《互換性與技術測量》第四章 表面粗糙度及檢測

1、 第四章第四章 表面粗糙度及檢測表面粗糙度及檢測定義定義：表面粗糙度是指加工表面所具有的：表面粗糙度是指加工表面所具有的較小間較小間距和微小峰谷距和微小峰谷的一種微觀幾何形狀誤差。的一種微觀幾何形狀誤差。產(chǎn)生的原因產(chǎn)生的原因：在機械加工過程中，由于刀具或砂：在機械加工過程中，由于刀具或砂輪切削后留下的輪切削后留下的刀痕刀痕、切削分離時的、切削分離時的塑性變形塑性變形、工藝系統(tǒng)的工藝系統(tǒng)的高頻振動高頻振動及刀具和被加工表面及刀具和被加工表面摩擦摩擦等原因所產(chǎn)生的。等原因所產(chǎn)生的。影響影響：表面粗糙度對機械零件的配合性質(zhì)、耐磨：表面粗糙度對機械零件的配合性質(zhì)、耐磨性、工作準確度、抗腐蝕性有著密切關

2、系，它性、工作準確度、抗腐蝕性有著密切關系，它影響到機器或儀器的可靠性和使用壽命。影響到機器或儀器的可靠性和使用壽命。現(xiàn)行標準現(xiàn)行標準：GB/T3505-2009 GB/T1031-2009 GB/T131-2006 1 表面粗糙度表面粗糙度 表面粗糙度的界定表面粗糙度的界定 圖圖4-1一、術語及定義一、術語及定義1、表面輪廓：、表面輪廓：平面與實際表面相交的輪廓。平面與實際表面相交的輪廓。 該平面與實際表面垂直、與刀痕方向也垂直。其該平面與實際表面垂直、與刀痕方向也垂直。其輪廓是一個含有不同波長的輪廓曲線。輪廓是一個含有不同波長的輪廓曲線。2、s濾波器：濾波器：濾掉比粗糙度波長更短的波的濾波

3、器濾掉比粗糙度波長更短的波的濾波器。即是粗糙度與比它更短的波的成分之間相交界。即是粗糙度與比它更短的波的成分之間相交界限的濾波器。限的濾波器。3、c濾波器：濾波器：確定粗糙度與波紋度成分之間相交界確定粗糙度與波紋度成分之間相交界限的濾波器。即波長大于限的濾波器。即波長大于c的那些輪廓波，不屬的那些輪廓波，不屬于粗糙度而屬于波紋度。于粗糙度而屬于波紋度。4、原始輪廓：、原始輪廓：在利用短波長濾波器在利用短波長濾波器s之后的總的輪之后的總的輪廓。是評定原始輪廓的基礎。廓。是評定原始輪廓的基礎。5、粗糙度輪廓：粗糙度輪廓：對原始輪廓采用對原始輪廓采用c濾波器抑制長波濾波器抑制長波成分以后形成的輪廓（

4、即只含粗糙度的輪廓）。成分以后形成的輪廓（即只含粗糙度的輪廓）。它是由它是由s和和c輪廓濾波器來限定的。粗糙度輪廓輪廓濾波器來限定的。粗糙度輪廓是評定粗糙度參數(shù)的基礎。是評定粗糙度參數(shù)的基礎。6、粗糙度輪廓中線：、粗糙度輪廓中線： 用標稱形式的線穿過用標稱形式的線穿過粗糙度粗糙度輪輪廓廓 按最小二乘法擬合所確定的中線。即粗糙度輪按最小二乘法擬合所確定的中線。即粗糙度輪廓上的點到中線的距離的平方之和為最小。廓上的點到中線的距離的平方之和為最小。 7、 取樣長度取樣長度lr 用于評定輪廓粗糙度在用于評定輪廓粗糙度在X軸向上的一段長度，軸向上的一段長度，在數(shù)值上它與輪廓濾波器在數(shù)值上它與輪廓濾波器c

5、的標志波長相等。的標志波長相等。 8. 評定長度評定長度 ln 由于表面粗糙度在被評定的表面上是不規(guī)則的，由于表面粗糙度在被評定的表面上是不規(guī)則的，為使其評定更為合理，因而在為使其評定更為合理，因而在X軸向上選擇的軸向上選擇的一段長度，它一般包含五個取樣長度。即一段長度，它一般包含五個取樣長度。即ln =5 lr 。二、粗糙度的評定參數(shù)二、粗糙度的評定參數(shù)基本參數(shù)基本參數(shù):兩個幅度參數(shù)兩個幅度參數(shù) 輪廓算術平均偏差輪廓算術平均偏差a和和輪廓輪廓的的最大高度最大高度RzRz。 1. 輪廓算術平均偏差輪廓算術平均偏差a 在一個取樣長度在一個取樣長度lr內(nèi)，縱坐標值內(nèi)，縱坐標值Z(x)的絕對值的算術

6、平均值，即的絕對值的算術平均值，即 nixznRa1)(12. 2. 輪廓最大高度輪廓最大高度Rz Rz 在一個取樣長度在一個取樣長度lr內(nèi)，最大輪廓峰高內(nèi)，最大輪廓峰高Z Zp p與與最大輪廓谷深最大輪廓谷深Z Zv v之和的之和的高度，即高度，即 Rz Rz = = Z Zp pmaxmax + Zv v maxmax附加參數(shù)：附加參數(shù)：3、輪廓單元的平均寬度、輪廓單元的平均寬度Rsm 在一個取樣長度在一個取樣長度lr內(nèi)內(nèi)，輪廓單元寬度輪廓單元寬度Xs的平均值的平均值。 輪廓單元輪廓單元：包含一個輪廓峰與一個相鄰的輪廓：包含一個輪廓峰與一個相鄰的輪廓谷在內(nèi)的中線上的寬度。谷在內(nèi)的中線上的寬

7、度。 4、輪廓的支撐長度率、輪廓的支撐長度率Rmr（c） 在給定水平位置在給定水平位置c上，輪廓的實體材料長度上，輪廓的實體材料長度Ml（c）與評定長度）與評定長度的比率（用百分率表示）輪廓的實體材料長度的比率（用百分率表示）輪廓的實體材料長度Ml（c）：在）：在一個給定水平位置一個給定水平位置c上用一條平行于上用一條平行于X軸的線與輪廓單元相截軸的線與輪廓單元相截所獲得的各段截線長度之和。所獲得的各段截線長度之和。c是輪廓截面高度（即距峰頂是輪廓截面高度（即距峰頂線的距離），它可用微米或輪廓的最大高度線的距離），它可用微米或輪廓的最大高度Rz的百分數(shù)表示的百分數(shù)表示三、評定參數(shù)的數(shù)值三、評定

8、參數(shù)的數(shù)值四、表面粗糙度符號、代號及標注四、表面粗糙度符號、代號及標注一般情況下，只標注幅度一般情況下，只標注幅度參數(shù)。代號（參數(shù)。代號（Ra或或Rz）及數(shù)值標注在圖中及數(shù)值標注在圖中a的位的位置。當表面要求標注置。當表面要求標注Ra時，時，Ra的代號可以省略。若需的代號可以省略。若需要標注其他附加要求時，要標注其他附加要求時，按圖中所示位置標注。按圖中所示位置標注。 繪制機械零件圖時，需要使用繪制機械零件圖時，需要使用1個基本圖形符號和個基本圖形符號和3個完整個完整圖形符號，來標注表面粗糙度輪廓各種不同的技術要求。圖形符號，來標注表面粗糙度輪廓各種不同的技術要求。 （a）圖為基本圖形符號。）圖為基本圖形符號。 （b）圖為用于任何工藝的完整圖形符號。）圖為用于任何工藝的完整圖形符號。 （c）圖為用于去除材料的完整圖形符號。）圖為用于去除材料的完整圖形符號。 （d）圖為用于不去除材料的完整圖形符號。）圖為用于不去除材料的完整圖形符號。 （a） （b） （c） （d） 2 零件