表面粗糙度选用
表面粗糙度国家标注
10/9/2019
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。
和 GB/T18778.32006 定义) 。 其中轮廓参数是我国机械图样中目前最常用的,
轮廓算术平均偏差 Ra、轮廓最大高度 Rz 中的两 个高度为最多。粗糙度轮廓也称 R 轮廓。
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R轮廓（粗糙度参数）
（1）轮廓算术平均偏差Ra（幅度参数）
在取样长度内，被测实际轮廓上各点至轮 廓中线距离绝对值的平均值，即：
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（3）轮廓单元的平均宽度RSm（间距 参数）
在一个取样长度范围内所有轮廓单元的宽度 Xsi的平均值。
1 m
R Sm m i1 Xsi
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二、表面粗糙度（评定参数及数值）的选择
1 评定参数的选择：如无特殊要求，一般仅选 用幅度参数。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：
能、导电导热性能和胶合强度等也有着 不同程度的影响。
10/9/2019
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 为 5 个( 默认) 、3个、1 个取样长度。
表面粗糙度
y( x) dx
0
Ra
1 n
n i 1
yi
（2）轮廓最大高度Ｒz
在取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线 之间的距离。峰顶线和谷底线平行于中 线且分别通过轮廓最高点和最低点。
Rz =︱ypmax︱+︱yvmax︱
2、间距参数 轮廓单元的平均宽度RSm：在一个取 样长度内轮廓单元宽度Sm的平均值。
表面粗糙度对零件性能的影响
影响零件的耐磨性。 影响配合性质的稳定性。 影响零件的抗疲劳强度。 影响零件的抗腐蚀性。 影响零件的密封性。
4.2 表面粗糙度的评定
一、 基本术语
取样长度lr：评定表面粗糙度所规定的一段基准线 长度。应与表面粗糙度的基准大线小相适应。规定取样长 度是为了限制和减弱表面波纹度对表面粗糙度测量 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。 评定长度 ln：为了全面、充分地反映被测表面的特 性，在评定L 或测量L表面轮L廓时所必L 需的一L段长度。 评定长度可包括一个或多个取样长度。表面不均匀 的表面，宜选用较长的评定n 长度。 评定长度一般按5个取样长度来确定。
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。如机床的手轮或手柄。 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≈0.6IT，则Ra≤0.05IT； Rz≤0.2IT T≈0.4IT，则Ra≤0.025IT； Rz≤0.1IT T≈0.25IT，则Ra≤0.012IT； Rz≤0.05IT T＜0.25IT，则Ra≤0.15IT； Rz≤0.6IT
第4章 表面粗糙度
ppt课件-第五章-表面粗糙度精选全文完整版
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
表面粗糙度及表示方法
表面粗糙度及表示方法零件图除了图形、尺寸这外，还必须有制造零件应达到的一些质量要求，一般称为技术要求。
技术要求的内容通常有：表面粗糙度、尺寸公差、形状和位置公差、材料及其热处理、表面处理等。
下面先介绍表面粗糙度及其注法。
一、表面粗糙度的概念无论采用哪种加工方法所获得的零件表面，都不是绝对平整和光滑的，放在显微镜（或放大镜）下观察，都不得可以看到微观的峰谷不平痕迹，如图1所示。
表面上这种微观不平滑情况，一般是受刀具与零件间的运动、摩擦，机床的振动及零件的塑性变形等各种因素的影响而形成的。
表面上所具有的这种较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特征，称为表面粗糙度。
图1 表面粗糙度概念表面粗糙度是评定零件表面质量的一项技术指标，它对零件的配合性质、耐磨性、抗腐象征性、接触刚度、抗疲劳强度、密封性质和外观等都不得有影响。
因此，图样上要根据零件的功能要求，对零件的表面粗糙度做出相应的规定。
评定表面粗糙度的主要参数是轮廓算术平均偏差Ra，它是指在取样长度L范围内，补测轮廓线上各点至基准线的距离yi（如图2）的算术平均值，它是指在取样长度L范围内，被测轮廓线上各点至基准线的距离yi （如图12）的算术平均值，可用下表示：-----------或近似表示为：----------- 轮廓算术平均偏差可用电动轮廓仪测量，运算过程由仪器自动完成。
根据GB/T1031—199 5F规定（另外还有GB/T3525——2000以可同时查阅）,Ra数值愈小，零件表面愈趋平整光滑；Ra的数值，零件表面愈粗糙。
图2 轮廓算术平均编差图3 轮廓算术平均编差值二、表面粗糙度的选用表面粗糙度参数值的选用，应该既要满足零件表面的功能要求，又要考虑经济合理性。
具体选用时，可参照已有的类似零件图，用类比法确定。
在满足零件功能要求前提下，应尽量选用较大的表面粗糙度参数值，以降低加工成本。
一般地说，零件的工作表面、配合表面、密封表面、运动速度高和单位压力大的摩擦表面等，对表面平整光滑程度要求高，参数值应取小些。
表面粗糙度及检测
任务二 表面粗糙度的评定
（２）轮廓的单峰平均间距S：在取样长度内，轮廓的单峰间距Si的算 术平均值。所谓轮廓单峰间距Si ，是指两相邻轮廓单峰最高点在 中线上的投影长度，如图４-６所示。用下式表示为
（３）轮廓的支承长度率Rmr(c) ：在取样长度内，一平行于基准线的线 与轮廓相截所得到的各段截线长度bi （图４-６）之和与取样长度l 之比。用下式表示为
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任务四 选用和检测表面粗糙度
４．印模法 印模法是指用塑性材料将被测表面印模下来，然后对印模表
面进行测量。常用的印模材料有川蜡、石蜡和低熔点合金等。这 些材料的强度和硬度都不高，故一般不用针触法测量它。由于印 模材料不可能填满谷底，且取下印模时往往使印模波峰削平，所 以测得印模的Rz值比实际略有缩小。一般需根据实验修正。印模 法适用于大尺寸零件的内表面，测量范围为Rz＝０．８～３３０μ ｍ。
１．取样长度lｒ 取样长度是指测量和评定表面粗糙度时所规定的一段基准线长
度，如图４-２所示。取样长度的方向与轮廓总的走向一致。规定 取样长度的目的在于限制和利减弱其他几何形状误差，特别是表 面波度对测量的影响，表面越粗糙，取样长度就越大。在所选取 的取样长度内，一般至少包含五个波峰和波谷。 ２．评定长度lｎ
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任务四 选用和检测表面粗糙度
（４）配合性质要求越稳定，表面粗糙度值应越小。配合性质相同时， 尺寸愈小的结合面，表面粗糙度值也应越小。同一精度等级，小 尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度值要小。
（５）尺寸公差、形状公差和表面粗糙度是在设计图样上同时给出的 基本要求，三者互相存在密切联系，故取值时应相互协调，一般 应符合：尺寸公差＞形状公差＞表面粗糙度。
表面粗糙度
Ml ( c ) Rmr ( c ) = ln
Rmr(c)
4. 3 表面粗糙度的选用
4.3.1 评定参数的选用 幅度参数Ra 是基本参数。 幅度参数 、Rz是基本参数。 是基本参数 有粗糙度要求的表面必须选择一个幅度参 数。 0.025~6.3µ推荐选用 ，其余选用Rz 推荐选用Ra 其余选用 推荐选用 RSm 、Rmr(c) 是辅助参数 不能单独选用， 不能单独选用，只能作为幅度参数的附加 参数，表面有特殊功能要求时选用。 参数，表面有特殊功能要求时选用。
• 协调好表面粗糙度参数值与尺寸及形位公 差的关系。通常，尺寸、形位公差值小， 差的关系。通常，尺寸、形位公差值小， 表面粗糙度Ra或 值也要小 值也要小； 表面粗糙度 或Rz值也要小；尺寸公差等 级相同时，轴比孔的粗糙度数值要小。 级相同时，轴比孔的粗糙度数值要小。 • 防腐蚀性、密封性要求高，或外形要求美 防腐蚀性、密封性要求高， 观的表面应选用较小的粗糙度数值。 观的表面应选用较小的粗糙度数值。 • 凡有关标准已对表面粗糙度作出规定的标 准件或常用典型零件（例如， 准件或常用典型零件（例如，与滚动轴承 配合的轴颈和基座孔、与键配合的轴槽、 配合的轴颈和基座孔、与键配合的轴槽、 轮毂槽的工作面等），应按相应的标准确 轮毂槽的工作面等），应按相应的标准确 ）， 定其表面粗糙度参数值。 定其表面粗糙度参数值。
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3.轮廓中线(Mean lines) 轮廓中线(Mean 具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。 具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。 也就是评定表面粗糙度参数值大小的一条参考 有下列两种： 线。有下列两种： a. 轮廓最小二乘中线（m）：它是指在取样长 轮廓最小二乘中线（ ）：它是指在取样长 度内，使轮廓上各点的纵坐标值 度内，使轮廓上各点的纵坐标值 Zi(x) 平方和 为最小的线， 为最小的线，即 lr 2
第四章-表面粗糙度
配合性质要求高旳结合表面，配合间隙小旳配合表面 以及要求连接可靠，受重载旳过盈配合表面等，都应 该取较小旳表面粗糙度参数值。
配合性质相同，零件尺寸愈小则表面粗糙度参数值应 愈小；同一精度等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔旳表 面粗糙度参数值要小些。
第四章 表面粗糙度
参数值旳选用措施
可用类比法来拟定。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 在拟定旳函数关系。如机床旳手轮或手柄。
第四章 表面粗糙度
4.3 表面粗糙度旳测量
比较法：将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较， 多用于车间，评估表面粗糙度值较大旳工件。
光切法：利用光切原理，用双管显微镜测量。 常用于 测量Rz为0.5～60μm。
干涉法：利用光波干涉原理，用干涉显微镜测量。可 测量Rz和Ry值。
印模法：利用石腊、低熔点合金或其他印模材料，压 印在被测零件表面，放在显微镜下间接地测量被测表 面旳粗糙度。合用于笨重零件及内表面。
R（在a 取1）1l样0轮l 长y廓(度x算)内dx术，平被均测R偏实a 差际Ｒ1n轮ai廓n1 上yi 各点至 轮廓中线距离绝对值旳平均值，即
第四章 表面粗糙度
1 l
Ra l 0 y(x)dx
Ra
1 n
n i 1
yi
（2）微观不平度十点高度Ｒz
在取样长度内５个最大旳轮廓峰高ypi平 均值与5个最大轮廓谷深yvi平均值之和。 Rz 只能反应轮廓旳峰高，不能反应峰顶 旳锋利或平钝旳几何特征。
1、基本概念
零件表面旳形貌可分为三种情况：
(1)表面粗糙度：零件表面所具有旳微小峰谷旳不平程度， 其波长和波高之比一般不不小于 50。属于微观几何形 状误差。
(2)表面波纹度：零件表面中峰谷旳波长和波高之比等于 50～1000旳不平程度称为波纹度。会引起零件运转时 旳振动、噪声，尤其是对旋转零件（如轴承）旳影响 是相当大旳目前表面波纹度还没有制定国标。国际原 则化组织第57技术委员会正在制定表面波纹度有关国 际原则。
第5章 表面粗糙度及其检测讲解
2.λc轮廓滤波器(λc profile filter) 确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器。当
测量信号通过λc滤波器后将抑制波纹度的影响。
3.取样长度lr
取样长度：是测量或评定表面粗糙度所规定的一段基准 线长度，至少包含5个微峰和5个微谷。
零件表面越粗糙，表面上的凹痕和裂纹越明显，对应力集 中越敏感。尤其是当零件受到交变载荷时，零件的疲劳损坏可 能性越大，疲劳强度越差。
此外，表面粗糙度还影响零件的密封性能、产品的美观和 表面涂层的质量等。
第二节 表面粗糙度的评定
一、基本术语及定义
1. 轮廓滤波器(profile filter) 把轮廓分成长波和短波成分的滤波器。在测量粗糙度、
Zv 4 Zp 3
Zp 4 Zp 5 Zv 5
Zp 6 Zv 6
2)轮廓的最大高度
在一个取样长度范围内，最大轮廓峰高Zp与最大轮廓谷 深Zv之和称之为轮廓最大高度，用符号Rz表示， 即Rz = Zp + Zv
中线 lr
图5-7 表面粗糙度轮廓的最大高度Rz的确定
2．间距特征参数 一个轮廓峰与相邻的轮廓谷的组合叫做轮廓单元。在一个
表面结构要求图形标注的演变
第三节 表面粗糙度的标注
一、表面粗糙度轮廓的符号和代号
1.表面粗糙度的基本符号
2．基本符号周围有关的标注 a ~标注表面结构的单一要求，注写顺序: 传输带（测量
粗糙度轮廓参数值时所用轮廓滤波器的限定波长范围）和取样 长度, 表面结构参数代号, 极限值。在传输带和取样长度后应 有一斜线“/”。 例如：0.0025~0.8/Rz 6.3
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表面粗糙度选用
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序号=1
Ra值不大于\μm=100
表面状况=明显可见的刀痕
加工方法=粗车、镗、刨、钻
应用举例=粗加工的表面，如粗车、粗刨、切断等表面，用粗镗刀和粗砂轮等加工的表面，
一般很少采用
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序号=2
Ra值不大于\μm=25、50
表面状况=明显可见的刀痕
加工方法=粗车、镗、刨、钻
应用举例=粗加工后的表面，焊接前的焊缝、粗钻孔壁等
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序号=3
Ra值不大于\μm=12.5
表面状况=可见刀痕
加工方法=粗车、刨、铣、钻
应用举例=一般非结合表面，如轴的端面、倒角、齿轮及皮带轮的侧面、键槽的非工作表面，
减重孔眼表面
-----------------------------------------------------------
序号=4
Ra值不大于\μm=6.3
表面状况=可见加工痕迹
加工方法=车、镗、刨、钻、铣、锉、磨、粗铰、铣齿
应用举例=不重要零件的配合表面，如支柱、支架、外壳、衬套、轴、盖等的端面。紧固件
的自由表面，紧固件通孔的表面，内、外花键的非定心表面，不作为计量基准的齿轮顶圈圆
表面等
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序号=5
Ra值不大于\μm=3.2
表面状况=微见加工痕迹
加工方法=车、镗、刨、铣、刮1～2点/cm^2、拉、磨、 锉、滚压、铣齿
应用举例=和其他零件连接不形成配合的表面，如箱体、外壳、端盖等零件的端面。要求有
定心及配合特性的固定支承面如定心的轴间，键和键槽的工作表面。不重要的紧固螺纹的表
面。需要滚花或氧化处理的表面
-----------------------------------------------------------
序号=6
Ra值不大于\μm=1.6
表面状况=看不清加工痕迹
加工方法=车、镗、刨、铣、铰、拉、磨、滚压、刮1～2点/cm^2铣齿
应用举例=安装直径超过80mm的G级轴承的外壳孔，普通精度齿轮的齿面，定位销孔，V
型带轮的表面，外径定心的内花键外径，轴承盖的定中心凸肩表面
-----------------------------------------------------------
序号=7
Ra值不大于\μm=0.8
表面状况=可辨加工痕迹的方向
加工方法=车、镗、拉、磨、立铣、刮3～10点/cm^2、滚压
应用举例=要求保证定心及配合特性的表面，如锥销与圆柱销的表面，与G级精度滚动轴承
相配合的轴径和外壳孔，中速转动的轴径，直径超过80mm的E、D级滚动轴承配合的轴
径及外壳孔，内、外花键的定心内径，外花键键侧及定心外径，过盈配合IT7级的孔（H7），
间隙配合IT8～IT9级的孔（H8，H9），磨削的齿轮表面等
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序号=8
Ra值不大于\μm=0.4
表面状况=微辨加工痕迹的方向
加工方法=铰、磨、镗、拉、刮3～10点/cm^2、滚压
应用举例=要求长期保持配合性质稳定的配合表面，IT7级的轴、孔配合表面，精度较高的
齿轮表面，受变应力作用的重要零件，与直径小于80mm的E、D级轴承配合的轴径表面、
与橡胶密封件接触的轴的表面，尺寸大于120mm的IT13～IT16级孔和轴用量规的测量表
面
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序号=9
Ra值不大于\μm=0.2
表面状况=不可辨加工痕迹的方向
加工方法=布轮磨、磨、研磨、超级加工
应用举例=工作时受变应力作用的重要零件的表面。保证零件的疲劳强度、防腐性和耐久性，
并在工作时不破坏配合性质的表面，如轴径表面、要求气密的表面和支承表面，圆锥定心表
面等。IT5、IT6级配合表面、高精度齿轮的表面，与G级滚动轴承配合的轴径表面，尺寸
大于315mm的IT7～IT9级级孔和轴用量规级尺寸大于120～315mm的IT10～IT12级孔
和轴用量规的测量表面等
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序号=10
Ra值不大于\μm=0.1
表面状况=暗光泽面
加工方法=超级加工
应用举例=工作时承受较大变应力作用的重要零件的表面。保证精确定心的锥体表面。液压
传动用的孔表面。汽缸套的内表面，活塞销的外表面，仪器导轨面，阀的工作面。尺寸小于
120mm的IT10～IT12级孔和轴用量规测量面等.
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序号=11
Ra值不大于\μm=0.05
表面状况=亮光泽面
加工方法=超级加工
应用举例=保证高度气密性的接合表面，如活塞、柱塞和汽缸内表面，摩擦离合器的摩擦表
面。对同轴度有精确要求的孔和轴。滚动导轨中的钢球或滚子和高速摩擦的工作表面
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序号=12
Ra值不大于\μm=0.025
表面状况=镜面光泽面
加工方法=超级加工
应用举例=高压柱塞泵中柱塞和柱塞套的配合表面，中等精度仪器零件配合表面，尺寸大于
120mm的IT6级孔用量规、小于120mm的IT7～IT9级轴用和孔用量规测量表面
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序号=13
Ra值不大于\μm=0.012
表面状况=雾状镜面
加工方法=超级加工
应用举例=仪器的测量表面和配合表面，尺寸超过100mm的块规工作面
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序号=14
Ra值不大于\μm=0.0063
表面状况=雾状 表面
加工方法=超级加工
应用举例=块规的工作表面，高精度测量仪器的测量面，高精度仪器摩擦机构的支承表面