表面粗糙度和測量

表面粗糙度和測量第一頁，共四十二頁，2022年，8月28日

3.1概述

3.1.1表面粗糙度的概念

機械加工或者其他方法獲得的零件表面，微觀上總會存在較小間距的峰谷痕跡，表面粗糙度就是表述這些峰谷高低程度和間距狀況的微觀幾何形狀特性的指標。圖3-1表面粗糙度示意圖第二頁，共四十二頁，2022年，8月28日3.1.2表面粗糙度對零件使用性能的影響

1.摩擦和磨損方面2.配合性質(zhì)方面3.疲勞強度方面4.耐腐蝕性方面5.接觸剛度方面此外，表面粗糙度還影響結(jié)合面的密封性，影響產(chǎn)品的外觀和表面涂層的質(zhì)量等。綜上所述，為保證零件的使用性能和壽命，應對零件的表面粗糙度加以合理限制。第三頁，共四十二頁，2022年，8月28日3.2表面粗糙度國家標準

3.2.1基本術語

1.實際輪廓（表面輪廓）實際輪廓是指平面與實際表面相交所得的輪廓線。

圖3-2實際輪廓第四頁，共四十二頁，2022年，8月28日

2.取樣長度lr取樣長度是指用于判別具有表面粗糙度特征的一段基準線長度。標準規(guī)定取樣長度按表面粗糙程度合理取值，通常應包含至少5個輪廓峰和輪廓谷。圖3-3取樣長度和評定長度第五頁，共四十二頁，2022年，8月28日

3.評定長度ln評定長度是指評定輪廓表面粗糙度所必需的一段長度。一般情況下，標準推薦ln=5lr，

4.基準線（中線m）基準線是用以評定表面粗糙度參數(shù)大小所規(guī)定的一條參考線，據(jù)此來作為評定表面粗糙度參數(shù)大小的基準。

（1）輪廓的最小二乘中線在取樣長度內(nèi)，使輪廓上各點至一條假想線距離的平方和為最小圖3-4輪廓最小二乘中線第六頁，共四十二頁，2022年，8月28日

（2）輪廓算術平均中線

在取樣長度內(nèi)，由一條假想線將實際輪廓分為上、下兩部分，而且使上部分面積之和等于下部分面積之和圖3-5輪廓算術平均中線第七頁，共四十二頁，2022年，8月28日5.輪廓單元即一個輪廓峰和其相鄰的一個輪廓谷的組合。

6.輪廓峰高zp輪廓峰高即輪廓最高點距中線的距離7.輪廓谷深zv輪廓谷深即中線與輪廓最低點之間的距離

圖3-5輪廓算術平均中線圖3-6輪廓單元第八頁，共四十二頁，2022年，8月28日8.輪廓單元的高度zt輪廓單元的高度即一個輪廓單元的峰高和谷深之和

9.輪廓單元的寬度xs輪廓單元的寬度即中線與輪廓單元相交線段的長度

10.在水平位置c上輪廓的實體材料長度Ml（c）

即在一個給定水平位置c上用一條平行于中線的線與輪廓單元相截所獲得的各段截線長度之和11.高度和間距辨別力高度和間距辨別力分別是指應計入被評定輪廓的輪廓峰和輪廓谷的最小高度和最小間距。第九頁，共四十二頁，2022年，8月28日3.2.2表面粗糙度的評定參數(shù)1.與高度特性有關的參數(shù)（幅度參數(shù)）（1）評定輪廓的算術平均偏差Ra即在一個取樣長度lr內(nèi)，輪廓上各點至基準線的距離的絕對值的算術平均值。

圖3-8輪廓算術平均偏差第十頁，共四十二頁，2022年，8月28日

（2）輪廓的最大高度Rz即在一個取樣長度lr內(nèi)，最大輪廓峰高zp和最大輪廓谷深zv之和的高度。用公式表示為圖3-9輪廓的最大高度第十一頁，共四十二頁，2022年，8月28日

（3）輪廓單元的平均線高度Rc即在一個取樣長度lr內(nèi)，輪廓單元高度zt的平均值。用公式表示為圖3-10輪廓單元的平均線高度第十二頁，共四十二頁，2022年，8月28日

2.與間距特性有關的參數(shù)（間距參數(shù)）輪廓單元的平均寬度RSm即在一個取樣長度lr內(nèi)，輪廓單元寬度xs的平均值。用公式表示為圖3-11輪廓單元的寬度第十三頁，共四十二頁，2022年，8月28日3.與形狀特性有關的參數(shù)（曲線參數(shù)）輪廓的支承長度率Rmr（c）即在給定水平位置c上，輪廓的實體材料長度Ml（c）與評定長度ln的比率。用公式表示為圖3-7輪廓的實體材料長度第十四頁，共四十二頁，2022年，8月28日3.3表面粗糙度的選用及標注3.3.1表面粗糙度評定參數(shù)的選用鑒于零件表面粗糙度對其使用性能的多方面影響，在選擇表面粗糙度評定參數(shù)時，應能充分合理地反映表面微觀幾何形狀的真實情況。3.3.2表面粗糙度主參數(shù)值的選用（1）同一零件上，工作表面的粗糙度值應比非工作表面小。（2）摩擦表面的粗糙度值應比非摩擦表面小;滾動摩擦表面的粗糙度值應比滑動摩擦表面小。第十五頁，共四十二頁，2022年，8月28日（3）運動速度高、單位面積壓力大的表面，受交變應力作用的重要零件的圓角、溝槽表面的粗糙度值都應該小。（4）配合性質(zhì)要求越穩(wěn)定，其配合表面的粗糙度值應越小;配合性質(zhì)相同時，小尺寸結(jié)合面的粗糙度值應比大尺寸結(jié)合面小;同一公差等級時，軸的粗糙度值應比孔的小。（5）表面粗糙度參數(shù)值應與尺寸公差及形狀公差相協(xié)調(diào)。

（6）防腐性、密封性要求高，外表美觀等表面的表面粗糙度值應較小。（7）凡有關標準已對表面粗糙度要求做出規(guī)定則應按標準規(guī)定的表面粗糙度參數(shù)值選用。第十六頁，共四十二頁，2022年，8月28日3.3.3表面粗糙度的標注

1.符號表面粗糙度的評定參數(shù)及其數(shù)值確定后，應按GB/T131—2006/ISO1302:2002的規(guī)定，把表面粗糙度要求正確地標注在零件圖上

第十七頁，共四十二頁，2022年，8月28日圖3-13補充要求的注寫位置2.表面粗糙度完整圖形符號的組成（1）概述為了明確表面粗糙度要求，除了標注表面粗糙度參數(shù)代號和數(shù)值外，必要時應標注補充要求，補充要求包括單一要求——傳輸帶/取樣長度、加工工藝、表面紋理及方向、加工余量等。（2）表面粗糙度單一要求和補充要求的注寫位置

在完整符號中，對表面粗糙度的單一要求和補充要求應注寫在指定位置。第十八頁，共四十二頁，2022年，8月28日①位置a注寫表面粗糙度的單一要求根據(jù)GB/T131—2006標注表面粗糙度參數(shù)代號、極限值和傳輸帶或取樣長度。傳輸帶或取樣長度后應有一斜線“/”，之后是表面粗糙度參數(shù)代號，最后是數(shù)值。

（傳輸帶標注）

示例2:-0.8/Rz6.3（取樣長度標注）對圖形法應標注傳輸帶，后面應有一斜線“/”，之后是評定長度值，再后是一斜線“/”，最后是表面粗糙度參數(shù)代號及其數(shù)值。

示例3:0.008-0.5/16/R10。第十九頁，共四十二頁，2022年，8月28日②位置a和b注寫兩個或多個表面粗糙度要求在位置a注寫第一個表面粗糙度要求，方法同①。在位置b注寫第二個表面粗糙度要求。③位置c注寫加工方法注寫加工方法、表面處理、涂層或其他加工工藝要求等。如車、磨、鍍等加工表面。④位置d注寫表面紋理和方向注寫所要求的表面紋理和紋理的方向，如“=”、“X”、“M”。⑤位置e注寫加工余量注寫所要求的加工余量，以毫米為單位給出數(shù)值。第二十頁，共四十二頁，2022年，8月28日第二十一頁，共四十二頁，2022年，8月28日第二十二頁，共四十二頁，2022年，8月28日第二十三頁，共四十二頁，2022年，8月28日第二十四頁，共四十二頁，2022年，8月28日第二十五頁，共四十二頁，2022年，8月28日3.表面粗糙度符號、代號的標注位置與方向（1）概述總的原則是根據(jù)GB/T4458.4的規(guī)定，使表面粗糙度的注寫和讀取方向與尺寸的注寫和讀取方向一致。圖3-15表面粗糙度要求的注寫方向第二十六頁，共四十二頁，2022年，8月28日（2）標注在輪廓線上或指引線上表面粗糙度要求可標注在輪廓線上，其符號應從材料外指向并接觸表面。必要時，表面粗糙度符號也可用帶箭頭或黑點的指引線引出標注。圖3-16表面粗糙度標注在輪廓線上或指引線上示例第二十七頁，共四十二頁，2022年，8月28日（3）標注在特征尺寸的尺寸線上在不致引起誤解時，表面粗糙度要求可以標注在給定的尺寸線上。（4）標注在形位公差的框格上表面粗糙度要求可標注在形位公差框格的上方。表面粗糙度要求標注在尺寸線上表面粗糙度要求標注在形位公差框格的上方第二十八頁，共四十二頁，2022年，8月28日（5）標注在延長線上表面粗糙度要求可以直接標注在延長線上，或用帶箭頭的指引線引出標注。表面粗糙度要求標注在圓柱特征的延長線上第二十九頁，共四十二頁，2022年，8月28日（6）標注在圓柱和棱柱表面上如果每個棱柱表面有不同的表面粗糙度要求，則應分別單獨標注。圓柱和棱柱的表面粗糙度要求的注法第三十頁，共四十二頁，2022年，8月28日4.表面粗糙度要求的簡化注法

（1）有相同表面粗糙度要求的簡化注法大多數(shù)表面有相同表面粗糙度要求的簡化注法第三十一頁，共四十二頁，2022年，8月28日（2）多個表面有共同要求的注法①概述當多個表面具有相同的表面粗糙度要求或圖紙空間有限時，可以采用簡化注法。②用帶字母的完整符號的簡化注法可用帶字母的完整符號，以等式的形式在圖形或標題欄附近。在圖紙空間有限時的簡化注法第三十二頁，共四十二頁，2022年，8月28日（3）只用表面粗糙度符號的簡化注法可用基本圖形符號、擴展圖形符號，以等式的形式給出對多個表面共同的表面粗糙度要求未指定工藝方法的多個表面粗糙度要求的簡化注法要求去除材料的多個表面粗糙度要求的簡化注法不允許去除材料的多個表面粗糙度要求的簡化注法第三十三頁，共四十二頁，2022年，8月28日5.兩種或多種工藝獲得的同一表面的注法由幾種不同的工藝方法獲得的同一表面，當需要明確每種工藝方法的表面粗糙度要求時。第三十四頁，共四十二頁，2022年，8月28日3.4表面粗糙度檢測3.4.1比較法比較法是用已知其高度參數(shù)值的粗糙度樣板與被測表面相比較，通過人的感官，亦可借助放大鏡、顯微鏡來判斷被測表面粗糙度的一種檢測方法。3.4.2光切法光切法是利用“光切原理”來測量零件表面粗糙度的方法。光切顯微鏡（又稱雙管顯微鏡）就是應用這一原理設計而成的。

第三十五頁，共四十二頁，2022年，8月28日圖3-23光切法測量原理第三十六頁，共四十二頁，2022年，8月28日光切顯微鏡的外形結(jié)構(gòu)圖3-24光切顯微鏡外形結(jié)構(gòu)第三十七頁，共四十二頁，2022年，8月28日光切顯微鏡實物第三十八頁，共四十二頁，2022年，8月28