粗糙度参数RzRmaxRtR3zRPc等的定义及测量

1、表面粗糙度参数 Rz、Rmax、Rt、R3z、RPc等的测虽在GB/T3505-2000产品几何技术规范 表面结构 轮廓法 表 面结构术语、定义及参数中定义了表面粗糙度幅度参数(纵坐 标平均值)如Rq、尺k、Rku和间距参数、混合参数等，虽然该标 准等效采用了 ISO4287:1997几何产品规范(GPS)面特征:轮廓 法表面结构的术语、定义及参数，但这些参数远远不能满足 我国目前工业生产的需要，特别是在涉外产品中常常会提出一 些非标的表面粗糙度参数的技术要求，例如Rmax(DIN EN ISO4287)、RPc(prEN 10049)、R3z(Daimler Benz Standard 31

2、007筹。 这些参数的正确测量直接影响产品符合性的判断，因此生产部 门对这些参数的准确测量都有迫切的需求。同时，对这些参数 的正确认识及理解能有效地指导生产过程，在使产品技术指标 满足要求的同时可有效降低生产成本。笔者在实际工作中经常会为一些厂家测量这样的参数，如发 动机冷凝管内表面的Rmax、R等参数、轴类零件的RPc参数。现 结合实例对这些参数的定义和测量方法作一些说明，以供参考。一、参数的定义1 参数 Rz(GB/T3505-2000)在一个取样长度lr内，最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之和的 高度如图1所示。这里Rz的定义和GB/T3505-1983表面粗糙度术语 表面及其 参数中的定义已

3、经完全不同。GB/T3505-1983中Rz符号曾用丁指示 不平度的十点高度”。正在使用中的一些表面粗糙度测量 仪器大多只能测量以前的参数Rz。因此，采用现行的技术文件 和图样时必须小心慎重，因为用不同类型的仪器按不同的规定 计算所取得的结果之间的差别，并不都是非常微小而可忽略的。2参数 Rmax(DIN EN ISO 4287)参数Rmax与参数Rzi之间有些关系，因此首先介绍Rzi的定义。Rzi的定义为，在一个取样长度lr内最高峰和最低谷之间的垂 直距离。Rmax的定义为在评定长度lc内Rzi的最大值(在DIN EN ISO 4288中，Rmax的符号为Rz1max),其小意图如图2所小。

4、图2参数Rnax小意图3参数 Rt(GB/T3505-2000)参数Rt的定义为评定长度内最大的峰谷垂直距离，如图3所示。图3参数R示意图4参数 R3z(Daimler Benz Standard 31007)R3zi的定义为，粗糙度轮廓上一个取样长度lr内第3高的轮廓 峰和第3高的轮廓谷之间的垂直距离，如图 4所示。 lr "图4参数Rz示意图R3z是5个连续取样长度上粗糙度深度 R3zi的平均值。5参数 RPc(prEN 10049)参数RPc的定义为单位长度内连续穿过规定的上轮廓截止线cl和下轮廓截止线c2的粗糙度轮廓元素的数量。在使用中取cl等丁 c2,它们问的距离也叫做带宽

5、(Bandwidth)或Peak CountLevelo通常会取它们位丁中线(Mean Line)或平行丁中线指定的 另外的直线的两侧，如图5所示。图5参数RP示意图三、测量使用的仪器测量使用的仪器为英国某公司生产的粗糙度仪。该仪器采用 的是触针式测量方法，其粗糙度参数的测量误差为 2%,具有分 析评定25个参数R、22个参数P、23个参数 W、12个参数R&W 和7个参数Rk的能力。此外，对同一测量数据可以进行多次不 同参数的分析评定，而不需要多次测量。四、参数Rmax、R、R3z 的测重参数Rmax、Rt、R3z的测量同测量参数Ra一样，都需要使仪器的探针在被测表面上扫描规定的长度

6、，从而得到表面轮廓。表 面轮廓经滤波器滤波后得到原始轮廓，用规定的方式对原始轮廓进行分析就得到对应的参数。它们的评定与Ra的评定类似，滤波器、取样长度1C等评定条 件的选取都对评定结果有明显的改变。笔者使用的滤波器是 2CR-PC。而取样长度1c的选取由丁没有明确的规定，工作中可 选用与参数Ra同样的取样长度1C,这也是广泛采用的方式。图6为使用粗糙度仪对某钢管内表面进行测量后得到的粗糙 度轮廓，表1为该粗糙度轮廓各粗糙度参数的测量结果。山血麾米爪丁00几3苴线如益=1-5毫米叫otwFTS rwn m,A r - V « r r T " r'r 9 »

7、fl » I k r * r a V*W F ar I F q V f W f R-IF.g 唇，i" * F J J46.4 46.817.2 47.6北 0 48 448.8 49,2 49,6 498mm图6某钢管内表面粗糙度轮廓由表1的测量结果可以看出，Rt>Rmax>Rz>R3z,这与前面介绍 的这些参数定义的含义是一致的。表面粗植度参数测埴结果（呻）0.6020凡& 95954.05704.9429心1.588S表1某钢管内表面粗糙度参数测量结果五、参数RPc的测量Rmax、R、R3z等这些参数的评定过程不再涉及其他条件的设定， 所以对

8、它们的评定相对简单。而参数 RPc的评定稍显复杂一些， 其评定过程还需要设定3个条件，分别为参考类型、高度、带 宽。其中参考类型和高度是配合在一起的，笔者使用平均值以上的高度”，且高度为“0；'也就是以中线为中心，上下各半个带 宽。而带宽的大小就依靠产品的技术要求了，表2即为一个技术要求的实例。该要求分别对7个带宽每英寸长度内的峰值数 量都提出了要求。带宽（呻）峰伉敷量（25.4mm）0. 135600. 253600,64W1,320256.40】30表2参数RP技术要求实例分别在带宽中设定所要求的数值，然后计算机将依照设定的 条件对粗糙度轮廓进行分析计算，从而得到所需的参数RR数值。表3为通过设定不同条件后对图7分析后得到的参数RPc, 图7为包含29个评定长度的粗糙度轮廓。带m)"，测懿结果(25.4mm)0.13301.0Q.25214.60,6486.6L34,32506.40B0表3某轴类零件的外表面粗糙度RP参数测量结果实例工件 IV-】-芸SninRlOOS/FTS !N'D 120LOS 6图7某轴类零件的外表面粗糙度轮廓六、结束语表面粗糙度可用具有不同定义的多种参数进行评定，