表面粗糙度与检测(新国标)

1、一一. . 表面粗糙度的含义表面粗糙度的含义微小峰谷的高低程度和间距状况称为微小峰谷的高低程度和间距状况称为表面粗糙度表面粗糙度，它是一种微观几，它是一种微观几何形状误差，也称微观不平度。何形状误差，也称微观不平度。5.1 概概 述述 一般按一般按S分：分：S1mm 为表面粗糙度为表面粗糙度；1S10mm为为 波纹度；波纹度；S10mm为为 f形状形状.。表面粗糙度的产生：表面粗糙度的产生：(3) 以及机床等工装系统的振动等。以及机床等工装系统的振动等。(2) 切削过程中切屑分离时的塑性变形；切削过程中切屑分离时的塑性变形；(1) 切削后遗留切削后遗留 的刀痕；的刀痕； 表面粗糙度表面粗糙度是

2、指加工后零件表面的是指加工后零件表面的微小峰谷（微小峰谷（Z）高低程高低程度和度和间距（间距（S）状况。状况。 间距间距S高低高低Z 表面不平度按表面轮廓误差曲线相邻两波峰或波谷之表面不平度按表面轮廓误差曲线相邻两波峰或波谷之间的距离（波距）间的距离（波距）的大小划分为三类：的大小划分为三类：（1）波距小于）波距小于1mm的属于表面粗糙度（微观几何形状误差）的属于表面粗糙度（微观几何形状误差）（2）波距在）波距在110mm的属于表面波纹度（中间几何形状误差）的属于表面波纹度（中间几何形状误差）（3）波距大于）波距大于10mm的属于形状误差（宏观几何形状误差）的属于形状误差（宏观几何形状误差）二

3、、表面粗糙度基本术语5/5/2022轮廓参数轮廓参数轮廓参数，与轮廓参数，与GB/T 3505标准相关的参数标准相关的参数有：有： R R轮廓（粗糙度参数）；轮廓（粗糙度参数）； W W轮廓（波纹度参数）；轮廓（波纹度参数）； P P轮廓（原始轮廓参数）。轮廓（原始轮廓参数）。二二. 评定参数评定参数(R轮廓，表面粗糙度轮廓轮廓，表面粗糙度轮廓) 1. 幅度参数（高度参数）幅度参数（高度参数） dxxZlrRarl 0 )(1（1）轮廓的算术平均偏差轮廓的算术平均偏差Ra在取样长度在取样长度lr内，纵坐标值内，纵坐标值Z(x)的绝对值的算术平均值的绝对值的算术平均值niiZnRa1 1 ZiZ

4、(x)xlrRa算术平均算术平均偏差偏差Ra（2）轮廓的最大高度轮廓的最大高度RzminVmaxPZZRz在取样长度在取样长度lr内内maxPZmaxvZZ(x)xlr1PZ1vZ2vZRz最大高度最大高度Rz中线中线2. 间距参数间距参数 轮廓单元的平均宽度轮廓单元的平均宽度 RSm:在取样长度在取样长度lr 内，轮廓单元宽度内，轮廓单元宽度Xsi的平均值：的平均值：轮廓单元轮廓单元:一个轮廓峰和相邻轮廓谷的组合。一个轮廓峰和相邻轮廓谷的组合。轮廓单元宽度轮廓单元宽度Xsi:中线与一个轮廓单元中线与一个轮廓单元相交线段的长度相交线段的长度。miiXsmRSm11RSm越大，峰谷越稀，密封性能

5、越差。越大，峰谷越稀，密封性能越差。3. 混合参数（形状参数）混合参数（形状参数） 在给定的水平位置在给定的水平位置C上，轮廓的实体材料长度上，轮廓的实体材料长度Ml(C)与与评定长度评定长度ln的比率。的比率。轮廓的支承长度率轮廓的支承长度率Rmr(C) C = Rz % 轮廓的支承长度率轮廓的支承长度率nnniilCMllbcRmr/)()(1轮廓的支承长度率轮廓的支承长度率Rmr(C)的大小反映了轮廓表面峰谷的形状，的大小反映了轮廓表面峰谷的形状，同样水平位置下同样水平位置下Rmr(C)越大，表面实体材料越长，接触的耐磨越大，表面实体材料越长，接触的耐磨性越好。性越好。 表面粗糙度评定参

6、数共表面粗糙度评定参数共 4个个：基本参数基本参数 2 个个 附加参数附加参数(辅助参数辅助参数) 2 个个Ra 轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差Rz 轮廓最大高度轮廓最大高度RSm 轮廓单元平均宽度轮廓单元平均宽度 Rmr(c) 轮廓支承长度率轮廓支承长度率5/5/2022轮廓滤波器和传输带轮廓滤波器和传输带 粗糙度的三类轮廓各有不同的波长范围粗糙度的三类轮廓各有不同的波长范围, 它们又同时叠加它们又同时叠加在同一表面轮廓上在同一表面轮廓上, 因此因此,在测量评定三类轮廓上的参数时在测量评定三类轮廓上的参数时, 必须先将表面轮廓在特定仪器上进行滤波必须先将表面轮廓在特定仪器上进行滤波, 以便

7、分离获得以便分离获得所需波长范围的轮廓。所需波长范围的轮廓。 将轮廓分成长波和短波成分的仪器称为将轮廓分成长波和短波成分的仪器称为轮廓滤波器轮廓滤波器。由两。由两个不同截止波长的滤波器分离获得的轮廓波长范围则称为个不同截止波长的滤波器分离获得的轮廓波长范围则称为传输带传输带。 按滤波器的不同截止波长值按滤波器的不同截止波长值, 由小到大顺次分为由小到大顺次分为 s、c 、和和f 三种。三种。 应用应用s滤波器修正后的轮廓称为原始轮廓滤波器修正后的轮廓称为原始轮廓( P 轮廓轮廓) ; 在在 P 轮廓上再应用轮廓上再应用 c 滤波器修正后形成的轮廓即为粗糙滤波器修正后形成的轮廓即为粗糙度轮廓度轮

8、廓( R 轮廓轮廓) ; 对对P轮廓连续应用轮廓连续应用f 和和c 滤波器后形成的轮廓则称为波纹滤波器后形成的轮廓则称为波纹度轮廓度轮廓( W 轮廓轮廓) 。5/5/2022极限值判断规则极限值判断规则 完工零件表面按检验规范测得轮廓参数值后完工零件表面按检验规范测得轮廓参数值后, 需与图样上给定的极限比较需与图样上给定的极限比较, 以判定其是否合格以判定其是否合格。极限值判断规则有两种。极限值判断规则有两种: 16%规则规则: 运用本规则时运用本规则时, 当被检表面测得的全部当被检表面测得的全部参数值中参数值中, 超过极限值的个数不多于总个数超过极限值的个数不多于总个数 16%时时, 该表面

9、是合格的。该表面是合格的。 超过极限值有两种含义超过极限值有两种含义: 当给定上限值时当给定上限值时, 超过是超过是指大于给定值指大于给定值; 当给定下限值时当给定下限值时, 超过是指小于给超过是指小于给定值。定值。5/5/2022 最大规则最大规则: 运用本规则时运用本规则时, 被检的整个表面被检的整个表面上测得的参数值一个也不应超过给定的极上测得的参数值一个也不应超过给定的极限值。限值。 16%规则是所有表面结构要求标注的默认规则是所有表面结构要求标注的默认规则。即当参数代号后未标注写规则。即当参数代号后未标注写“max”字字样时样时, 均默认为应用均默认为应用 16%规则规则( 例如例如

10、 Ra0.8) 。反之。反之, 则应用最大规则则应用最大规则( 例如例如 Ramax0.8) 三三. 表面粗糙度的参数数值及其选用表面粗糙度的参数数值及其选用 1. 表面粗糙度的参数数值表面粗糙度的参数数值 表表5.15.5表表5.1 Ra 的数值的数值0.120.203.2500.0250.406.30.0500.8012.50.1001.6025表表5.2 Rz 的数值的数值0.0250.406.310010000.0500.8012.52000.1001.60254000.203.250800评定参数选用评定参数选用幅度参数幅度参数Ra、 Rz附加参数附加参数-有特殊要求选用有特殊要求选

11、用RSm ， Rmr(c)优先选优先选Ra ：粗糙度参数值在粗糙度参数值在（0.025 6.3） m； 选选Rz ：粗糙度参数值在粗糙度参数值在(6.3 100) m ，(0.008 0.020 ) m；2. 表面粗糙度参数的选用表面粗糙度参数的选用 RSm 用于密封性、对涂漆性能、抗裂纹和抗腐蚀等有用于密封性、对涂漆性能、抗裂纹和抗腐蚀等有要求时；要求时；Rmr(c)用于对耐磨性和接触刚度等有要求时，但同时要用于对耐磨性和接触刚度等有要求时，但同时要给出给出C值。值。 5.3 表面粗糙度符号、代号及其注法表面粗糙度符号、代号及其注法 一一. 表面粗糙度的符号表面粗糙度的符号二二. 表面粗糙度

12、要求标注的内容及其注法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 表面粗糙度表面粗糙度要求标注的内容：要求标注的内容：表面粗糙度单一要求表面粗糙度单一要求（不可省略）不可省略）取样长度取样长度传输带传输带加工工艺加工工艺加工余量等。加工余量等。补充要求补充要求 表面粗糙度要求标注的内容在图中注写的位置，见图表面粗糙度要求标注的内容在图中注写的位置，见图所示。所示。粗糙度要求的注写的位置粗糙度要求的注写的位置a 第一个表面粗糙度（单一）要求（第一个表面粗糙度（单一）要求（m）；）；b 第二个表面粗糙度要求（第二个表面粗糙度要求（m）；）；c 加工方法（

13、加工方法（车，铣车，铣）；）；d 表面纹理和纹理方向；表面纹理和纹理方向；e 加工余量（加工余量（mm）。）。2. 表面粗糙度要求在图中注法表面粗糙度要求在图中注法表面粗糙度的单一要求标注示例表面粗糙度的单一要求标注示例(1) 位置位置a处处注写表面粗糙度的单一要求注写表面粗糙度的单一要求，该要求不能省略该要求不能省略。 上限或下限的标注：上限或下限的标注：表示双向极限时应标注上限符号表示双向极限时应标注上限符号“U”和下限符号和下限符号“ 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”和和“ L” 的标注。若为单向下限值

14、，则必需加注的标注。若为单向下限值，则必需加注“ L” 。123456图图5.11 5.11 表面粗糙度的单一要求标注示例表面粗糙度的单一要求标注示例 传输带和取样长度传输带和取样长度的标注：的标注：传输带是指传输带是指两个滤波器的截止波两个滤波器的截止波长值之间的波长范围。长值之间的波长范围。长波滤波器的截止波长波滤波器的截止波长值就是取样长度长值就是取样长度lr。传输带的标注时，短波在前，长波在后，并用连字号传输带的标注时，短波在前，长波在后，并用连字号“”隔开。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“

15、” ，来区别是短波还是长波。，来区别是短波还是长波。 参数代号的标注：参数代号的标注：参数代号标注在传输带或取样长度后，它们之间参数代号标注在传输带或取样长度后，它们之间用用“/ /”隔开。隔开。 评定长度的标注：评定长度的标注：如果默认的评定长度时，可省略标注。如果不如果默认的评定长度时，可省略标注。如果不等于等于5 5lrlr时时, ,则应注出取样长度的个数。则应注出取样长度的个数。 极限值判断规则和极限值的标注：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极限值判断规则的标注如图5.11中所示上限为中所示上限为“16规则规则”，下限为，下限为“最大规则最大规则” 。为了避免误解

16、，。为了避免误解，在参数代号和极限值之间插入一个空格。在参数代号和极限值之间插入一个空格。. .表面结构要求在图样上的标注 (1) (1)表面结构要求对每一表面一般只注一次，并尽可表面结构要求对每一表面一般只注一次，并尽可能注在相应的尺寸及其公差的同一视图上。能注在相应的尺寸及其公差的同一视图上。除非另有说明，所标注的表面结构要求是对完工零除非另有说明，所标注的表面结构要求是对完工零件表面的要求。件表面的要求。(2)(2)表面结构的表面结构的注写和读取方向注写和读取方向与与尺寸的注写和读取尺寸的注写和读取方向一致。方向一致。可以标注在可以标注在轮廓线轮廓线或轮廓延长线上，也可标注或轮廓延长线上

17、，也可标注在指在指引线上引线上、特征尺寸的尺寸线上特征尺寸的尺寸线上、形位公差框格上形位公差框格上。表面结构要求可标注在轮廓线上，也可标注在延长线表面结构要求可标注在轮廓线上，也可标注在延长线上，其符号应从上，其符号应从材料外指向并接触表面材料外指向并接触表面，或用指引线引出，或用指引线引出标注。标注。表面结构要求标注在指引线上，表面结构要求标注在指引线上，指引线指引线应带箭头应带箭头 。表面结构代表面结构代号只能号只能水平水平朝上或垂直朝上或垂直朝左朝左标注标注。表面结构代表面结构代号号水平朝上水平朝上或垂直朝左或垂直朝左标注标注。 标注在轮廓线以内的指引线，其端部不是带标注在轮廓线以内的指

18、引线，其端部不是带箭头，而是带圆点。箭头，而是带圆点。 (3) (3)在不致引起误解时，在不致引起误解时，表面结构要求可以标注在给表面结构要求可以标注在给定的尺寸线上。定的尺寸线上。 (4) (4)表面结构要求可标注表面结构要求可标注在形位公差框格的上方。在形位公差框格的上方。 (5) (5)圆柱和棱柱表面的表面结构要求只标注一次。圆柱和棱柱表面的表面结构要求只标注一次。如果每个棱柱表面有不同的表面要求，则应分别单独标注。如果每个棱柱表面有不同的表面要求，则应分别单独标注。5.5.表面结构要求在图样中的简化注法表面结构要求在图样中的简化注法(1)(1)有相同表面结构要求的简化注法。有相同表面结构