表面粗糙度的讲解

.,表面结构,.,表面粗糙度符号、代号及其注法,表面粗糙度符号、代号1、图样上所标注的表面粗糙度符号、代号是该表面完工后的要求。2、有关表面粗糙度的各项规定应按功能要求给定。若仅需要加工(采用去除材料的方法或不去除材料的方法)但对表面粗糙度的其它规定没有要求时，允许只注表面粗糙度符号。3、图样上表示零件表面粗糙度的符号见表1。,.,4、当要求在表面粗糙度参数的所有实测值中不得超过规定值时，应在图样上标注表面粗糙度参数的最大值或最小值。5、表面粗糙度高度参数轮廓算术平均偏差Ra，值的标注见表2，Ra在代号中用数值表示(单位为微米)，参数值前可不标注参数代号。,.,6、表面粗糙度高度参数轮廓微观不平度十点高度Rz、轮廓最大高度Ry值(单位为微米)的标注见表，参数值前需标注出相应的参数代号。,.,7、取样长度应标注在符号长边的横线下面，见图1。若按GBl061089第61条中表1、表2的有关规定选用对应的取样长度时，在图样上可省略取样长度标注8、如该表面的粗糙度要求由指定的加工方法获得时，可用文字标注在符号长边的横线上面，见图3。,.,10、镀(涂)覆或其它表面处理的要求(表示方法或标记按GBT13911和GB4054的规定)可以注写在符号长边的横线上面，也可以在技术要求中说明。a)需要表示镀(涂)覆或其它表面处理后的表面粗糙度值时，其标注方法见图4a。b）需要表示镀(涂)覆前的表面粗糙度值时，应另加说明，见图4b。若同时要求表示镀(涂)覆前及镀(涂)覆后的表面粗糙度值时，标注方法如图4c。11、需要控制表面加工纹理方向时，可在符号的右边加注加工纹理方向符号，见图5。,.,常见的加工纹理方向符号,.,表面粗糙度参数及其数值,1、评定表面粗糙度的参数及其数值系列a表面粗糙度参数从下列三项中选取：轮廓算术平均偏差Ra微观不平度十点高度Rz轮廓最大高度Ry2、在高度特性参数常用的参数值范围内(Ra为0.0256.3m，Rz为0.125m)优先选用Ra3、轮廓算术平均偏差(Ra)的数值规定于表1。,.,4、微观不平度十点高度(Rz)和轮廓最大高度(Ry)的数值规定于表2。,5、根据表面功能的需要，除表面粗糙度高度参数(Ra，Rz，Ry)外可选用下列的附加评定参数：轮瞒微观不平度的平均间距Sm轮廓的单峰平均间距S轮廓支承长度率tp,.,6、附加的评定参数轮廓微观不平度的平均间距(Sm)和轮廓的单峰平均间距(S)的数值规定于表3；轮廓支承长度率(tp)的数值规定于表4。,.,7、选用轮廓支承长度率参数时必须同时给出轮廓水平截距C值。它可用微米或及，的百分数表示。百分数系列如下：Ry的5、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90。8、轮廓的单峰(谷)S的最小间距规定为取样长度l的1。轮廓峰(谷、单峰、单谷)的最小高度规定为轮廓最大高度Ry的10。对Ra、Rz和Ry参数亦适用。取样长度的数值和选用1、取样长度(l)的数值从表5给出的系列中选取。2、一般情况下，在测量Ra、Rz和Ry时推荐按表6和表7选用对应的取样长度值，此时取样长度值的标注在图样上或技术文件中可省略。当有特殊要求时应给出相应的取样长度值，并在图样上或技术文件中注出。,.,.,4、微观不平度十点高度(Rz)和轮廓最大高度(Ry)的数值规定于表2。,4、微观不平度十点高度(Rz)和轮廓最大高度(Ry)的数值规定于表2。,.,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/T35052000）,1范围本标准规定了用轮廓法确定表面结构(粗糙度、波纹度和原始轮廓)的术语、定义和参数。本标准适用于技术标准和文件以及科技出版物等。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，适用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。,.,3术语定义3.1一般术语3.1.1轮廓滤波器把轮廓分成长波和短波成分的滤波器。注：在测量粗糙度、波纹度和原始轮廓的仪器中使用3种滤波器(见图1)。它们的传输特性相同，截止波长不同。3.1.1,1s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(见图1)。3.1.1.2c滤波器确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器(见图1)。3.1.1.3f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(见图1)。,.,3.1.2坐标系确定表面结构参数的坐标体系。注：通常采用一个直角坐标体系，其轴线形成一右旋笛卡尔坐标系，X轴与中线方向一致，Y轴也处于实际表面上，而Z轴则在从材料到周围介质的外延方向上。3.1.3实际表面物体与周围介质分离的表面。3.1.4表面轮廓平面与实际表面相交所得的轮廓(见图2)。注：实际上，通常采用一条名义上与实际表面平行和在个适当方向的法线来选择一个平面。,.,3.1.5原始轮廓在应用短波长滤波器s之后的总的轮廓。注：原始轮廓是评定原始轮廓参数的基础。3.1.6粗糙度轮廓粗糙度轮廓是对原始轮廓采用c滤波器抑制长波成分以后形成的轮廓。这是故意修正的轮廓(见图1）注：1粗糙度轮廓的传输频带是由AJ和Ac轮廓滤波器来限定的。2粗糙度轮廓是评定粗糙度轮廓参数的基础。3c和s之间的关系本标准不做规定。3.1.7波纹度轮廓波纹度轮廓是对原始轮廓连续应用f和c两个滤波器以后形成的轮廓成分，采用f滤波器抑制长波成分，而采用c滤波器抑制短波成分。这是故意修正的轮廓。注：l在运用分离波纹度轮廓的f滤波器以前，应首选通过最小二乘法的最佳拟合从总轮廓中提取标称的形状。对于圆的标称形式，建议将半径也包含在最小二乘的优化计算中，而不是保持固定的标称值。这个分离波纹度轮廓的过程限定了理想的波纹度运算操作。2波纹度轮廓的传输频带是由f和c轮廓滤波器来限定的。3波纹度轮廓是评定波纹度轮廓参数的基础。,.,3.1.8中线具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。3.1.8.1粗糙度轮廓中线meanlinefortheroughnessprofile用轮廓滤波器c抑制了长波轮廓成分相对应的中线。3.1.8.2波纹度轮廓中线meanlineforthewavinessprofile用轮廓滤波器f抑制了长波轮廓成分相对应的中线。3.1.8,3原始轮廓中线meanlinefortheprimaryprofile用标称形式的线穿过原始轮廓，按最小二乘法拟合所确定的中线3.1.9取样长度lp、lr、lw用于判别被评定轮廓的不规则特征的X轴向上的长度。注：评定长度粗糙度和波纹度轮廓的取样长度lr和lw在数值上分别与轮廓滤波器c和f的标志波长相等。原始轮廓的取样长度lp则与评定长度相等。3.1.10评定长度ln用于判别被评定轮廓的X轴方向上的长度。注：评定长度包含一个或和几个取样长度。,.,3.2几何参数的术语3.2.1P参数从原始轮廓上计算所得的参数。3.2.2R参数从粗糙度轮廓上计算所得的参数。3.2,3W参数从波纹度轮廓上计算所得的参数。注：在第4章中定义的参数可从任何轮廓中算得，参数符号中的第一个大写字母表示被评定轮廓的类型。例如Re是从粗糙度轮廓中算得，而Pt是从原始轮廓中算得3.2.4轮廓峰连接（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。3.2.5轮廓谷连接两相邻交点向内（从周围介质到材料）的轮廓部分。3.2.6高度和间距辨别力应计入被评定轮廓的轮廓峰和轮廓谷的最小高度和最小间距。注：轮廓峰和轮廓谷的最小高度通常用Pz、Rz、Wz或任一振幅参数的百分率来表示，最小间距则以取样长度的百分率给出。,.,3.2.7轮廓单元轮廓峰和轮廓谷的组合（见图3）。注：在取样长度始端或末端的评定轮廓的向外部分和向内部分看做是一个轮廓峰或一个轮廓谷。当在若干个连续的取样长度上确定若干个轮廓单元时，在每一个取样长度的始端或末端评定的峰和谷仅在每个取样长度的始端计人一次。3.2.8纵坐标值Z(x)被评定轮廓在任一位置距X轴的高度。注：若纵坐标位于X轴下方，该高度被视作负值，反之则为正值。,.,3.2.9局部斜率评定轮廓在某一位置xi的斜率(见图4)。注：1局部斜率和这些参数Pq、Rq、Wq的数值主要视纵坐标间距X而定。2计算局部斜率的公式之一式中Zi：为第i个轮廓点的高度，X为相邻两轮廓点之间距。,.,3.2.10轮廓峰高Zp轮廓最高点距X轴线的距离(见图3)。3.2.11轮廓谷深ZvX轴线与轮廓谷最低点之间的距离(见图3)3.2.12轮廓单元的高度Zt一个轮廓单元的峰高和谷深之和(见图3)。3.2.13轮廓单元的宽度XsX轴线与轮廓单元相交线段的长度(见图3)。3.2.14在水平位置c上轮廓的实体材料长度cMl(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，见下图。,.,4表面轮廓参数定义4.1幅度参数(峰和谷)4.1.1最大轮廓峰高Pp、Rp、Wp在一个取样长度内，最大的轮廓峰高Zp(见图6)。4.1.2最大轮廓谷深maximumprofilevalleydepthPv、Rv、Wv在一个取样长度内最大的轮廓谷深Zv(见图7)。,.,4.1.3轮廓的最大高度Pz、Rz、Wz在一个取样长度内，最大轮廓峰高Zp和最大轮廓谷深Zv之和的高度(见图8)。注：在GBT35051983中，Rz符号曾用于指示、“不平度的十点高度”。在使用中的一些表面粗糙度测量仪5S大多是测量以前的Rz参数。因此，当采用现行的技术文件和图样时必须小心慎重，因为用不同类型的仪器按不同的规定计算所取得结果之间的差别并不都是非常微小而可忽略。1.4轮廓单元的平均线高度Pc、Rc、Wc一个取样长度内轮廓单元高度Zt的平均值（见图9）。注：对参数Pc、Rc、Wc需要辨别高度和间距。除非另有要求，省略标注的间距分辨率应分别按Pz、Rz、Wz取样长度的10选取。省略标注的间距分辨率应按取样长度的1选取。上述两个条件都应满足。,.,4.1.5轮廓的总高度Pt、Rt、Wt在评定长度内最大轮廓峰高Zp和最大轮廓谷深Zv之和。注：1由于Pt、Rt、Wt是根据评定长度而不是在取样长度上定义的，以下关系对任何轮廓来讲都成立：PtPz、RtRz、WtWz2在未规定的情况下，Pt和Pz是相等的，此时建议采用Pt。4.2幅度参数（纵坐标平均值）4.2.1评定轮廓的算术平均偏差Pa、Ra、Wa在一个取样长度内纵坐标值Z(x)绝对值的算术平均值。依据不同的情况，式中l=lp、lr、lw。4.2.2评定轮廓的均方根偏差Pq、Rq、Wq在一个取样长度内纵坐标值Z(J)的均方根值。依据不同情况，式中l=lp、lr、lw。,.,4.2.3评定轮廓的偏斜度Psk、Rsk、Wsk在一个取样长度内纵坐标值Z(x)三次方的平均值分别与Pq、Rq和Wq的三次方的比值。注：1以上公式定义了Rsk，用类似的方式定义户Psk和Wsk。2Psk、Rsk和Ws是纵坐标值概率密度函数的不对称性的测定。3这些参数受离散的峰或离散的谷的影响很大。4.2.4评定轮廓的陡度Pku、Rku、Wku在取样长度内纵坐标值Z(x)四次方的平均值分别与Pq、Rq或Wq的四次方的比值。注：1上式定义了Rku，用类似方式定义Pku和Wku。2Pku、Rku和Wku是纵坐标值概率密度函数锐度的测定。,.,4.3间距参数4.3.1轮廓单元的平均宽度PSm、RSm，WSm在一个取样长度内轮廓单元宽度X5的平均值(见图10)。注：对参数PSm、RSm、WSm需要辨别高度和间距。若未另外规定，省略标注的高度分辨力分别为Pz、10，省略标注的间距分辨力为取样长度的1。上述两个条件都应满足。,.,4.4混合参数4.4.1评定轮廓的均方根斜率Pq、Rq、Wq在取样长度内纵坐标斜率dZdX的均方根值。4.5曲线和相关参数所有曲线和相关参数均依据评定长度而不是在取样长度上来定义，因为这样可提供更稳定的曲线和相关参数。4.5.1轮廓的支承长度率Pmr(c)、Rmr(c)、Wmr(c)在给定水平位置C上轮廓的实体材料长度Ml(c)与评定长度的比率。4.5.2轮廓的支承长度率曲线表示轮廓支承率随水平位置而变的关系曲线(见图11)。注：这个曲线可理解为在一个评定长度内，各个坐标值Z(x)采样累积的分布概率函数。,.,4.5.3轮廓截面高度差Pc、Rc、Wc给定支承比率的两个水平截面之间的垂直距离。注：以上公式定义了R，用类似方式定义只8f和U8c。4.5.4相对支承比率Pmr、Rmr、Wmr在一个轮廓水平截面Rc的确定，与起始零位C0相关的支承比率(见图12)。Pmr、Rmr、Wmr=Pmr、Rmr、Wmr（C1）式中：C1C0一Pc、(或Rc、Wc)C0C（Pmr、Rmr、Wmr）,.,3.2.9局部斜率localslope评定轮廓在某一位置J；的斜率(见图4)。注：1局部斜率和这些参数Pq、Rq、Wq的数值主要视纵坐标间距X而定。2计算局部斜率的公式之一式中Zi：为第i个轮廓点的高度，X为相邻两轮廓点之间距。3.2.10轮廓峰高profilepeakheightZ