第6章表面粗糙度

1、表面结构表面结构形状误差形状误差表面波度表面波度表面粗糙度表面粗糙度波距（波距（L）波距与波高之比（波距与波高之比（L/H）10mm1000110mm5010001mm50量规量规形状误差形状误差表面波度表面波度表面粗糙度表面粗糙度LH随机误差随机误差随机误差随机误差第第6 6章章 表面粗糙度与检测表面粗糙度与检测 6.1 6.1 概概 述述 6.2 6.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定 6.3 6.3 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用 6.4 6.4 表面表面粗糙度的粗糙度的标注标注 6.5 6.5 表面粗糙度的检测表面粗糙度的检测 重点重点GB/T 35052009产品几何技术规范产品

2、几何技术规范 表面结构表面结构 轮廓法表面结构的术语轮廓法表面结构的术语 、定义及参数、定义及参数GB/T 10312009产品几何技术规范（产品几何技术规范（GPS) 表面结构表面结构 轮廓法轮廓法 表面粗糙度表面粗糙度 参数及其数值参数及其数值 GB/T 1312006 产品几何技术规范产品几何技术规范(GPS) 技术产品文件中表面结构的技术产品文件中表面结构的 表示法表示法 第第6 6章章 表面粗糙度与检测表面粗糙度与检测国家标准国家标准6.1 6.1 概述概述6.1.1 6.1.1 表面粗糙度表面粗糙度小小大大刨削刨削铣削铣削车削车削6.1.2 6.1.2 表面粗糙度对零件工作性能的影

3、响表面粗糙度对零件工作性能的影响6.1 6.1 概述概述粗粗磨磨 损损使用寿命使用寿命配合精度配合精度配合性能变化配合性能变化过盈过盈间隙间隙降低连接强度降低连接强度摩擦阻力摩擦阻力机械效率机械效率接触面积接触面积应力集中应力集中接触刚度接触刚度表面面积表面面积疲劳强度疲劳强度腐蚀腐蚀细细摩擦阻力摩擦阻力粗粗细细6.2 6.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定6.2.1 6.2.1 主要术语和定义主要术语和定义1. 1.实际轮廓：实际轮廓： 平面与实际表面相交所得的轮廓线。平面与实际表面相交所得的轮廓线。横向轮廓横向轮廓纵向轮廓纵向轮廓2.取样长度（取样长度（lr）：）： lr lr lr l

4、r lr判别和测量表面粗糙度时所规定的判别和测量表面粗糙度时所规定的一段基准线的长度。一段基准线的长度。3.评定长度（评定长度（ln）：）：五个峰、五个谷五个峰、五个谷ln=5 lr4.4.轮廓的最小二乘中线轮廓的最小二乘中线: :lrZi(x)ZOX轮廓最小二乘中线6.2 6.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定6.2.1 6.2.1 主要术语和定义主要术语和定义在取样长度内，使轮廓上各点至一条假想线的纵在取样长度内，使轮廓上各点至一条假想线的纵坐标值坐标值Z(x)的平方和为最小。的平方和为最小。5.5.轮廓的算术平均中线：轮廓的算术平均中线：在取样长度内，由一条假想线将实际轮廓分成上下两在

5、取样长度内，由一条假想线将实际轮廓分成上下两部分，且使上部分面积之和等于下部分面积之和。部分，且使上部分面积之和等于下部分面积之和。6.2.3 6.2.3 评定参数评定参数lrdxxZlrRa0)(16.2 6.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定1. 1.高度参数高度参数轮廓的算术平均偏差轮廓的算术平均偏差Ra：在一个取样长度内纵坐标值在一个取样长度内纵坐标值Z(x)绝对值的算术平均值绝对值的算术平均值 。 轮廓的最大高度轮廓的最大高度Rz在一个取样长度内在一个取样长度内lr，最大轮廓峰高，最大轮廓峰高Rp和最大轮廓谷深和最大轮廓谷深Rv之和的高度。之和的高度。Rz = Rp + RvlrZ

6、XRaZ(x)基准线基准线（轮廓算术偏差）（轮廓算术偏差）Rz6.3 6.3 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用6.3.1 6.3.1 表面粗糙度评定参数的选择表面粗糙度评定参数的选择(1) 如果没有特殊要求，一般仅选用高度参数。推荐优先选用如果没有特殊要求，一般仅选用高度参数。推荐优先选用Ra值，但以下值，但以下 情况不宜选用情况不宜选用Ra。 当表面过于粗糙当表面过于粗糙(Ra6.3m)或太光滑或太光滑(Ra0.025m)时，可选用时，可选用Rz。 当零件材料较软时，不能选用当零件材料较软时，不能选用Ra。 如果测量面积很小，可以选用如果测量面积很小，可以选用Rz值。值。(2) 当表面有特殊

7、功能要求时，为了保证当表面有特殊功能要求时，为了保证 功能要求，提高产品质量，这时可功能要求，提高产品质量，这时可 以同时选用几个参数综合控制表面质量。以同时选用几个参数综合控制表面质量。Ra、Rz、 在机械加工中，零件同一表面的尺寸公差、表面形状公差要求较高时在机械加工中，零件同一表面的尺寸公差、表面形状公差要求较高时（精度高），表面粗糙度的要求也高。（精度高），表面粗糙度的要求也高。6.3 6.3 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用6.3.2 6.3.2 表面粗糙度评定参数允许值的选择表面粗糙度评定参数允许值的选择 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。同一零件上，

8、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。 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。运动速度低、单位压力小的摩擦表面的粗糙度参数值要小。 受循环载荷的表面及易引起应力集中的部分受循环载荷的表面及易引起应力集中的部分( (如圆角、沟槽如圆角、沟槽) )，表面粗，表面粗 糙度参数值要小。糙度参数值要小。 配合性质要求高的结合表面

9、，配合间隙小的配合表面以及要求连接可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。靠、受重载的过盈配合表面等，都应取较小的粗糙度参数值。 配合性质相同，零件尺寸小则表面粗糙度参数值应小；同一精度等级，配合性质相同，零件尺寸小则表面粗糙度参数值应小；同一精度等级，小小 尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度参数值要小。尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度参数值要小。（7 7）要求密封性、耐腐蚀的表面其粗糙度参数值要小。）要求密封性、耐腐蚀的表面其粗糙度参数值要小。 Ra ： 0.012、 0.025 、0.05、 0.1 、0.2 、0

10、.4 、0.8 、1.6 3.2 、6.3 、 12.5 、25 、50 Rz ： 0.025、 0.05、 0.1 、0.2 、0.4 、0.8 、1.6 、3.2、 6.3 、12.5 、 25、 50、 100、 200 6.3 6.3 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用表面粗糙度参数表：表面粗糙度参数表： RaP134表表6-2RzP134表表6-3表面粗糙度参数选择：表面粗糙度参数选择：P140表表6-9P141表表6-101. 1.表面结构的图形符号表面结构的图形符号6.4 6.4 表面结构符号、代号及其注法表面结构符号、代号及其注法 6.4.1 6.4.1 表面结构的符号和代号表面

11、结构的符号和代号车、铣、刨、磨等车、铣、刨、磨等焊接、铸造等焊接、铸造等APAMRRNMR表面结构符号的尺寸：表面结构符号的尺寸：轮廓线的线宽轮廓线的线宽b数字与字母的高度数字与字母的高度h符号的线宽符号的线宽d数字与字母的笔画宽度数字与字母的笔画宽度d高度高度H1高度高度H20.35 0.5 0.7 1 1.4 2 2.8 2.5 3.5 5 7 10 14 200.25 0.35 0.5 0.7 1 1.4 2 3.5 5 7 10 14 20 28 7.5 10 .5 15 21 30 42 60mm6.4 6.4 表面结构符号、代号及其注法表面结构符号、代号及其注法 6.4.1 6.4

12、.1 表面结构的符号和代号表面结构的符号和代号vd：注写表面纹理方向：注写表面纹理方向, 如如“=”、“X”、“M”等等; 6.4 6.4 表面结构符号、代号及其注法表面结构符号、代号及其注法 6.4.1 6.4.1 表面结构的符号和代号表面结构的符号和代号1. 1.表面结构的图形符号表面结构的图形符号完整图形符号完整图形符号 va：注写表面结构的单一要求：注写表面结构的单一要求; va 、b： a 注写第一个表面结构要求注写第一个表面结构要求, b 注写第二个表面结构要求注写第二个表面结构要求; vc：注写加工方法，如：注写加工方法，如“,车车”、“铣铣”、“镀镀”等等; ve：注写加工余量

13、。：注写加工余量。 应用应用16规则时参数标注规则时参数标注 应用最大规则时参数标注应用最大规则时参数标注 6.4 6.4 表面结构符号、代号及其注法表面结构符号、代号及其注法 6.4.1 6.4.1 表面结构的符号和代号表面结构的符号和代号2.2.表面结构代号表面结构代号v新标准规定：新标准规定：在报告和合同的文本中，可以用文字在报告和合同的文本中，可以用文字“APA”、“MRR”、“NMR”分别表示允许用任何工艺获得表面、允许用去除材分别表示允许用任何工艺获得表面、允许用去除材料的方法获得表面以及允许用不去除材料的方法获得表面。料的方法获得表面以及允许用不去除材料的方法获得表面。MRR R

14、a0.8；Rz3.2MRR Ramax0.8；Rzmax3.2序号序号符号符号代号代号含义含义标注示例标注示例1APA允许用任何工艺获得允许用任何工艺获得APA Ra0.82MRR允许用去除材料的方法获得允许用去除材料的方法获得MRR Ra0.83NMR允许用不去除材料的方法获得允许用不去除材料的方法获得NMR Ra0.86.4 6.4 表面结构符号、代号及其注法表面结构符号、代号及其注法 6.4.1 6.4.1 表面结构的符号和代号表面结构的符号和代号2.2.表面结构代号表面结构代号代号代号文本文本MRR URz0.8；LRa0.2MRR 车车Rz3.2双向极限的标注双向极限的标注 NMRR

15、z3.26.4 6.4 表面结构符号、代号及其注法表面结构符号、代号及其注法 6.4.2 6.4.2 表面结构要求在图样中的注法表面结构要求在图样中的注法（1 1 ）标注在轮廓线上或指引线上）标注在轮廓线上或指引线上 表面结构符号应从材料外指向并接触表面。必要时，表面结构符号应从材料外指向并接触表面。必要时， 表面结构也表面结构也可用带箭头或黑点的指引线引出标注。可用带箭头或黑点的指引线引出标注。水平：从左向右水平：从左向右垂直：从下向上垂直：从下向上1 1 表面结构符号、代号标注位置与方向表面结构符号、代号标注位置与方向 在不致引起误解时在不致引起误解时, , 表面结构表面结构要求可以标注在

16、装配结构给定的要求可以标注在装配结构给定的尺寸线上。尺寸线上。6.4 6.4 表面结构符号、代号及其注法表面结构符号、代号及其注法 6.4.2 6.4.2 表面结构要求在图样中的注法表面结构要求在图样中的注法（2 2） 表面结构要求标注在特征尺寸线上表面结构要求标注在特征尺寸线上（3 3） 标注在几何公差的框格上标注在几何公差的框格上1 1 表面结构符号、代号标注位置与方向表面结构符号、代号标注位置与方向其表面结构要求统一标注在图样的标题栏附近。其表面结构要求统一标注在图样的标题栏附近。6.4 6.4 表面结构符号、代号及其注法表面结构符号、代号及其注法 6.4.2 6.4.2 表面结构要求在

17、图样中的注法表面结构要求在图样中的注法2 2表面结构要求的简化注法表面结构要求的简化注法1 1）有相同表面结构要求的简化注法）有相同表面结构要求的简化注法2 2） 多个表面有共同要求的注法多个表面有共同要求的注法用带字母的完整符号以等式的形式，在图形或标题栏附近。用带字母的完整符号以等式的形式，在图形或标题栏附近。(2) (2) 用基本符号和扩展符号，以等式的形式给出对多个表面共同的表面结用基本符号和扩展符号，以等式的形式给出对多个表面共同的表面结 构要求。构要求。6.4 6.4 表面结构符号、代号及其注法表面结构符号、代号及其注法 6.4.2 6.4.2 表面结构要求在图样中的注法表面结构要

18、求在图样中的注法2 2表面结构要求的简化注法表面结构要求的简化注法n干涉法：干涉法：6.5 6.5 表面粗糙度的检测表面粗糙度的检测n比较法：比较法：n光切法：光切法：n针描法：针描法：将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较，多用于车间，评定将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较，多用于车间，评定表面粗糙度值较大的工件。表面粗糙度值较大的工件。利用光切原理，用双管显微镜测量利用光切原理，用双管显微镜测量,常用于测量常用于测量Rz为为0.560m。利用光波干涉原理，用干涉显微镜测量利用光波干涉原理，用干涉显微镜测量,可测量可测量Rz值。值。用触针划过被测表面，把表面粗糙度轮廓放大描绘出来，通过用触针划过被测表面，把表面粗糙度轮廓放大描绘出来，通过计算处理直接给出计算处理直接给出Ra。v光切法是应用光切原理来测量表面粗糙度的一种测量方法。光切法是应用光切原理来测量表面粗糙度的一种测量方法。v光切法主要用于测量轮廓的最大高度光切法主要用于测量轮廓的最大高度Rz值。值。 6.5 6.5 表面粗糙度的检测表面粗糙度的检测2 2光切法光切法测量范围：测量范围：0. 5