表面粗糙度及其表示方法

1、IVI Training Materials Part I中日表面粗糙度及其表示方法概要1 有关表面粗糙度的相关说明表面粗糙度是由切削过程中刀具在工件表面上留卜的刀痕而产生的。它是机械零件的一个主要 几何精度指标，对冬件的性能会产生重要的影响。零件表面粗糙度直接影响零件的配合性质的稳定性、耐磨性、疲劳强度、抗腐蚀性以及密封性等。因比，关于表面粗糙度测屋的研究就一直没右停止，传统的测最方法有比校法、 针描法、 光切法、干涉法和印模法等多种，主要是使用样板、电动 轮唧仪、光切显微镜、干涉显微镜等多种工其和计最仪器。除样板比较法外，其它各种测量方法都 需在计量室内由专业人员进行测屋操作，这很不利于工

2、件加工过程中的现场实时检测和操作。因此现在还只能留用在原来的样板评定方式，当有争议发生时，再通过计M部门的专业计M来判定表面粗糙度的K体数值。因此，给实际工作带来诸多不便。表面粗糙度标准的提出和发展与工业生产 技术的发展密切相关，它经历了由定性 评定到定量评定两个阶段。表面粗糙度对机器冬件衣面*|? 能 的影响从 1918年开始首先受到注盘，在飞机和飞机发动机设计中，由丁?要求用试少材料达到敲人的强度，人们开始对加工表面的刀痕和刮痕对疲劳强度的影响加以研究。但由于测M困难，当时没 有定最数值上的评定要求，只是根据目测感觉来确定。 在 20世纪 20? 30年代， 世界上很多工业国 家广泛采用三

3、角符号（ ） 的组合来表示不同梢度的加工表面。为研究表面粗糙度对零件性能的影响和度M表而微观不平度的需要，从20年代末到30年代，德国、美国和英国等国的一些专家设计制作了轮廓记录仪、轮廓仪，同时也产生出了光切式显微镜和干涉显微镜等用光学方法来测最表面微观不平度的仪器，给从数值卜 . 定最评定表面粗糙度创造了 条件。从 30 年 代起，已对表面粗糙度定量评定参数进行了研究，如美国的 Abbott 就提出了用距表面轮廓峰顶的深度和支承长度率曲线来衷征表而粗糙度。1936年出版了Schmaltz论述农面粗糙度的专著，对表面粗糙度的评定参数和数值的标准化提出了建议。但粗糙度评定参数及其数值的使用， 真

4、正成为一个被广泛接受的 标准还是从40 年代各国相应的国家标准发布以后开始的。首先是美国在1940 年发布了 ASA B46.1 国家标准，之后又经过几次修订，成为现行标准ANSI/ASMEB46.1-1988表面结构表而粗糙度、衷面波纹度和加工纹理，该标准采用中线制，并将 Ra作 为主参数；接着前苏联在1945年发布了 GOCT2789-1945表面光洁度、表面微观几何形状、分级和表示法国家标准，而后经过了3次修订成为GOCT2789-1973表面粗糙度参数和特征，该标准也采用中线制，并规定了包括轮规均方根偏差（即现在的Rq法内的6个评定参数及其相应的参数值。另外，其它工业发达国家的标准人多

5、是在 50 年代制定的，如联邦德国在1952 年 2 月发布 T DIN4760 和 DIN4762 有关表而粗糙度的评定参数和术语等方面的标准等。最早人们是用标准样件或样块，通过肉眼观察或用手触摸，对表面粗糙度做出定性的综合评定。1929年德国的施马尔茨（G.Schmalz）t先对表面微观不平度的深度进行了定M测1936年美国的 艾卜特 （E.J.Abbott渊制成功第一台午间用的测M表面81糙度的轮廓仪。1940年英国Taylor-Hobson公司研制成功表而粗糙度测最仪“泰吕塞夫（TALYSURF）以后，并国又相继研制出筝种测最表面粗糙度的仪器。目前，测量表面粗糙度常用的方法有：比较法、

6、光切法、干涉法、针触（描）法利印模法等，而测量迅速方便、测值精度较高、应用敲为广泛的就是采用针描法原理的衣面粗糙度测量仪。需要了解的基本术语（CB/T3505）：表面粗糙度：是指加工表面上K有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特征。取样长度1： 用于鉴别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度。评定长度1”评定轮廓所必须的一段长度，它可包括个或几个取样长度。基准线（而） ：用以评定表面粗糙度参数的给定的线（而） 。轮廉偏距 y ： 在测量方向上轮廉线上的点与基准线之间的距离。轮廓的最小二乘中线（简称中线）m:具有几何轮骤形状并划分轮娜的基准线，在取样长度内使轮廓线上各点的轮廓偏距的平方和为最小。1

7、/6企业内部资料，严禁外流IVI Training Materials Part IIVI Training Materials Part I轮廓支承长度n P :在取样长度内，一平行于中线的线与轮廓相截所得到的各段截线长度之和。2 GB中表面粗糙度参数及其数值2.1 表面粗糙度的主要评定参数及其数值（参见GB/T1031-1995）Re-轮廓算术平均偏差，在取样长度 1内轮廓偏距绝对值的算术平均值。Ra = yA|y （x） |dx亿一微观不平度十点高度，在取样长度内5个最大的轮瞬峰高的平均值与 5个最人的轮廓谷深的平均值之和。瓦一轮廓最人高度，指在取样长度内轮廓峰顶和轮廓谷底线之间的距离。

8、这三个参数町根据需要单独任选一个或其中两个。在常用的参数值Ra=0.025im? 6. 3pm, R?=0.100pm? 25Pm的范闱内，推荐优先选用 R.o以便于用粗糙度比较样块或精度较高的触针式轮廓仪测并与世界大多数国家取得统一。对要求R/、于0.025pm或大于6 3Pm的表面粗糙度，也可选U又Rz,以便于用光学仪器检测。对测M部位小、峰谷少或有疲劳强度要求的表而，可选取&作为评定参数。&、Rz和Ry的数值系列如下：&、尽、$的数值系列（阳）0.0120.23.2500.0250.46.310016000.0250.46.31000.050.812.5200一0

9、.050.812.5-011.625400一0.11625-0.23.250800一R&、$的补充系列值（” n）尽0.0080.1252.0320.0320.508.0125一0.0100.1602.5400.0400.6310.0160一0.0160.254.0630.0631.0016.0250一0.0200.325.0800.0801.2520320一0.0320.50&0一0.1252.032500一0.0400.6310.0-0.1602.540630一0.0631.0016.0一0.254.0631000一0.0801.2520一0.325.0801250一一般情

10、况下,Ry >Rz>RF&和&的大致关系Rz=4R或5R护片（4? 7） R泸2. 2附加的评定表面粗糙度的参数根据表面功能的需要.除选用上述高度参数外.还町选用卜冽三项有关间距特性或形状特性的附加的评定参数，其数值 GB中也有规定。Sm一轮廓微观不平度的平均间距，在取样长度内轮廓微观不平度的间距平均值S一轮廓的单峰平均间距，在取样长度内轮廓的亘峰间距的平均值tp一轮廓支承长度率，轮廓支承长度 F p与取样长度1之比附加评定参数Sm、S和tp 一般不能作为独立参数选用，如需控制莫项要求（如密封性、耐磨性 等）时町附加选用”即选用高度参数外.附加选用tp参数控制表面的

11、耐磨等性能.2. 3表面粗糙度的符号、代号及其参数的标注方法（参见GB/T131-1993）GB/T131-1993机械制图表面粗糙度代号及其注法规定了零件表面粗糙度代号及其在图样上的注法。表面粗糙度的符号.代号极其参数标注方法的简要说明如卜？：13/6企业内部资料，严禁外流耒面稻涎苻号及意文度高爱步数的标注度费值及苴 有关规定在 符号口汪写 的位亘磁及说码县申符号，恚示表曲可 用任何方法荻龟当不加注 粗糙度参数值或乜爻说明（例如.表窗处埋.局部握 处理状况等）时.仅 适压丁 简化代号标江基本符号加一矩殳山表 亦表奁是用去绘松料的方 法获猬.例如，车、铳、 占、磨、5?切、抛光、 腐蚀、.电火

12、花加工、.气 刊等方法荻得。例如：铸、 冲压变形、热轧、冷 粉未冶金善.或舌是 保持原供应状况的未包括f.m至工序的代号意义1代号1意义用匕何万法茂埸意用仕何万法获埠凶表更祖糙变，%的上阻值为3.2肝用去除材科方去获得?乖面相根度？ R&用不去除林料方法 铁厚的表而粗堤度.的上阻值为3 2旧R.%(/乜的上限值为200|in用小云除材料方法获得为表由粗槌麦， 心笛上脏值沟3 +儿32 ,用去除删方法获埠 的表J祖梯度，P、 的上陋谊为3.2旧，下 陈信为1 e户卬去除材料方法获各的衣西粗猜度，的± PR值为3 2阿？'日勺下阻彳巨为1？ 0即用去除材料方迭决得的表而相

13、贷至？ %抽上隙值为3 2+ 11？耳的上眼值为12印m32rnaAZ阳任何方法在漏抽表方粗栈度，瓦的孟九佰为3 2凹日勺32号/田任何方法获得的丢面粗淀度Ay的晟犬（S为3 2卜口用去除林料方法获用不去陈材科方怎1 I&200曾获得的裹血花移度，U /得的耒白相槐度， 的日H、斗<众值为HUUpm聆K值为3 2|htn用小去含余林料方法农得的底面粗横雯？笃的请犬值沟3 JpmR.aZmaxR？ L？ nuy用舌险材科方法获得田蔻面牝柚度，氏的爰Tdl为321M殿小值为1.6（4）12nuu1 flrniry用去除材料方祛茯 得的禾面得栓芳P的 直K值为3.2怦&的里小值

14、为l.d？n甲去徐初料方味茯得的未面棵棍修.CL的艮天值为3.2 H？$的最大值为± 5<Am锻、轧、用于面 状况）基本符弓加一小蜃表 示表旺是用K去除材料的衽上述三个符号的*?力） 上均可加-棍绫，用于标 洋9关萝数和说明注，述三个符号，均可 tn一小鬲h表示所有未面不 具有相司的羡曲相诜至鉴. 求t竹、勺一槌度高殳势趴代号 E其教伯（pmic7f5 加二耍求、倭覆、汝？！、？趟处理或其他说对等。？取样长度（叱）或狭织度（呼）d -加二八谡方向？5号e- tO 工余重（rrurj） 粗槌崖问距多数值 Um）或轮廓支事统率当允许在表面粗糙度参数的所有实测值中超出规定值的个数少于

15、总数的16%时，应在图样上标IVI Training Materials Part I汴表面粗糙度参数的匕限值或下限侑：、T矍求在表面柿厅参数的所有实测值中不得超出规定值时,应在图样匕标注表面粗糙度参数的最人值或最小值。若需要注出Sm、S和时，应注在符号长边的 横线卜？面，数值写在相应代号的后面。若莫表面粗糙度要求按指定的加工方法获得，町用文字标注 在符号长边的上而。农面粗糙度的标注符号的尖端必须从材料外指向表面，使用最多的-种粗糙度 代号统F在图样右上角，前面加注“其余”二字.加工纹理符号有:=（纹理平行于标注代匕的视图投影面）、± （纹理垂宜于标注代号的视图投影面）、x （纹理呈

16、相交方向）、c （纹理呈近似 同心圆）等。2. 4表面粗糙度的表面特征.加工方法及应用举例加工方 法应用举 例25、50翔车、法、站、到粗寿.9J. W.铳=J 见加 t. s. si. fei, a. s工辑为 锣、铜竹，快为托制宜所得到的牺柯工？，焊棒前的焊缝、侑站礼蚕警一讹非结台蔻庇？如亲隹日勺端冈 倒角.也轮及帘它的测 面、氏楂的菲工作表面，；|涯NER提面萼不隼耍日勺非&台表迅如对！ ？去人 外宾？日£曲.5杏曲端 Eh紧匿件BbSUJAgj,烟件通孔的安环 内、外花 障田d煜 心农迂.不作卿堇呈1隹俨尿匝E1农更寻慰见加 工痕湮车.歉pi.尿.氏拉.与其他冬逗撰不

17、形融合的茨曲，如箱什、外尧.4*羞寻零件的端JC 宾求有定心卫配曲性的百是支率茹 4宦心的 理讯遴和键榕矿工柞施？不圭羹的健幌纹约表金 ？黑妾宏花或至仃虫卜理的去面等6不iSin工痕迹车、谊.意.徒、肢.可冲加车、.AZ饥、3? 100S工原迹的 方向A/cm2x洼、如、澡压徽辨加钱、往、拉、刮3 7004工凉迹的TJfaJ力口工痕01迹方向不 可辨0.10 05安较宜栓趣过30皿日勺喊时叫夕制晋通怙臣因铤的齿it. 宗位销孔八帝轮曲来币 外径宗心的内花辞卜他 轴承 臣 田定中心巳扁春面夺要京保证定心及配台特住的趟，如洼馅弓园桂词的羲 面.EC 芹应嗷和余由放相酝合的轴颈同外定孔.中速动 的轴

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20、件 配皆表面？尺寸大于12 （Jmtn的：T迤孔用星规、小 于12itun的 【T11T9员琏耳和丸乓次砍莹柚0 0120 003雾杭接 面代歪白巾功罩未而元百台耒面，尺寸新寸1 : 0叱的决卯工作面按奴的工作茨运？ §吐凄初呈叹SWI别主面高桶除仅脚望 集札松的文妙表向2. 5普通材料和一般生产过程得到的典型粗糙度数值选择表面粗糙度时既要满足零件衣面的使用要求?又要考虑加工的经济性。列举如卜？不同加工方法町能达到的经济介理的表面粗糙度值。方法粗糙度数值Ra(um)光洁 发值502512.5 6.33.21.60.80.40.200.05 0.025火焰切割 2、V： 1粗磨V2锯

21、2 P刨和播三、:钻削Vi化学铳V i电火牝加工? 5b铳削? i -Vr拉削饺孔0 -W滇筒光整电解磨削滚乐抛光Vs磨削 一 io抛光研磨 3 -Vl I超梢加工 g -】1砂型铸造 2热滇轧Va -V;永久模铸造V5、V 5熔模钝造0比挤压Vo-V?冷孔冷拔Vs -Vr压铸注：粗实线为立均适用，虚统为久莒适R.2 . 6新旧GB粗糙度对照表表面光洁度 1 2 3 4 5 6 7表面粗糙度R a502512.56.33.21.600? 80R z200100502512.56.36.3表面比沽度 8 9V 10VllV 12V 13V 14表面粗糙度R a0. 400.200.1000. 0

22、500? 0250. 012R z3.21.600. 800. 400. 200.1000. 050注：按照GB1031-1983规定取新GB的第一系列的最小值。3 JIS中表面粗糙度及其表示方法仃关表面粗糙度的JIS标准，根据国际标准(ISO皮化#况T- 2001年进行了人幅度的修订。按照JIS B 0601-1976勺相关规定，表而粗糙度采用最犬高度的算术平均值.见卞表：表面粗糙度# Rmax0.05S0. IS0.2S0.4S0.8S1.6S3.2S6.3S12.5S18S25S35S50S100S簸人离度允 许最大值pm0. 050. 10.20. 10.81.63.26.312.51

23、8253550100标准取样长度mm0. 250. 82.58按照JIS B 0601-1991的相关规定.将有关粗梯度的参数进行说明如IVI Training Materials Part I2如何求各神表面相谴度值护歹记号求法从瑁盂经上均线方r4运旺分中巧县京妊忘度与谷艮受芒和以褚来夷不的堕.StlRyX八RyRv = Rp + Rv从讯三0二泊平茨0方W送取一茨 基准长浚r.右比*度中？分别套I出s 个壬mu的干裟 值人）C5个金仅咨 电丰均值 （Mb ?*?.以 W*? T ? K44VI Rz? ?R2上母片呻M?讣？ zypi.忖r护矜左茎*受？ AK的5人量rd到由心纹戛25的

24、20补：P 丁mmu.t ui三禽3号：0.0250.10.10.05 0 102040.2 04vwv0.20 80.80.4161.60.8323.2wv1.6636332125125w6.325251255050V25100103与三龟记号的关系注4加工怛号兰萧己号寸笥注晨毙伫号?包JIS? * ff 号 A?表耦野IJE.IM. JV?. M. !W. M;E冷*T ;穴的芒衿削 G心冷孙的何？A W盂级上沿苹灼 at方UiB农吝浪*u ?厂；E中心歧方 W城*弟方K. EJt至直的力V处念0芒痊！ £鼓 可汉巴方程尸 X我不？ 5- wwxaAr乜 值丁以包卞送方尺*He例 Ra 为 1