第四章 表面粗糙度
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第4章 表面粗糙度与检测
4.1.1 表面粗糙度
概述
表面粗糙度是指加工表面所具有的较小间距和微小峰谷所组成的微观几何形状特征。 (一)表面形状误差：以工件整个表面形状与理想形状的变动量来评定——宏观几何形状误差。 产生的原因：工件的安装定位误差，机床—刀具—工件相对不准确及切前力变化造成。 (二)表面波度：零件表面上具有周期性变化的误差——中间几何形状误差。 产生的原因：切削力的波动、振动等原因造成的具有明显周期性的波形，这种误差不是所有加工表面都 会有的。 (三)表面粗糙度：零件加工表面上微小的峰谷，这些峰谷的高低程度及间距状况——微观的几何形状误差。 产生原因：加工痕迹、切屑分离时的塑性变形、工艺系统中的高频振动、刀具和被加工表面的摩擦。
4.5
表面粗糙度的检测
表面粗糙度的评定，有定性及定量两种方法。 定性：主要借助于表面粗糙度样块或放大镜、显微镜，根据检验者的 目测或感触，通过比较的方法来判断被测零件的表面粗糙度。 定量：借助于各种检验仪器，准确的测出被测表面粗糙度的具体参数 值。 1．比较法 将被测表面与已知高度参数的表面粗糙度样板相比较，从而估计出被 测表面粗糙度。 比较法只能检测算术平均偏差Ra。
习 题
将下列要求标注在图上，零件的加工均采用去 除材料的方法。 (1) 直径为φ50mm的圆柱外表面粗糙度Ra的上 限值为3.2μm。 (2) 左端而的表面粗糙度Ra的上限值为1.6μm。 (3) 直径为φ50mm的圆柱右端面的表面粗糙度 Ra的上限值为1.6μm。 (4) 内孔表面粗糙度Ra的上限值为0.4μm。 (5) 螺纹工作面的表面粗糙度Rz的最大值为 1.6μm，最小值为0.8μm。 (6) 其余各加工面的表面粗糙度Ra的上限值为 12.5μm。
1. 轮廓峰和轮廓谷 轮廓峰是指连接(轮廓和X轴)两相邻交点向外(从材料到周围介质)的轮廓部分。 轮廓谷是指连接两相邻交点向内(从周围介质到材料)的轮廓部分。 2. 轮廓单元：指轮廓峰和轮廓谷的组合。 3. 轮廓峰高Zp和轮廓谷深Zv 轮廓峰高Zp则是轮廓最高点距X轴线的距离。 轮廓谷深Zv则是X轴线与轮廓谷最低点之间的距离。 4. 轮廓单元的高度Zt：指一个轮廓单元的峰高和谷深之和。 5. 轮廓单元的宽度Xs：指X轴线与轮廓单元相交线段的长度。 6. 在水平位置c上轮廓的实体材料长度Ml(c) 在一个给定水平位置c上用一条平行于X轴的线与轮廓单元相截所获得的各段截线 长度之和。
概述
表面粗糙度是指加工表面所具有的较小间距和微小峰谷所组成的微观几何形状特征。 (一)表面形状误差：以工件整个表面形状与理想形状的变动量来评定——宏观几何形状误差。 产生的原因：工件的安装定位误差，机床—刀具—工件相对不准确及切前力变化造成。 (二)表面波度：零件表面上具有周期性变化的误差——中间几何形状误差。 产生的原因：切削力的波动、振动等原因造成的具有明显周期性的波形，这种误差不是所有加工表面都 会有的。 (三)表面粗糙度：零件加工表面上微小的峰谷，这些峰谷的高低程度及间距状况——微观的几何形状误差。 产生原因：加工痕迹、切屑分离时的塑性变形、工艺系统中的高频振动、刀具和被加工表面的摩擦。
4.5
表面粗糙度的检测
表面粗糙度的评定，有定性及定量两种方法。 定性：主要借助于表面粗糙度样块或放大镜、显微镜，根据检验者的 目测或感触，通过比较的方法来判断被测零件的表面粗糙度。 定量：借助于各种检验仪器，准确的测出被测表面粗糙度的具体参数 值。 1．比较法 将被测表面与已知高度参数的表面粗糙度样板相比较，从而估计出被 测表面粗糙度。 比较法只能检测算术平均偏差Ra。
习 题
将下列要求标注在图上，零件的加工均采用去 除材料的方法。 (1) 直径为φ50mm的圆柱外表面粗糙度Ra的上 限值为3.2μm。 (2) 左端而的表面粗糙度Ra的上限值为1.6μm。 (3) 直径为φ50mm的圆柱右端面的表面粗糙度 Ra的上限值为1.6μm。 (4) 内孔表面粗糙度Ra的上限值为0.4μm。 (5) 螺纹工作面的表面粗糙度Rz的最大值为 1.6μm，最小值为0.8μm。 (6) 其余各加工面的表面粗糙度Ra的上限值为 12.5μm。
1. 轮廓峰和轮廓谷 轮廓峰是指连接(轮廓和X轴)两相邻交点向外(从材料到周围介质)的轮廓部分。 轮廓谷是指连接两相邻交点向内(从周围介质到材料)的轮廓部分。 2. 轮廓单元：指轮廓峰和轮廓谷的组合。 3. 轮廓峰高Zp和轮廓谷深Zv 轮廓峰高Zp则是轮廓最高点距X轴线的距离。 轮廓谷深Zv则是X轴线与轮廓谷最低点之间的距离。 4. 轮廓单元的高度Zt：指一个轮廓单元的峰高和谷深之和。 5. 轮廓单元的宽度Xs：指X轴线与轮廓单元相交线段的长度。 6. 在水平位置c上轮廓的实体材料长度Ml(c) 在一个给定水平位置c上用一条平行于X轴的线与轮廓单元相截所获得的各段截线 长度之和。
表面粗糙度及检测
取样长度
范围内，峰谷旳数量。
（4）轮廓单峰平均间距S • 两相邻轮廓单峰旳最高点在中线上旳投影长度Si
称为轮廓单峰间距，在取样长度内，轮廓单峰间 距旳平均值，就是轮廓单峰平均间距。
1 n
S n i1 Si
（5）轮廓微观不平度旳平均间距Sm
t p
np l
100%
1 l
n i 1
bi
100%
• tp值应相应于不同旳水平截距C而给出，水平截距C可 用微米或C与Ry旳比值旳百分数表达。
4.1.2 表面粗糙度代号及标注
4.2 零件表面粗糙度参数值旳选择 • 零件表面粗糙度参数值旳选择既要满足零件表面旳功能要
求，也要考虑到经济性。用类比法来拟定。一般选择原则 如下： 1、在满足表面功能要求旳情况下，尽量选用较大旳表面粗 糙度参数值。 2、同一零件上，工作表面旳粗糙度参数值不大于非工作表 面旳粗糙度参数值。 3、摩擦表面比非摩擦表面旳粗糙度参数值要小；滚动摩擦 表面比滑动摩擦表面旳粗糙度参数值要小；运动速度高， 单位压力大旳摩擦表面应比运动速度低，单位压力小旳摩 擦表面旳粗糙度参数值要小。 4、受循环载荷旳表面及易引起应力集中旳部分（如圆角、 沟槽），表面粗糙度参数值要小。 5、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，都应取较小 旳粗糙度参数值。 6、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。
• 具有一种轮廓峰和相邻轮廓谷旳一段中线长度称 Sm，称轮廓微观不平度间距。在取样长度内轮廓 微观不平度间距旳平均值，就是轮廓微观不平度 旳平均间距。
1 n
Sm n i1 Smi
• 综合参数
范围内，峰谷旳数量。
（4）轮廓单峰平均间距S • 两相邻轮廓单峰旳最高点在中线上旳投影长度Si
称为轮廓单峰间距，在取样长度内，轮廓单峰间 距旳平均值，就是轮廓单峰平均间距。
1 n
S n i1 Si
（5）轮廓微观不平度旳平均间距Sm
t p
np l
100%
1 l
n i 1
bi
100%
• tp值应相应于不同旳水平截距C而给出，水平截距C可 用微米或C与Ry旳比值旳百分数表达。
4.1.2 表面粗糙度代号及标注
4.2 零件表面粗糙度参数值旳选择 • 零件表面粗糙度参数值旳选择既要满足零件表面旳功能要
求，也要考虑到经济性。用类比法来拟定。一般选择原则 如下： 1、在满足表面功能要求旳情况下，尽量选用较大旳表面粗 糙度参数值。 2、同一零件上，工作表面旳粗糙度参数值不大于非工作表 面旳粗糙度参数值。 3、摩擦表面比非摩擦表面旳粗糙度参数值要小；滚动摩擦 表面比滑动摩擦表面旳粗糙度参数值要小；运动速度高， 单位压力大旳摩擦表面应比运动速度低，单位压力小旳摩 擦表面旳粗糙度参数值要小。 4、受循环载荷旳表面及易引起应力集中旳部分（如圆角、 沟槽），表面粗糙度参数值要小。 5、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，都应取较小 旳粗糙度参数值。 6、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。
• 具有一种轮廓峰和相邻轮廓谷旳一段中线长度称 Sm，称轮廓微观不平度间距。在取样长度内轮廓 微观不平度间距旳平均值，就是轮廓微观不平度 旳平均间距。
1 n
Sm n i1 Smi
• 综合参数
第四章 表面粗糙度公差
日照市技师学院教案 教研室审批 系部审批 章节 第四章 表面粗糙度 课题 §4-1概念及评定标准
学时 班级 授课日期
教学目标
知识 目标
一、 掌握表面粗糙度的概念
二、 掌握表面粗糙度的评定参数
能力目标 专业能力 能够评定零件的粗糙度值 方法能力 社会能力 教学重点
表面粗糙度概念、评定参数
教学难点
表面粗糙度评定参数 教具 多媒体辅助教学设备
教学方法措施
一、 多媒体教学辅助 二、 理论联系实际
板书设计
一、表面粗糙度的概念 二、表面粗糙度对零件使用性能的影响 三、基本术语 四、表面粗糙度的评定参数 五、归纳总结 六、作业
教学反思 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 复习提问 作业讲评 新课引入 新课内容 切削加工的零件，不仅有尺寸精度和形位公差的要求，而且有表面质量的要求。表面质量影响零件的使用性能。表面粗糙度就是用来衡量零件表面质量的。 一、表面粗糙度的概念 表述峰谷的高低和间距状况的微观几何形状特性的术语称为表面粗糙度。 二、表面粗糙度对零件使用性能的影响 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动
1、对配合性质的影响 间际配合：Ra过大，间隙增大，引起配合性质的改变。 过盈配合：Ra过大，实际过盈量减小，降低连接强度。 2、对磨擦，磨损的影响 表面越粗糙，因摩擦而消耗的能量也越大。 某些场合，表面过于光滑，则不利于润滑油的储存。 3、对抗腐蚀性的影响 4、对零件强度的影响 5、对接触刚度的影响 6、对结合密封性的影响 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 三、 基本术语 1、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。 分为横向轮廓和纵向轮廓。 2、取样长度（ l ） 取样长度是指用于判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度。 在取样长度范围内，一般不少于5个以上的轮廓峰和轮廓谷。 3、评定长度（ ln ） 评定长度是指评定轮廓所必需的一段长度，它可以包括一个或几个取样长度。 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 4、基准线 基准线是用以评定表面粗糙度参数的给定的线。 算术平均中线是指具有几何轮廓形状在取样长度内与轮廓走向一致的基准线，在取样长度内由该线划分轮廓使上，下两边的面积相等。 5、轮廓峰和轮廓谷 ①轮廓峰是指在取样长度内轮廓与中线相交，连接两相邻交点向外的轮廓部分。 ②轮廓谷是指在取样长度内轮廓与中线相交，连接两相邻交点向内的轮廓部分。 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 四、表面粗糙度的评定参数 1、轮廓算术平均偏差（Ra） 轮廓算术平均偏差是指在取样长度内轮廓偏距绝对值的算术平均值。 Ra=1/n(│Y1│+│Y2│+…│Yn│) Ra参数能充分反映表面微观几何形状高度方面的特性，且测量方便，因而标准推荐优先选用Ra。 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 2、微观不平度十点高度（Rz） 微观不平度十点高度是指在取样长度内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。 Rz参数由于测量点不多，因而反映微观形状高度方面的特性不如Ra充分，但由于Y 和Y值易于在光学仪器上直观地测量，计算公式也较为简单，因而也是应用比较多的参数。 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 ⑶轮廓最大高度（Ry） 轮廓最大高度是指在取样长度内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离，峰顶线和谷底线分别指在取样长度内，平行于基准线。
第四章 表面粗糙度及检测
第四章 表面粗糙度及检测
• 表面粗糙度是指加工表面所具有的较小间 距和微小峰谷的一种微观几何形状误差。 • 这个标准规定了表面粗糙度——术语、表 面及其参数（GB 3505－83），表面粗糙 度参数及其数值（GB／T1031－1995）和 机械制图表面粗糙度符号、代号及其注法 （GB／T131－93）。
二、粗糙度的评定参数 • 国家标准对表面粗糙度的评定规定了两个幅度参数： • （1）轮廓算术平均偏差Ra。 在取样长度lr内，纵坐标值Z(x)的绝对值的算术平均值。
Ra
或 Ra
1
lr
1
n
lr
0
Z (x )dx
n
Z (x ) i
1
表面粗糙度的幅度参数（或高度参数） 是表面粗糙度的基本参数，但只有幅度参数 还不能完全反映出零件表面粗糙度的特性， 如图4－5所示的粗糙度的疏密度和图4—6所 示的粗糙度的形状。因此国家标准规定了下 述两个附加参数。
2017/12/28
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。
2017/12/28
加工纹理方向符号标注示例
4.2 零件表面粗糙度参数值的选择 • 零件表面粗糙度参数值的选择既要满足零件表面的功能要 求，也要考虑到经济性。用类比法来确定。一般选择原则 如下： 1、在满足表面功能要求的情况下，尽量选用较大的表面粗 糙度参数值。 2、同一零件上，工作表面的粗糙度参数值小于非工作表面 的粗糙度参数值。 3、摩擦表面比非摩擦表面的粗糙度参数值要小；滚动摩擦 表面比滑动摩擦表面的粗糙度参数值要小；运动速度高， 单位压力大的摩擦表面应比运动速度低，单位压力小的摩 擦表面的粗糙度参数值要小。 4、受循环载荷的表面及易引起应力集中的部分（如圆角、 沟槽），表面粗糙度参数值要小。 5、配合性质要求高的结合表面、配合间隙小的配合表面以 及要求连接可靠、受重载的过盈配合表面等，都应取较小 的粗糙度参数值。 6、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、轴比孔的表面粗糙 度参数值要小。
• 表面粗糙度是指加工表面所具有的较小间 距和微小峰谷的一种微观几何形状误差。 • 这个标准规定了表面粗糙度——术语、表 面及其参数（GB 3505－83），表面粗糙 度参数及其数值（GB／T1031－1995）和 机械制图表面粗糙度符号、代号及其注法 （GB／T131－93）。
二、粗糙度的评定参数 • 国家标准对表面粗糙度的评定规定了两个幅度参数： • （1）轮廓算术平均偏差Ra。 在取样长度lr内，纵坐标值Z(x)的绝对值的算术平均值。
Ra
或 Ra
1
lr
1
n
lr
0
Z (x )dx
n
Z (x ) i
1
表面粗糙度的幅度参数（或高度参数） 是表面粗糙度的基本参数，但只有幅度参数 还不能完全反映出零件表面粗糙度的特性， 如图4－5所示的粗糙度的疏密度和图4—6所 示的粗糙度的形状。因此国家标准规定了下 述两个附加参数。
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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。
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加工纹理方向符号标注示例
4.2 零件表面粗糙度参数值的选择 • 零件表面粗糙度参数值的选择既要满足零件表面的功能要 求，也要考虑到经济性。用类比法来确定。一般选择原则 如下： 1、在满足表面功能要求的情况下，尽量选用较大的表面粗 糙度参数值。 2、同一零件上，工作表面的粗糙度参数值小于非工作表面 的粗糙度参数值。 3、摩擦表面比非摩擦表面的粗糙度参数值要小；滚动摩擦 表面比滑动摩擦表面的粗糙度参数值要小；运动速度高， 单位压力大的摩擦表面应比运动速度低，单位压力小的摩 擦表面的粗糙度参数值要小。 4、受循环载荷的表面及易引起应力集中的部分（如圆角、 沟槽），表面粗糙度参数值要小。 5、配合性质要求高的结合表面、配合间隙小的配合表面以 及要求连接可靠、受重载的过盈配合表面等，都应取较小 的粗糙度参数值。 6、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、轴比孔的表面粗糙 度参数值要小。
第四章 表面粗糙度及检测
聊城大学机械与汽车工程学院
干涉法
利用光波干涉原理。 采用的仪器：干涉显微镜。 适宜测量极光滑的表面，Rz=0.025~0.8µm
聊城大学机械与汽车工程学院
聊城大学机械与汽车工程学院
2）轮廓的算术平均中线 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。
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4. 取样长度lr
规定取样长度，是为了抑制和减弱表面波纹度对表面粗糙 测量结果的影响，5个以上完整轮廓的峰和谷。标准取样长 度的数值见附表4-5。
《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/T3505-2009） 《表面粗糙度 参数及其数值》 （GB/T1031-2009） 《技术产品文件中表面结构的表示法》（GB/T131-2006）
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二、基本术语：
1、λc滤波器（传输带）：确定粗糙度与波纹度成分
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针描法
利用触针直接在被测表面上轻轻滑过， 从而测量出表面粗糙度Ra值。
测量仪器：电动轮廓测量仪
测量范围：Ra=0.025~5µm表面。 特点：快速可靠，操作简便，易于实现自动 测量和微机数据处理；被测表面易被划伤。
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光切法
利用光切原理测量表面粗糙度的方法。 采用仪器：光切显微镜（双管显微镜） 适宜测量车、铣、刨或其他类似方法加工的金属 零件的平面或外圆表面。 适宜测量Rz＝0.5～60µm的表面。
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3. 轮廓单元的平均宽度（间距参数）
一个轮廓峰与相邻的轮廓谷的组合叫做轮廓单元，在一个取样长 度lr范围内，中线与各个轮廓单元相交线段的宽度（轮廓的宽度 Xsi）的平均值RSm，即 m
第四章表面粗糙度PPT课件
Fn
28.11.2020
0
G1
G2
L
互换性与测量技术
x Gm
9
4. 取样长度
评定轮廓特征所规定的一段基准线长度。(lr、lw、 lp).
28.11.2020
互换性与测量技术
10
5. 评定长度：
为了全面、充分地反映被测表面的特性，在评定 或测量表面轮廓时所必需的一段长度。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 较长的评定长度。
互换性与测量技术
2
2、表面形貌的划分与评价：
零件表面所具有的微小峰谷的不平程度。其波长和 波高之比一般小于 50，或波距小于1mm。
(1)微观几何形状误差: 表面粗糙度 (2)表面形状误差: 基本轮廓
零件表面中峰 谷的波长和波高之 比 大 于 1000 或 波 距 在10mm以上的不平 程度,属于形状误差。
在取样长度内５个最大的轮廓峰高ypi的平均值与 5个最大轮廓谷深yvi的平均值之和。
5
5
ypi
yvi
Rz i1
i1
5
28.11.2020
互换性与测量技术
21
3、轮廓单元的平均宽度: RSm
在取样长度内粗糙度轮廓单元宽度的平均值。
RSm
1 m
m i1
Xsi
RS与m轮廓横向间距有关，用于控制表面加工痕迹
轮廓最大峰高: Rp Wp Pp: 在取样长度内最高的
轮廓峰到中线的距离。 RP max{Zpi}
28.11.2020
互换性与测量技术
14
轮廓最大高度
在取样长度内最大峰高与最大谷深之和 R z R p R v m a x { Z p i} m a x { Z v i}
第四章表面粗糙度概要
4.4 表面粗糙度检测
4.4.1 比较法 比较法是用已知其高度参数值的粗糙度样板与被测 表面相比较，通过人的感官，亦可借助放大镜、显微镜 来判断被测表面粗糙度的一种检测方法。 4.4.2 光切法 光切法是利用“光切原理”来测量零件表面粗糙度的 方法。光切显微镜（又称双管显微镜）就是应用这一原 理设计而成的。
第4章
4.1 4.2 4.3 4.4
表面粗糙度和测量
概述 表面粗糙度的评定 表面粗糙度的选用及标注 表面粗糙度检验
4.1 概述
表面粗糙度的概念
机械加工或者其他方 法获得的零件表面，微观 上总会存在较小间距的峰 谷痕迹，表面粗糙度就是 表述这些峰谷高低程度和 间距状况的微观几何形状 特性的指标。
表面粗糙度对零件使用性能的影响
（3）轮廓单元的平均线高度Rc 即在一个取样长度lr 内，轮廓单元高度zt 的平均值。 用公式表示为
Rc 1 m
m
i 1
Z ti
2.与间距特性有关的参数（间距参数） 轮廓单元的平均宽度RSm
即在一个取样长度lr 内，轮廓单元宽度xs 的平均值。 用公式表示为
RSm 1 m
m
i 1
表面粗糙度标注在轮廓线上或指引线上示例
（3）标注在特征尺寸的尺寸线上 在不致引起误解时，表面粗糙度要求可以标注 在给定的尺寸线上。 （4）标注在形位公差的框格上 表面粗糙度要求可标注在形位公差框格的上方。
表面粗糙度要求 标注在尺寸线上
表面粗糙度要求标注在 形位公差框格的上方
（5）标注在延长线上 表面粗糙度要求可以直接标注在延长线上， 或用带箭头的指引线引出标注。
②位置a和b 注写两个或多个表面粗糙度要求 在位置a注写第一个表面粗糙度要求，方法同①。 在位置b注写第二个表面粗糙度要求。 ③位置c 注写加工方法 注写加工方法、表面处理、涂层或其他加工工艺要求 等。如车、磨、镀等加工表面。 ④位置d 注写表面纹理和方向 注写所要求的表面纹理和纹理的方向，如“=”、 “X”、“M”。 ⑤位置e 注写加工余量 注写所要求的加工余量，以毫米为单位给出数值。
第4章 表面粗糙度
2.附加评定参数的选用 2.附加评定参数的选用
武 汉 理 工 大 学 《 互 性 与 测 量 技 术
附加评定参数一般情况下不作为独立的参数选用。 附加评定参数一般情况下不作为独立的参数选用。 只有零件的表面有特殊使用要求时， 只有零件的表面有特殊使用要求时，仅用高度特征参数 不能满足零件表面的功能要求， 不能满足零件表面的功能要求，才在选用了高度参数的基础 附加选用间距特征参数和形状特征参数。 上，附加选用间距特征参数和形状特征参数。
i＝1 ＝ i＝1 ＝
5
5
5
在取样长度内， （3）轮廓最大高度Ry——在取样长度内，轮廓峰顶线 轮廓最大高度R ——在取样长度内 和轮廓谷底线之间的距离。 和轮廓谷底线之间的距离。 Ry＝|ypmax|＋|yvmax|
2.间距特征参数——反映表面加工痕迹细密程度。 2.间距特征参数——反映表面加工痕迹细密程度。 间距特征参数——反映表面加工痕迹细密程度
武 汉 理 工 大 学 《 互 换 性 与 测 量 技 术
2.表面粗糙度对零件使用性能的影响 2.表面粗糙度对零件使用性能的影响
（1）对摩擦和磨损的影响 具有微观几何形状误差的两个表面只能在轮廓的峰顶 发生接触， 发生接触，如下图所示 。 磨损量
Ra
武 汉 理 工 大 学 《 互 换 性 与 测 量 技 术
武 汉 理 工 大 学 《 互 换 性 与 测 量 技 术
3.形状特征参数——用轮廓支承长度率 表示。 3.形状特征参数——用轮廓支承长度率tp表示。 形状特征参数——用轮廓支承长度率 轮廓支承长度率t ——在取样长度内 在取样长度内， 轮廓支承长度率 p——在取样长度内，一平行于中线与 轮廓相截所得到的各段截线长度b 之和与取样长度之比。 轮廓相截所得到的各段截线长度 i之和与取样长度之比。 n 1 ∑ bi tp ＝ l i＝1 ＝
第四章 表面粗糙度及波纹度
③ 受循环载荷的表面及易引起应力集中的部分
Ra要小。
16
④ 配合性质要求高的结合表面Ra要小；
配合间隙小的的配合表面Ra要小；
要求连接可靠、受重载的过盈配合表面Ra要小。
⑤ 配合性质相同，零件尺寸小Ra要小； 同一精度等级时小尺寸比大尺寸、轴比孔Ra要小。
17
2、参数值的选用原则
◆ 没有特别的表面功能要求时，一般只考虑与尺寸公
②表面波纹度：零件表面峰谷的波距介于1～10
mm 之间呈周期性。 ③形状误差：零件表面峰谷的波距大于10mm的 不平程度。
4
二、主要术语及定义
⑴ 取样长度L（表4-5）
— 用于判别被评定轮廓的不规则特征的X轴方向
上的长度。在轮廓总的走向上量取。
基准线
L
L
L
n
L
L
⑵ 评定长度Ln（表4-5）
— 用于判别被评定轮廓的X轴方向上的长度。
选用较大的数值。 ◆ 综合考虑因素：运动速度、工作温度、载荷、润 滑状况、材料、结构、成本要求等。参见下表： 表4-7 表面粗糙度参数值与所适应的零件表面
15
一般情况：
① 同一零件上，工作表面比非工作表面Ra要小。 ② 摩擦表面比非摩擦表面Ra要小； 滚动摩擦表面比滑动摩擦表面Ra要小； 运动速度高、单位压力大的摩擦表面Ra要小。
幅度参数：
① 最大轮廓峰 高Rp、谷深Rv； ② 轮廓最大高 度RZ（表4-2）；
③ 轮廓算术平均偏差Ra（表4-1）： ━在一个取样长度内，轮廓所有纵坐标值∣Z（x）∣
的算术平均值。
1 l 1 n Ra Z ( x) dx Z ( xi ) l 0 n i 1
Ra
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第四章 表面粗糙度及检测
4.3 表面粗糙度的测量
干涉法
干涉法是利用光波干涉原理来测量表面粗糙度的 方法。常用的仪器是干涉显微镜， 方法。常用的仪器是干涉显微镜，适宜于用Rz值 来评定表面粗糙度， z=0 05～ μm。 来评定表面粗糙度 ， 测量范围 Rz=0.05 ～ 0.8μm 。
2011-1-10
4.3 表面粗糙度的测量
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4.1 表面粗糙度
表面粗糙度评定参数 (1)基本术语及定义 (1)基本术语及定义 3)评定长度 评定长度l 评定轮廓所必须的一段长度， 3)评定长度 n：评定轮廓所必须的一段长度，它一般 包括五个连续的取样长度。 包括五个连续的取样长度。 表面粗糙均匀性差的表面取 表面粗糙均匀性差的表面取 ln >5l； ； 表面粗糙均匀性好的表面取 ln <5l。 。
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4.1 表面粗糙度
表面粗糙度评定参数
(2)评定参数 评定参数 2)间距特征参数 间距特征参数 A 轮廓单峰平均间距 ：在取样长度内，轮5的单峰间距的平 轮廓单峰平均间距S：在取样长度内， 的单峰间距的平 均值。 均值。 1 n
S=
∑S n
i= 1
i
B 轮廓微观不平度的平均间距Sm：在取样长度内轮廓微观不 轮廓微观不平度的平均间距Sm： 平度间距的平均值。 平度间距的平均值。 1 n
针触法 针触法是通过针尖感触被测表面微观不平度的截面 轮廓的方法，它实际上是一种接触式电测量方法。 轮廓的方法，它实际上是一种接触式电测量方法。 所用测量仪器为轮廓仪，它可以测定Ra为 所用测量仪器为轮廓仪，它可以测定 为0.025～ ～ 5µm。该方法测量范围广、快速可靠，操作简便并 。该方法测量范围广、快速可靠， 易于实现自动测量和微机数据处理。但被测表面易 易于实现自动测量和微机数据处理。 被触针划伤。 被触针划伤。