表面粗糙度的国家标准主要术语及定义
表面粗糙度主要术语及定义
表面粗糙度主要术语及定义
取样长度l ① 取样长度 （lr） ——用于判别被评定轮廓的不规则特征 用于判别被评定轮廓的不规则特征 轴方向上的长度。 的x轴方向上的长度。 轴方向上的长度
注意： 注意： 一般表面越粗糙，取样长度就越大 越大； a) 一般表面越粗糙，取样长度就越大； 取样长度不可太短或太长; 一般应包括5个或5 b) 取样长度不可太短或太长; 一般应包括5个或5个以上的峰
注意：表面粗糙度是在垂直 注意：表面粗糙度是在垂直 纹理方向上进行测量的。 纹理方向上进行测量的。
Z2 Z1
Zn
表面粗糙度主要术语及定义
轮廓算术平均中线——在一个取样长度 lr内划分实际轮廓 轮廓算术平均中线 在 内划分实际轮廓 面积相等的基准线 为上下两部分，且使上、下两部分的面积相等的基准线。 为上下两部分，且使上、下两部分的面积相等的基准线。 加工纹理方向——加工完后在零件表面上留下的痕迹方 ④ 加工纹理方向 加工完后在零件表面上留下的痕迹方 向。 ln lr
表面粗糙度主要术语及定义
表面粗糙度—加工表面所具有的较小间距和微小峰谷不平度。
S
s h
线的大体走向: 线的大体走向: 形状误差 宏观） （宏观） 波纹度：波距S和波高 和波高H均 波纹度：波距 和波高 均 较大 表面粗糙度： 表面粗糙度：具有微小的 微观） 波距 s 和波高 h （微观）
表面粗糙度主要术语及定义
(谷)点,具体取值参考表4-1。 具体取值参考表4
表面粗糙度主要术语及定义
用于判别被评定轮廓的x轴方向上的 ② 评定长度 ln（ln）——用于判别被评定轮廓的 轴方向上的 用于判别被评定轮廓的 长度，而规定的一段最小测量长度。 最小测量长度 长度，而规定的一段最小测量长度。它包括一个或几个取 样长度 。 中线——具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线 。 ③ 中线 具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线
表面粗糙度
5.两种或多种工艺获得的同一表面的注法
铎-互换性-5-表面粗糙度 20
6.粗糙度的简化标注
铎-互换性-5-表面粗糙度
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§4
表面粗糙度的选择
一、粗糙度评定参数的选择
在机械零件精度的设计中,通常只给出幅度参 数Ra或Rz及允许值。 根据功能需要,可附加选用间距参数或其他的 评定参数及相应的允许值。 1.国标规定当Ra为0.025～6.3μm或Rz为 0.100～25μm范围时,应优先选用Ra参数
第5章
表面粗糙度
J6-30
王萌萌
主讲
1
§1
概述
一、表面结构 机械加工后的工件表面,总会遗留下切削刃或 磨料的加工痕迹。再光滑的表面,放大观察也会 发现它们是高低不平的。
2
二、表面粗糙度的概念
零件加工表面上具有的较小间距和峰谷所组 成的微观几何形状特性称为表面粗糙度。
表面粗糙度越小，零件表面越光洁。 三、表面粗糙度对零件使用性能的影响 1.对配合性质的影响 2.对耐磨性的影响 表面越粗糙,则摩擦阻力越大,零件磨损也越快
24
4.配合性质要求高的结合表面,间隙小的配合 表面以及要求连接可靠、受重载荷的过盈配合表 面等都应取较小的粗糙度参数值。 5.通常尺寸精度和几何精度要求愈高的部位, 参数值应愈小。 6.与标准件配合时,按标准件规定选。
7.配合性质相同,尺寸越小,则粗糙度参数值 越小；同一精度等级,小尺寸比大尺寸、轴比孔 粗糙度参数值要小。
4
§2
表面粗糙度的评定参数
关于粗糙度的国家标准有：GB/T3505-2009、 GB/T1031-2009、GB/T131-2006等为生产、设计 中遵照应用。
一、基本术语及定义
表面粗糙度的基本术语
表面粗糙度的基本术语表面粗糙度是指物体表面的不平整程度，通常用于描述工程制品的加工质量。
表面粗糙度是一个重要的质量指标，对于一些机械零件的连接、密封和摩擦等方面都有很大的影响。
因此，表面粗糙度也成为了机械加工行业中的一个重要概念。
在描述表面粗糙度时，我们需要了解一些基本术语。
1. 粗糙度粗糙度是指表面上的微小起伏，包括高峰和低谷。
这些起伏的尺寸通常由表面的平均高度和深度确定。
粗糙度是表面不规则程度的一个量化指标，通常用Ra值表示。
2. Ra值Ra值是表面粗糙度的一个重要参数。
它表示整个表面的平均高度偏差，通常以微米为单位。
Ra值越小，表面越光滑。
3. Rz值Rz值是表面粗糙度的另一个重要参数。
它表示表面上最大峰和最大谷之间的距离。
Rz值越小，表面越光滑。
4. Rt值Rt值是表面粗糙度中的一个参数。
它表示表面上最高和最低点之间的距离。
Rt值越小，表面越光滑。
5. Rq值Rq值是表面粗糙度的另一个参数。
它表示表面上所有高度偏差的平方和的平方根。
Rq值越小，表面越光滑。
6. Rmax值Rmax值是表面粗糙度的一个参数。
它表示表面上最大峰和最大谷之间的距离。
Rmax值越小，表面越光滑。
7. Rmr值Rmr值是表面粗糙度的另一个参数。
它表示表面上所有高度偏差的平方和的平方根。
Rmr值越小，表面越光滑。
8. Rk值Rk值是表面粗糙度的一个参数。
它表示表面上最大谷的深度。
Rk 值越小，表面越光滑。
9. Rpk值和Rvk值Rpk值和Rvk值分别表示表面上最高峰和最低谷的高度。
Rpk值和Rvk值越小，表面越光滑。
表面粗糙度是一个非常重要的概念，对于机械制造和加工行业有着重要的意义。
掌握表面粗糙度的基本术语，可以更好地评估加工品质，并提高加工品质的控制能力。
表面粗糙度主要术语及定义
表面粗糙度仪(光洁度)的国家标准主要术语及定义表面粗糙度仪(光洁度)的国家标准主要术语及定义友情提示：时代公司作为“国家表面粗糙度标准”的起草和制定的重要成员之一，热诚欢迎尊敬的阁下共同学习探讨表面粗糙度的相关问题！本资料给出的参数符合GB/T3505-2000《产品几何技术规范表面结构轮廓法表面结构的述语、定义及参数》、符合GB/T6062-2002《产品几何量技术规范（GPS）表面结构轮廓法接触（触针）式仪器的标称特性》。
图一：放大n倍后的工件截面/表面粗糙度及轮廓：图二：各种加工方法能得到的表面光度：图三：常见的表面粗糙度仪的工件测量：表面粗糙度关键技术术语：(1)表面粗糙度：取样长度L取样长度是用于判断和测量表面粗糙度时所规定的一段基准线长度，它在轮廓总的走向上取样。
(2)表面粗糙度：评定长度Ln由于加工表面有着不同程度的不均匀性，为了充分合理地反映某一表面的粗糙度特性，规定在评定时所必须的一段表面长度，它包括一个或数个取样长度，称为评定长度Ln。
(3)表面粗糙度：轮廓中线（也有叫曲线平均线）M轮廓中线M是评定表面粗糙度数值的基准线。
评定参数及数值:国家规定表面粗糙度的参数由高度参数、间距参数和综合参数组成。
表面粗糙度高度参数共有三个:(1)轮廓算术平均偏差Ra ：在取样长度L内，轮廓偏距绝对值的算术平均值。
(2)微观不平度十点高度Rz在取样长度L内最大的轮廓峰高的平均值与五个最大的轮廓谷深的平均值之和。
(3)轮廓最大高度Ry在取样长度内，轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。
表面粗糙度间距参数共有两个：(4)轮廓单峰平均间距S两相邻轮廓单峰的最高点在中线上的投影长度Si，称为轮廓单峰间距，在取样长度L内，轮廓单峰间距的平均值，就是轮廓单峰平均间距。
(5)轮廓微观不平度的平均间距Sm含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一段中线长度Sm i，称轮廓微观不平间距。
表面粗糙度综合参数：(6)轮廓支承长度率t p轮廓支承长度率就是轮廓支承长度n p与取样长度L之比。
第5章 表面粗糙度
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。
表面粗糙度最新国家标注
评定长度一般按5个取样长n 度来确定。
3/29/2020
评定表面粗糙度的基准线
评定表面粗糙度的基准线,有以下两种： 轮廓的最小二乘中线m
在取样长度内，使轮廓上各点至一条该线的距离平方和为 最小。
即： n yi2 min i 1
技术产品文件中表面结构要求标注的控制元素
3/29/2020
a 上限或下限符号U或L b 滤波器类型“x”。标准滤波器是高斯滤波器(GB/T 18777)。
以前的标准滤波器是2RC滤波器。将来也可能对其他的滤波器 进行标准化。在转换期间，在图样上标注滤波器类型对某些公 司比较方便。滤波器类型可以标注为“高斯滤波器”或 “2RC"。滤波器名称并没有标准化，但这里所建议的标注名 称是明确的，无争议的。
表面粗糙度GB/T 131- 2006
重机技术中心标准化 侯岩舒 2016.8
新国标 GB/131- 2006《产品几何技术规范( GPS) 技术产品文件中表面结构的表示法》
充分考虑了对零件表面质量影响的多种因素, 除表面粗糙度外还有在机械加工过程中, 由 于机床、工件和刀具系统的振动, 在工件表 面所形成的间距比粗糙度大得多的表面不平 度、即波纹度的影响。所以, 表面粗糙度、 表面波纹度以及表面几何形状误差总是同时 生成并存在同一表面上综合影响零件的表面 轮廓。
3/29/2020
5 表面结构要求在图样中的注法
图1 表面结构要求的注写方向
3/29/2020
标注在轮廓线上或指引线上
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。表面结构要求可标注在轮廓线上, 其符号应从材料 外指向并接触表面, 如图 2 所示。必要时, 表面结构也 可用带箭头或黑点的指引线引出标注, 如图 3 所示。
表面粗糙度最新国家标注
有关检验规范的基本术语
1 取样长度和评定长度
取样长度——测量表面粗糙度轮廓时，测量限制的一
段足够短的长度，以限制或减弱波纹度、排除形状误 差对表面粗糙度轮廓测量的影响。（详见P134表5-1） 评定长度默认为 5 个取样长度, 否则应注明个数。 例如Rz0.4、Ra3 0.8、Rz1 3.2 分别表示评定长度
参数值的选用方法
可用类比法来确定。一般尺寸公差、表面形状公差小 时，表面粗糙度参数值也小，但也不存在确定的函数 关系。 一般情况下，它们之间有一定的对应关系，设形状公 差为t，尺寸公差为IT，它们之间的关系可参照以下对 应关系：
若t≈0.6 IT，则Ra≤0.05 IT； Rz≤ 0.2 IT
极限值判断规则
2 最大规则: 运用本规则时, 被检的整个表 面上测得的参数值一个也不应超过给定的 极限值。 16%规则是所有表面结构要求标注的默认 规则。即图样上不注写其它符号时，均默 认为应用 16%规则( 例如 Ra0.8) 。即当 参数代号后标注写“max”字样时, 则应用 最大规则( 例如 Ramax0.8)
即：F1+F2+…+Fn= G1+G2+…+Gm
F
1
F
2
y=f(x)
Fn
0 G1 G2 L Gm
x
轮廓参数
轮廓参数，与GB/T 3505标准相关的参数 有： —R轮廓（粗糙度参数）； —W轮廓（波纹度参数）；
—P轮廓（原始轮廓参数）。
评定表面结构常用的参数（三大参数）
轮廓参数( 由 GB/T35052000 定义)
表面加工纹理方向：指表面微观结构的主要方向，由所采 用的加工方法或其它因素形成，必要时才规定。
表面粗糙度
表面粗糙度经机械加工后工件表面看起来很光滑平整，但由于机床的振动、切屑分离时材料的塑性变形等原因，总会留下刀刃或磨轮的加工痕迹。
在显微镜下可以看到这些痕迹都是由许多微小高低不平的谷峰组成。
国标 GB／fl031—1995规定，表面粗糙度就是指加工表面具有较小间距和谷峰所组成的微观几何形状特性，即表面的微观不平度（按相邻两波的峰或谷间距在lmrn以下）。
表面粗糙度较确切地反映了工件表面微观几何形状的概念，它是指表面粗糙不平的程度。
表面粗糙度对机械零件的配合性质、耐磨性、抗腐蚀性都有着密切的关系，它影响到机器的可靠性和使用寿命。
因此，表面粗糙度是衡量机器和机械零件质量的重要指标之一。
〔一》有关术语和评定会牙国标规定，采用中线制评定表面粗糙度、评定表面粗糙度的参数从轮廓算术偏差凡、微观不平度十点高度尼、轮廓最大高度尼三项中选取。
推荐优先选用凡。
l．取样长度l 用于判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度。
其数值在评定时按表面要求在规定系列中选用其中一个值。
2．评定长度I。
评定轮廓所必须的一段表面长，它包括一个或几个取样长度。
评定长度的长短主要是考虑到加工表面的不均匀程度和保证测量结果能客观地反映被测表面的粗糙度特征。
一般情况下，ln。
sl，如被测表面均匀性较好，可3，轮廓算术平均偏差凡在取样长度l内轮廓伯良绝对值的一水平均值。
R。
参数概念较直观，易于理解，并在仪器上进行处理运算较简单，被普遍采用。
如图3－8所示。
4．微观不平度十点高度凡在取样长度内5个最大的轮廓峰高的平均值与5个最大的轮廓谷深的平均值之和。
R。
参数概念较严密直观，易在仪器上测得，但只考虑峰高和谷深的几个点，反映出的表面有局限。
R。
也是用得较多的一个参数。
5．轮廓最大高度尼在取样长度内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。
R。
参数对某些表面不允许出现较深的加工痕迹和小零件表面有其实用意义，并且测量计算比较简单。
关于凡、R沪上，三个参数的详细计算可查国家有关标准。
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表面粗糙度的国家标准主要术语及定义
(1)表面粗糙度取样长度l
取样长度是用于判断和测量表面粗糙度时所规定的一段基准线长度，它在轮廓总的走向上取样。
(2)表面粗糙度评定长度Ln
由于加工表面有着不同程度的不均匀性，为了充分合理地反映某一表面的粗糙度特性，规定在评定时所必须的一段表面长度，它包括一个或数个取样长度，称为评定长度Ln。
(3)表面粗糙度轮廓中线m
轮廓中线m是评定表面粗糙度数值的基准线。
评定参数及数值
国家规定表面粗糙度的参数由高度参数、间距参数和综合参数组成。
表面粗糙度高度参数共有三个:
(1)轮廓算术平均偏差Ra
在取样长度l内，轮廓偏距绝对值的算术平均值。
(2)微观不平度十点高度Rz
在取样长度内最大的轮廓峰高的平均值与五个最大的轮廓谷深的平均值之和。
(3)轮廓最大高度Ry
在取样长度内，轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。
表面粗糙度间距参数共有两个：
(4)轮廓单峰平均间距S
两相邻轮廓单峰的最高点在中线上的投影长度Si，称为轮廓单峰间距，在取样长度内，轮廓单峰间距的平均值，就是轮廓单峰平均间距。
(5)轮廓微观不平度的平均间距Sm
含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一段中线长度Sm i，称轮廓微观不平间距。
表面粗糙度综合参数
(6)轮廓支承长度率t p
轮廓支承长度率就是轮廓支承长度n p与取样长度l之比。
第四章→4.9.3 表面粗糙度的测量
第9节表面粗糙度的检测
三、表面粗糙度的测量
表面粗糙度的检测程序
检测表面粗糙度的常用方法。