第五章 表面粗糙度及测量
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机械精度设计第五章：表面粗糙度
中线
lr
lr
lr ln
lr
lr
取样长度和评定长度
6．评定长度ln（evaluation length） 用于判别评定轮廓的x轴方向上的长度。 评定长度应包括一个或几个取样长度 。
一般取标准评定长度ln＝5lr。若被测表面比较 均匀，可选ln＜5lr；若均匀性差，可选ln＞5lr。
为充分合理地反映整个表面的粗糙度特性，必须 在多个取样长度上分别进行测量，并取各测得值的 算术平均值。
取样长度和评定长度数值
Ra(µ m) Rz (µ m) lr(mm) ln (mm)
≥0.008~0.02 >0.02~0.10 >0.10~2.0 >2.0~10.0 >10.0~80
≥0.025~0.10 >0.10~0.50 >0.50~10.0 >10.0~50.0 >50.0~320
0.08 0.25 0.8 2.5 8.0
把轮廓分成长波和短波成分的滤波器。
（1）入s滤波器
确定存在于表面上的粗糙度与比它更短的波的成分之间相 交界限的滤波器。
（2）入c滤波器
确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器。
（3）入f滤波器
确定存在于表面上的波纹度与比它更长的波的成分之间相 交界限的滤波器。 把轮廓分成长波和短波的滤波器。因为原始轮廓有粗糙 度轮廓、波纹度轮廓和波长更长的表面形状误差轮廓
GB/T 3505-2009规定的与评定表面粗糙度有关的部分术语和定义。
部分术语
轮 廓 滤 波 器
坐 标 系
表 面 轮 廓
原 始 轮 廓
粗 糙 度 轮 廓
取 样 长 度
评 定 长 度
中 线
lr
lr
lr ln
lr
lr
取样长度和评定长度
6．评定长度ln（evaluation length） 用于判别评定轮廓的x轴方向上的长度。 评定长度应包括一个或几个取样长度 。
一般取标准评定长度ln＝5lr。若被测表面比较 均匀，可选ln＜5lr；若均匀性差，可选ln＞5lr。
为充分合理地反映整个表面的粗糙度特性，必须 在多个取样长度上分别进行测量，并取各测得值的 算术平均值。
取样长度和评定长度数值
Ra(µ m) Rz (µ m) lr(mm) ln (mm)
≥0.008~0.02 >0.02~0.10 >0.10~2.0 >2.0~10.0 >10.0~80
≥0.025~0.10 >0.10~0.50 >0.50~10.0 >10.0~50.0 >50.0~320
0.08 0.25 0.8 2.5 8.0
把轮廓分成长波和短波成分的滤波器。
（1）入s滤波器
确定存在于表面上的粗糙度与比它更短的波的成分之间相 交界限的滤波器。
（2）入c滤波器
确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器。
（3）入f滤波器
确定存在于表面上的波纹度与比它更长的波的成分之间相 交界限的滤波器。 把轮廓分成长波和短波的滤波器。因为原始轮廓有粗糙 度轮廓、波纹度轮廓和波长更长的表面形状误差轮廓
GB/T 3505-2009规定的与评定表面粗糙度有关的部分术语和定义。
部分术语
轮 廓 滤 波 器
坐 标 系
表 面 轮 廓
原 始 轮 廓
粗 糙 度 轮 廓
取 样 长 度
评 定 长 度
中 线
第五章-表面粗糙度--ppt课件精选全文完整版
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31
极限判断规则及标注
(2) 最大规则
表面粗糙度参数的所有实测值均不得超过规定值。 在Ra（或Rz）后面标注“max”或“min”的标记
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32
4、传输带和lr、ln的标注
① 传输带的标注
短滤波器—长滤波器 / Ra
(a) 标长—短滤波器
(b)标短滤波器“—” (c)标“—”长滤波器
0
Ra 1 n n i1
Zi
测得的 Ra 值越大，则表面越粗糙。Ra 参数能充分反映表面微观几何
形状高度方面的特征，一般用电动轮廓仪进行测量，因此是普遍采用
的评定参数。
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17
2) 轮廓最大高度——Rz
轮廓最大高度是指在一个取样长度lr内，最大轮廓峰
高和最大轮廓谷深之和。
Rz=Rp+Rv
2
基本要求
1、正确理解表面粗糙度的含义。 2、了解表面粗糙度对零件功能的影响。 3、理解并掌握有关术语的定义。 4、理解并掌握表面粗糙度评定参数。 5、掌握幅度参数在图样上的标注方法。 6、掌握表面粗糙度的选用。
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3
本章结构
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
概述 表面粗糙度的评定 表面粗糙度的标注 表面粗糙度的选择 表面粗糙度的测量
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26
② 传输带和取样长
度的标注：传输
带是指两个滤波
器的截止波长值
之 间的波长范围
。长波滤波器的
截止波长值就是
取样长度lr。
表面粗糙度的单一要求标注示例
传输带的标注时，短波在前，长波在后，并用连字号“—”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
第5章 表面粗糙度
5
2. 微观不平度十点平均高度Rz（新标准没有）
在取样长度内5个最大的轮廓峰高ypi平均值与5个最大 轮廓谷深yvi平均值之和，即 5 1 5 Rz y pi yvi 5 i 1 i 1
Rz只能反映轮廓的峰高，不能反映峰顶的尖锐或平 钝的几何特性，同时若取点不同，则所得Rz值不同，因 此受测量者的主观影响较大。
光波干涉原理
被测表面直接参与光路，并同另一标准反射镜比较，以 光波波长来度量干涉条纹的弯曲程度，从而测得该表面的粗 糙度。干涉法通常用于测定0.8～0.025m的Rz值。
干涉显微镜
1为白炽灯光源，它发出的光通过聚光 镜2，4，8(3是滤色片)，经分光镜9分 成两束，一束经补偿板lO，物镜11至被 测表面18，再经原路返回至分光镜9， 反射至目镜19；另一光束由分光镜9反 射后通过物镜12射至参考镜13(20是遮 光板)，再由原路返回到分光镜9再到达 目镜19。两路光束相遇叠加产生于涉， 通过目镜19可以看到在被测表面上的干 涉条纹。通过测出的干涉条纹的宽度和 弯曲量经数据处理得到粗糙度的值。
双管显微镜
从目镜1l可观察到如图所示的视场图。转动测微 目镜鼓轮13，可使视场中的黑十字线依次对准被测工 件表面峰、谷影像，自鼓轮13上相应地进行两次读数， 其两次读数之差再乘鼓轮每格的分度值c则得一组峰、 谷高度差。按前述标准规定进行测量和数据处理即可 确定粗糙度的数值Rz。
三、干涉法
利用“光波干涉原理”来测量表面粗糙度
p
10
评定参数的选用
表面粗糙度国标(GB/T 1031-1995)规定：表面粗糙度的要 求可从上面6个参数中选取。其中高度参数是基本参数，对 表面粗糙度有要求的表面均需选取。当高度参数还不能满足表 面的功能要求时，根据需要可再选取间距参数或综合参数。 在高度参数的选取中优先选用参数Ra，当粗糙度要求 特别高或特别低时，生产中常选用参数RZ。当表面比较小， 不足一个取样长度时，常选取参数Ry，对于应力集中而导致疲 劳破坏比较敏感的表面，在选取参数Ra或RZ时可同时选取Ry 以控制波谷深度。但Ra和RZ在一个表面上不能同时选取。 表面粗糙度评定参数Sm，S和tp不能单独使用，只有当规 定高度参数还不能控制表面功能要求时，才能选取用以作为补 充控制，当选取参数tp时，还应同时给出水平截距c的数值。c 的数值可用微米给出，也可按Ry的百分数给出。
2. 微观不平度十点平均高度Rz（新标准没有）
在取样长度内5个最大的轮廓峰高ypi平均值与5个最大 轮廓谷深yvi平均值之和，即 5 1 5 Rz y pi yvi 5 i 1 i 1
Rz只能反映轮廓的峰高，不能反映峰顶的尖锐或平 钝的几何特性，同时若取点不同，则所得Rz值不同，因 此受测量者的主观影响较大。
光波干涉原理
被测表面直接参与光路，并同另一标准反射镜比较，以 光波波长来度量干涉条纹的弯曲程度，从而测得该表面的粗 糙度。干涉法通常用于测定0.8～0.025m的Rz值。
干涉显微镜
1为白炽灯光源，它发出的光通过聚光 镜2，4，8(3是滤色片)，经分光镜9分 成两束，一束经补偿板lO，物镜11至被 测表面18，再经原路返回至分光镜9， 反射至目镜19；另一光束由分光镜9反 射后通过物镜12射至参考镜13(20是遮 光板)，再由原路返回到分光镜9再到达 目镜19。两路光束相遇叠加产生于涉， 通过目镜19可以看到在被测表面上的干 涉条纹。通过测出的干涉条纹的宽度和 弯曲量经数据处理得到粗糙度的值。
双管显微镜
从目镜1l可观察到如图所示的视场图。转动测微 目镜鼓轮13，可使视场中的黑十字线依次对准被测工 件表面峰、谷影像，自鼓轮13上相应地进行两次读数， 其两次读数之差再乘鼓轮每格的分度值c则得一组峰、 谷高度差。按前述标准规定进行测量和数据处理即可 确定粗糙度的数值Rz。
三、干涉法
利用“光波干涉原理”来测量表面粗糙度
p
10
评定参数的选用
表面粗糙度国标(GB/T 1031-1995)规定：表面粗糙度的要 求可从上面6个参数中选取。其中高度参数是基本参数，对 表面粗糙度有要求的表面均需选取。当高度参数还不能满足表 面的功能要求时，根据需要可再选取间距参数或综合参数。 在高度参数的选取中优先选用参数Ra，当粗糙度要求 特别高或特别低时，生产中常选用参数RZ。当表面比较小， 不足一个取样长度时，常选取参数Ry，对于应力集中而导致疲 劳破坏比较敏感的表面，在选取参数Ra或RZ时可同时选取Ry 以控制波谷深度。但Ra和RZ在一个表面上不能同时选取。 表面粗糙度评定参数Sm，S和tp不能单独使用，只有当规 定高度参数还不能控制表面功能要求时，才能选取用以作为补 充控制，当选取参数tp时，还应同时给出水平截距c的数值。c 的数值可用微米给出，也可按Ry的百分数给出。
表面缺陷表面粗糙度及测量
第五章 表面缺陷、表面粗糙度及测量
本章要点： 1.掌握判别工件表面缺陷和表面粗糙度的区分方法，学会使用粗糙度样块。 2.掌握表面粗糙度的基本概念及代号的标注、选用原则。
3.学会根据图样或技术文件，判别工序间（或成品）工件表面缺陷的可接受性。 教学时数参考：4 授课方式所用教具：1.教材中本章有关表面缺陷工件及表面粗糙度工件实物，2.电子 课件。a)表面粗糙度样块 b）便携式粗糙度测量仪 、
1．表面缺陷的特征 表面缺陷具有尺寸大小、深度、高度要求，有缺陷面积、总面积，有缺陷 数量、单位面积上缺陷数等要求，以上各参数是一个规定的表面上允许的最大极限值。 2．常见的缺陷类型 (1)凹缺陷类 (2)凸缺陷类 如铸件表面产生的毛孔、砂眼，模锻件的裂缝、缺损等。 如冲压件的氧化皮、飞边，模铸或模锻模具挤出的缝脊。
6)“传输带”是两个定义的滤波器间的波长范围——取样长度。使用传输带的优点，使测量 的不确定度大为减少。
7)旧版本与新版本图形标注的演变见表5-7。 8)鉴于标准、图样、接触式轮廓仪器正处于替代与过渡中，国标GB/T 131-2006指出标准、
图样、仪器三者应配套与正确使用
。
根据各院校不同情况选择
Rz常用于不允许有较深加工痕迹如受交变应力的表面，或因表面很小不宜采用 Ra时用Rz评定的表面。Rz只能反映表面轮廓的最大高度，不能反映微观几何形 状特征。Rz常与Ra联用。
图5-8 轮廓最大高度Rz 示意图
三、 1.
一般规定
国标规定采用中线制轮廓法来评定表面粗糙度，粗糙度的评定参数一般从Ra、 Rz中选取，参数值见表5-1、表5-2。表中的“系列值”应得到优先选用。
教学难点：
对工件表面质量（不论去掉材料与否）的要求，不仅学会用Ra、Rz数值评定表面粗糙度。 而且对工件表面缺陷，制定相应的检测、检验技术要求，同样予以关注。 对于表面缺陷的检验与评定，可用经验法目测，需进一步判断、分析其原因则用各仪器 测定，控制产品质量。 表面缺陷、表面粗糙度，是两类最常见的表面质量控制环节基本要求，这是确保零件发挥 使用功能的基本要求。
本章要点： 1.掌握判别工件表面缺陷和表面粗糙度的区分方法，学会使用粗糙度样块。 2.掌握表面粗糙度的基本概念及代号的标注、选用原则。
3.学会根据图样或技术文件，判别工序间（或成品）工件表面缺陷的可接受性。 教学时数参考：4 授课方式所用教具：1.教材中本章有关表面缺陷工件及表面粗糙度工件实物，2.电子 课件。a)表面粗糙度样块 b）便携式粗糙度测量仪 、
1．表面缺陷的特征 表面缺陷具有尺寸大小、深度、高度要求，有缺陷面积、总面积，有缺陷 数量、单位面积上缺陷数等要求，以上各参数是一个规定的表面上允许的最大极限值。 2．常见的缺陷类型 (1)凹缺陷类 (2)凸缺陷类 如铸件表面产生的毛孔、砂眼，模锻件的裂缝、缺损等。 如冲压件的氧化皮、飞边，模铸或模锻模具挤出的缝脊。
6)“传输带”是两个定义的滤波器间的波长范围——取样长度。使用传输带的优点，使测量 的不确定度大为减少。
7)旧版本与新版本图形标注的演变见表5-7。 8)鉴于标准、图样、接触式轮廓仪器正处于替代与过渡中，国标GB/T 131-2006指出标准、
图样、仪器三者应配套与正确使用
。
根据各院校不同情况选择
Rz常用于不允许有较深加工痕迹如受交变应力的表面，或因表面很小不宜采用 Ra时用Rz评定的表面。Rz只能反映表面轮廓的最大高度，不能反映微观几何形 状特征。Rz常与Ra联用。
图5-8 轮廓最大高度Rz 示意图
三、 1.
一般规定
国标规定采用中线制轮廓法来评定表面粗糙度，粗糙度的评定参数一般从Ra、 Rz中选取，参数值见表5-1、表5-2。表中的“系列值”应得到优先选用。
教学难点：
对工件表面质量（不论去掉材料与否）的要求，不仅学会用Ra、Rz数值评定表面粗糙度。 而且对工件表面缺陷，制定相应的检测、检验技术要求，同样予以关注。 对于表面缺陷的检验与评定，可用经验法目测，需进一步判断、分析其原因则用各仪器 测定，控制产品质量。 表面缺陷、表面粗糙度，是两类最常见的表面质量控制环节基本要求，这是确保零件发挥 使用功能的基本要求。
第五章_表面粗糙度轮廓及检测
对加工后表面测得的Ra值越大，则表面越粗糙。
Ra参数值
Ra为常用参数，取值有两个系列， Ⅰ系列为优先系列
Ⅰ系列： 100，50，25，12.5，6.3，3.2，1.6，0.8，0.4，0.2，0.1， 0.05，0.025，0.012。
Ⅱ系列： 80，63，40，32，20，16，10，8，5，4，2.5，2.0，1.25，1， 0.63，0.5，0.32，0.25，0.16，0.125，0.08，0.063，0.04， 0.032，0.02，0.016，0.01，0.008。
定长度为连续的5个取样长度（即 ln 5 lr ）。评定长度的标准化值见
表5-5。
3、长波和短波轮廓滤波器的截止波长
为了评价表面轮廓上各种几何形状误差中的某一几何形状误差，可以利用 轮廓滤波器来呈现这一几何形状误差，过滤掉其他的几何形状误差。
轮廓滤波器是指能将表面轮廓分离成长波成分和短波成分的滤波器，它们 所能抑制的波长称为截止波长。从短波截止波长至长波截止波长这两个极 限值之间的波长范围称为传输带。
图5-2 完工零件实际表面轮廓的形状和组成成分
粗糙度、波纹度、宏观形状通常按表面轮廓上相邻峰、谷间距 的大小来划分：
●粗糙度轮廓——相邻峰、谷间距小于1mm的表面轮廓。 ●波纹度轮廓——相邻峰、谷间距在1~10mm的表面轮廓。 ●宏观形状轮廓——相邻峰、谷间距大于10mm的表面轮廓。 在忽略由于粗糙度和波纹度引起的变化的条件下，表面总体形状 为宏观形状，其误差称为宏观形状误差或GB/T 1182-2008称谓的 形状误差。
2．轮廓的算术平均中线
在一个取样长度 lr 范围内，算术平均中线与轮廓走向一致，
这条中线将轮廓划分为上、下两部分，使上部分的各个峰面
第五章表面粗糙度轮廓及检测ppt课件
lr 0
Z(x)
Zi
Ra
n
Ra
1 n
i1
Zi
算术平均 偏差Ra
X
lr
15
（2）轮廓的最大高度 Rz
在lr内：Rz=Zpmax+Zvmax
Z(x)
Z P1
Z Pmax
中线
Rz
Z v1
Zv2
lr
最大高度Rz
Z vm ax
X
16
2. 间距参数 轮廓单元: 一个轮廓峰和相邻轮廓谷的组合。 轮廓单元宽度: 中线与一个轮廓单元相交线段的长度。 轮廓单元的平均宽度 Rsm: 在 lr 内，轮廓单元宽度Xsi的平均值。
19
§3 表面粗糙度轮廓的技术要求
一、表面粗糙度轮廓技术要求的内容
在零件图上规定表面粗糙度轮廓的技术要求时，必须 标注幅度参数符号及允许值，同时还应标注传输带、取 样长度、评定长度的数值（若默认采用标准化值，则不 标注）、极限值判断规则（若默认采用16%规则，则不 标注）。
必要时可以标注补充要求，如表面加工纹理及方向、 加工余量、附加的RSm等。
在一个取样长度lr范围内，轮廓的算术平均中线将实际 轮廓划分为上、下两部分，使上部分各个峰面积之和等 于下部分各个谷面积之和。
图5-5
14
三、 评定参数
1.幅度参数（高度参数） （1）轮廓的算术平均偏差 Ra—
在lr内，纵坐标值Z(x)的绝对值的算术平均值(见下图）。
Ra 1
lr
Z ( x) dx
附表5-1 轮廓算术平均偏差Ra、轮廓最大高度Rz
和轮廓单元的平均宽度Rsm，标准取样长度和标准
评定长度（摘自GB/T 1301－2009、 GB/T 10610 －2009）、 表示滤波器传输带λs ～λc 这两个极限 值的标准化值取自GB/T 6062－2002。
CH5表面粗糙度-文档资料
齿轮、花键表面粗糙度标注示例
螺纹工作表面没有画出牙形时，可按如图的方 式标注。
中心孔、键槽工作表面、圆角、倒角的表面 粗糙度标注示例
例、图示为一减速箱中的输出轴，轴颈φ 55j6（两处）与滚 动轴承配合，φ 56r6和φ 45m6与齿轮和带轮配合，表面粗糙度 要求高。
输出轴上形位 公差、表面粗 糙度标注示例
表面粗糙度代 号注法
当零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求 时，对其中使用最多的一种符号、代号可以统一注在 图样的右上角，并加注“其余”两字。
表面粗糙度标注示例
当零件的所有表面具有相同的表面粗糙度要求时， 其标注如图所示。
当齿轮、蜗轮、渐开线花键等工作表面没有画 出齿形时，其表面粗糙度代号可注在节圆上。如图 所示。
一般在常用的参数值范围 （ Ra 为0.025~6.3μ m，Rz为0.1~25μ m）内，国家
标准推荐优先选用Ra 。
2）R z 参数虽不如R a 参数反映的几何特 性准确、全面，但R z 的概念简单，测量也很 简便。
当表面过于粗糙（ Ra＞6.3μm）或太光 滑（ Ra ＜0.025μm）时，选用Rz。
二、表面粗糙度的基本术语
1．实际轮廓 平面与实际表面相交所得的轮廓线为实际
轮廓。 （分为横向轮廓和纵向轮廓）
横向实际轮廓 : 垂直于表面加工纹理的平面与表面相交 所得的轮廓线.
纵向实际轮廓 ：平行于表面加工纹理的平面与 表面相交所得的轮廓线。
2、取样长度 l (lr)
取样长度是指用于判别被评定轮廓的不规则特 征的一段基准线长度。为了限制和削弱表面波度对 表面粗糙度测量结果的影响，至少包含5个以上轮 廓峰和谷。
设表面形状公差为T，尺寸公差值为IT，对应关系
螺纹工作表面没有画出牙形时，可按如图的方 式标注。
中心孔、键槽工作表面、圆角、倒角的表面 粗糙度标注示例
例、图示为一减速箱中的输出轴，轴颈φ 55j6（两处）与滚 动轴承配合，φ 56r6和φ 45m6与齿轮和带轮配合，表面粗糙度 要求高。
输出轴上形位 公差、表面粗 糙度标注示例
表面粗糙度代 号注法
当零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求 时，对其中使用最多的一种符号、代号可以统一注在 图样的右上角，并加注“其余”两字。
表面粗糙度标注示例
当零件的所有表面具有相同的表面粗糙度要求时， 其标注如图所示。
当齿轮、蜗轮、渐开线花键等工作表面没有画 出齿形时，其表面粗糙度代号可注在节圆上。如图 所示。
一般在常用的参数值范围 （ Ra 为0.025~6.3μ m，Rz为0.1~25μ m）内，国家
标准推荐优先选用Ra 。
2）R z 参数虽不如R a 参数反映的几何特 性准确、全面，但R z 的概念简单，测量也很 简便。
当表面过于粗糙（ Ra＞6.3μm）或太光 滑（ Ra ＜0.025μm）时，选用Rz。
二、表面粗糙度的基本术语
1．实际轮廓 平面与实际表面相交所得的轮廓线为实际
轮廓。 （分为横向轮廓和纵向轮廓）
横向实际轮廓 : 垂直于表面加工纹理的平面与表面相交 所得的轮廓线.
纵向实际轮廓 ：平行于表面加工纹理的平面与 表面相交所得的轮廓线。
2、取样长度 l (lr)
取样长度是指用于判别被评定轮廓的不规则特 征的一段基准线长度。为了限制和削弱表面波度对 表面粗糙度测量结果的影响，至少包含5个以上轮 廓峰和谷。
设表面形状公差为T，尺寸公差值为IT，对应关系
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三 在图样和其他技术产品文件中的注法
按照国家标准的规定，表面结构的注写和读取方向与尺 寸的注写和读取方向一致，可以标注在轮廓线上，其符号 应从材料外指向并接触表面。必要时，表面粗糙度符号也 可以用带箭头或黑点的指引线因出标注，如教材图5－17、 5－18所示。
在不致引起误解时，表面结构要求可以标注在给定 的尺寸线上，见图5－19；也可以标注在形位公差框格 的上方，见图5－20。
0.020
0.20
2.0
0.002
0.025
0.25
2.5
0.003
0.032
0.32
3.2
0.004
0.040
0.40
4.0
0.005
0.050
0.50
5.0
0.006
0.063
0.63
6.3
0.008
0.080
0.80
8.0
0.010
0.100
1.00
10.0
注：与表5-1注相同。
第三节 表面粗糙度标注
均偏差Ra]
(2) 在取样长度内，轮廓的纵坐标值y（x）绝对值
的
(3) 算术R平a 均1l 值0l y。(x)dx
Ra
1 n
n i1
yi
（2）微观不平度十点高度Rz[新国标：无]
在取样长度内五个最大的轮廓峰高的平均值与五
个最大轮廓谷深的平均值之和 。
式中
Rz 15(i51ypii51yvi)
800
0.100
1.00
10.0
100
1000
注：与表5-1注相同
表5－3 轮廓微观不平度的平均间距Sm和轮廓的单峰平均间距S的数值 mm
第五章 表面粗糙度轮廓及其检测
波距λ＜1mm 属于表面粗糙度 波距λ在1—10mm 属于表面波纹度 波距λ＞10mm 属于形状误差
表面粗糙度轮廓对零件性能的影响
影响零件的耐磨性。
影响配合性质的稳定性。
影响零件的疲劳强度。 影响零件的抗腐蚀性。 影响零件的密封性。 对零件的外观、测量精度、表面光学性能、导 电导热性能和胶合强度等也有着不同程度的影 响。
表面粗糙度轮廓技术要求及在图 样上的标注 表面粗糙度轮廓的符号
在图样上表示表面粗糙度的符号有三种： a为基本符号，表示表面可以用任何方法获得； b表示表面是用去除材料的方法获得的； c表示表面是用不去除材料的方法获得的。 a b c
表面粗糙度轮廓的代号
a1、a2 处为粗糙度高度参数的 允许值（μm）；
表面粗糙度轮廓的评定
表面粗糙度轮廓的基本术语(一)
实际轮廓：实际轮廓
是指平面与实际表面 相交所得的轮廓线。 按相截方向的不同， 它们又可分为横向实 际轮廓和纵向实际轮 廓。在评定表面粗糙 度时，除非特别指明， 通常均指横向实际轮 廓，即与加工纹理方 向垂直的轮廓。
取样长度lr
评定表面粗糙度所规定的一段基准线长度。 应与表面粗糙度的大小相适应。规定取样长 度是为了限制和减弱表面波纹度对表面粗糙 轮廓测量结果的影响，一般在一个取样长度 内应包含５个以上的波峰和波谷。（标准见 书P263 附表5-1。）
最低点。（如图）
平行于基准线并通过轮廓最高点的线称为峰顶线； 平行于基准线并通过轮廓最底点的线称为谷底线。 Nhomakorabea即：
Rz=Rp+Rv
Rp --轮廓最大峰高, Rv--轮廓最大谷深
表面粗糙度
Z Z Z
1 n Ra Z i n i 1
Z
Z
特点： ⑴信息量大：各点高度信息均计算在内 ⑵测量方便：触针式电动轮廓仪、标准样块（用于现场观 测和触觉对比估计）。 ⑶是基本参数，可独立使用并优先选用 ⑷受触针和测量原理限制，适用于Ra∈[0.025，6.3]μm 知识链接：铁原子直径约0.0002μm，即0.2nm。
1.表面粗糙度技术要求的内容
5.3 表面粗糙度的技术要求
基本要求：必须给出粗糙度轮廓幅度参数及允许值和测 量时的取样长度
必要时给出其它参数，纹理方向、加工方法……
2.表面粗糙度评定参数种类的选择
评定参数的选择：如无特殊要求，一般仅选用高度参 数。推荐优先选用Ra值，因为Ra能充分反映零件表 面轮廓的特征。以下情况下例外： 当表面过于粗糙（Ra＞6.3μm）或过于光滑（ Ra＜ 0.025 μm ）时，可选用Rz，因为此范围便于选择用 于测量Rz的仪器测量。
1．相关术语 零件表面轮廓：是用垂直于实际轮廓的理想表面与该被测面 相交时的交线。 分类 (1)表面粗糙度轮廓(surface roughness):表面所具有的微小 峰谷的不平程度，波距λ小于1mm的微观几何形状误差。 （其波距和波高之比一般小于 50， R轮廓） (2)表面波纹度轮廓：零件表面中峰谷的波距λ大于等于1mm、 小于等于10mm的不平程度称为波纹度，它会引起零件运转时 的振动、噪声，特别是对旋转零件（如轴承）的影响是相当 大的， W轮廓。 国际标准化组织第57技术委员会正在制定表面波纹度有关国际 标准。（波距和波高之比等于50～1000） (3)原始轮廓 ：零件表面中峰谷的波 距λ大于10mm的不平程度 属于宏观形状误差（波长 距 和波高之比大于 1000 ， P 轮 廓）。
1 n Ra Z i n i 1
Z
Z
特点： ⑴信息量大：各点高度信息均计算在内 ⑵测量方便：触针式电动轮廓仪、标准样块（用于现场观 测和触觉对比估计）。 ⑶是基本参数，可独立使用并优先选用 ⑷受触针和测量原理限制，适用于Ra∈[0.025，6.3]μm 知识链接：铁原子直径约0.0002μm，即0.2nm。
1.表面粗糙度技术要求的内容
5.3 表面粗糙度的技术要求
基本要求：必须给出粗糙度轮廓幅度参数及允许值和测 量时的取样长度
必要时给出其它参数，纹理方向、加工方法……
2.表面粗糙度评定参数种类的选择
评定参数的选择：如无特殊要求，一般仅选用高度参 数。推荐优先选用Ra值，因为Ra能充分反映零件表 面轮廓的特征。以下情况下例外： 当表面过于粗糙（Ra＞6.3μm）或过于光滑（ Ra＜ 0.025 μm ）时，可选用Rz，因为此范围便于选择用 于测量Rz的仪器测量。
1．相关术语 零件表面轮廓：是用垂直于实际轮廓的理想表面与该被测面 相交时的交线。 分类 (1)表面粗糙度轮廓(surface roughness):表面所具有的微小 峰谷的不平程度，波距λ小于1mm的微观几何形状误差。 （其波距和波高之比一般小于 50， R轮廓） (2)表面波纹度轮廓：零件表面中峰谷的波距λ大于等于1mm、 小于等于10mm的不平程度称为波纹度，它会引起零件运转时 的振动、噪声，特别是对旋转零件（如轴承）的影响是相当 大的， W轮廓。 国际标准化组织第57技术委员会正在制定表面波纹度有关国际 标准。（波距和波高之比等于50～1000） (3)原始轮廓 ：零件表面中峰谷的波 距λ大于10mm的不平程度 属于宏观形状误差（波长 距 和波高之比大于 1000 ， P 轮 廓）。
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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ln的比率。
给出Rmr(c)参数时，必须同时给出轮廓水平截距c值。
2.评定参数（GB/T 3505-2000） 国家标准GB/T1031-1995规定： 基本评定参数：幅度参数
附加评定参数：间距和形状特性参数
三、表面粗糙度的标注
国家标准GB/T131-1993对表面粗糙度的符号、代号及
2）当表面不允许出现较深加工痕迹，防止应力过于集中， 要求保证零件的抗疲劳强度和密封性时，需选Rz。
附加参数一般不单独使用。
1）对有特殊要求的少数零件的重要表面（如要求喷涂均
匀、涂层有较好的附着性和光泽表面）需要控制Rsm数
值。 2）对于有较高支撑刚度和耐磨性的表面，应规定Rmr(c) 参数。
2.表面粗糙度评定参数值的选择 表面粗糙度评定参数值的选择，不但与零件的使用性 能有关，还与零件的制造及经济性有关。
二、表面粗糙度的评定参数
表面粗糙度标准有: 《产品几何技术规范 表面结构 轮廓法 表面结构的术 语、定义及参数》（GB/T 3505-2000）
《表面粗糙度 参数及其数值》（GB/T1031-1995）
《机械制图 表面粗糙度符号、代号及其注法》（GB/T 131-1993）
1.基本术语及定义（GB/T 3505-2000）
选用的原则：在满足零件表面功能的前提下，评定参
数的允许值尽可能大（除Rmr(c)外），以减小加工困难，
降低生产成本。 选择方法:
1) 计算法 2）试验法3）类比法
3）类比法
2.1 表面粗糙度评定参数值的选择 （ ）在同一零件上工作表面比非工作表面粗糙度值小。
（2）摩擦表面比非摩擦表面、滚动摩擦表面比滑动摩
取样长度（lr） 用于判别被评定轮廓的不规则特征的X轴方向上的长 度，即具有表面粗糙度特征的一段基准线长度。 X轴的方向与轮廓总的走向一致，一般应包括5个以 上的波峰和波谷。
评定长度（ln）
评定长度是用于判别被评定轮廓的不规则特征的X轴
方向上的长度。
可包括一个或几个取样长度 。一般取ln=5lr。
第五章 表面粗糙度
一、概述
1. 表面粗糙度
表面粗糙度：在零件加工表面存在的一种由较小间距和
微小峰谷形成的微观几何形状误差。 宏观几何形状 λ >10mm 几何形状误差 表面波度 1mm< λ <10mm
表面粗糙度 λ <1mm
2.表面粗糙度对互换性的影响
表面粗糙度直接影响产品的质量，对零件表面许多功 能都有影响。其主要表现 ： 1. 配合性质 2. 耐磨性 3. 耐腐蚀性 4. 抗疲劳强度 为保证零件的使用性能和互换性，在零件几何精度设 计时必须提出合理的表面粗糙度要求。
线下面，数值写在代号的后面。
三、表面粗糙度的标注
2.表面粗糙度代号及其标注
其他要求表面粗糙度的标注
取样长度和评定长度标注在符号长边的横线下面 若需标注加工余量，可在规定之处加注余量值。
若某表面粗糙度要求按指定加工方法获得，可用文字标注。 若需控制表面加工纹理方向时，可在规定之处加注纹理方 向符号。
调。一般应符合：尺寸公差>形位公差＞表面粗糙度。 （7）还需考虑其他一些因素和要求
轮廓中线 : 具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线
轮 廓 中 线
轮廓的最小二乘中线 轮廓的算术平均中线
轮廓中线
1）轮廓的最小二乘中线 轮廓偏距z是指测量方
向上，轮廓线上的点与 基准线之间的距离 在取样长度内，使轮廓线上各点轮廓偏距zi的平方和 最小的线。
即
2）轮廓算术平均中线
轮廓算术平均中线是指在取样长度内划分实际轮廓为
擦表面的表面粗糙度值小。
（3）运动速度高、单位面积压力大、受交变载荷的零
件表面，以及最易产生应力集中的部位（如沟槽、园角、
台肩等），表面粗糙度值均应小些。
（4）配合要求高的表面，表面粗糙度值应小些。
2.表面粗糙度评定参数值的选择 （5）对防腐性能、密封性能要求高的表面，表面粗糙度 值应小些。
（6）配合零件表面的粗糙度与尺寸公差、形位公差应协
其标注做了规定。
பைடு நூலகம்
1.表面粗糙度符号
2.表面粗糙度代号及其标注 当需要表示的加工表面对表面特征的其他规定有要
求时，应在表面粗糙度符号的相应位置，注上若干必要项
目的表面特征规定。
幅度参数的标注
2.表面粗糙度代号及其标注
间距、形状特征参数的标注
若需要标注RSm、Rmr(c)值时，将其符号注在长边的横
上、下两部分，且使两部分面积相等的基准线。
即
轮廓峰顶线
轮廓峰顶线是指在取样长度内，平行于基准线并通过
轮廓最高点的线。
轮廓谷底线
轮廓谷底线是指在取样长度内，平行于基准线并通过
轮廓最低点的线。
2.评定参数（GB/T 3505-2000） 幅度参数
1）轮廓算术平均偏差（Ra） 轮廓算术平均偏差是指在一个取样长度内,轮廓偏距 z(x)绝对值的算术平均值。
3.表面粗糙度在图样上的标注
表面粗糙度符号、代号一般标注在可见轮廓线、尺寸 界线、引出线或它们的延长线上。 符号的尖端必须从材料外指向表面。
举例
四、表面粗糙度的选择
1. 表面粗糙度评定参数的选择 如无特殊要求，一般仅选用幅度参数 1）在Ra=0.025～6.3μ ｍ范围内，优先选用Ra。表面过于 粗糙或太光滑时，多采用Rz。
2）轮廓最大高度（Rz）
轮廓最大高度是指在取样长度内，轮廓峰顶线与轮廓
谷底线之间的距离。
间距参数
轮廓峰和轮廓谷的 组合单元 1）轮廓单元的平均宽度(RSm )
在取样长度内，轮廓单元宽度Xs的平均值。
形状特性参数 评定长度内，一平行于X轴的 直线从峰顶线向下移一水平 截距c时，与轮廓相截所得各 轮廓支承长度率（Rmr(c)） 段截线长度bi之和。