号不同。
四、表面粗糙度参数值
依据GB/T 1031-1995《表面粗糙度参数及其数值》，有 下列数值规定：
在测量或评定时规定的一段 最小长度，取ln =5lr，充分合理 地反映被测表面的粗糙度特性。
5、轮廓峰和轮廓谷
轮廓和X轴相交 连接两相邻交点的从材料向外的轮廓部分称为轮廓峰； 连接两相邻交点的向材料内的轮廓部分称为轮廓谷。 6、轮廓单元 轮廓峰和轮廓谷的组合。
7、轮廓单元的高度Zt
一个轮廓单元的峰高Zp和一个轮廓单元的谷深Zv之和。 8、轮廓单元的宽度Xs X轴线与轮廓单元相交线段的长度。
Ra值反映了整个轮廓上各点的微观不平度状况。
2、间距参数 轮廓单元的平均宽度PSm、RSm、WSm： 在一个取样长度内，所有轮廓单元宽度Xs的平均值， 计算公式为 1 m RSm, PSm,WSm Xsi m i 1
说明：RSm同旧标准中的轮廓微观不平度平均间距Sm。
3、曲线和相关参数 轮廓的支撑长度率Pmr(c)、Rmr(c)、Wmr(c)： 在给定水平位置c上，轮廓的实体材料长度Ml(c)与评定 长度的比率。

1、实际表面和表面轮廓
实际表面指物体与周围介质分离的表面。 表面轮廓指平面与实际表面相交所得的轮廓。
基于轮廓法的表面形貌测量，通常需要通过 电信号的处理获得结果，应用不同波长的滤波器 滤波后得到的曲线将与原来的实际形貌不同。
粗糙度和波纹度轮廓的传输特性
图中曲线从上至下名称： （1）原始轮廓：应用短波长 λs滤波器后的总的轮廓。用 于评定原始轮廓参数。 （2）粗糙度轮廓：对原始 轮廓应用λc滤波器抑制长波 成分后形成的轮廓。
选用Rmr(c)时，必须同时给出轮廓水平截距c的数值， 可用微米或Rz的百分数表示。
取样长度l系列值
推荐的常用取样长度和评定长度
五、表面粗糙度对零件功能的影响

对摩擦和磨损的影响：表面粗糙度大—磨损大—寿命低
对疲劳强度的影响：表面越粗糙，疲劳强度越低
对耐腐蚀性的影响：粗糙的表面易造成表面锈蚀 对接触刚度的影响：表面越粗糙，接触刚度越低 对配合性能的影响：影响配合性质的稳定性
六、表面粗糙度的选择和运用
1、评定参数项目的选择
（1）幅度参数的选用

一般从Ra和Rz中任选一个；
在常用值范围内（Ra为0.025-6.3μm），优先 选用Ra；
粗糙度要求特别高或低时选用Rz，用于测量部位 小或有疲劳强度要求的零件表面的评定。

（2）间距参数的选用 RSm主要在对涂漆性能、冲压成形时抗裂纹、 抗振、抗腐蚀、减小流体流动摩擦阻力等有要求时 选用。 （3）形状参数的选用