《互换性与技术测量》第四章 表面粗糙度及检测

1、 第四章第四章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测定义定义：表面粗糙度是指加工表面所具有的：表面粗糙度是指加工表面所具有的较小间较小间距和微小峰谷距和微小峰谷的一种微观几何形状误差。的一种微观几何形状误差。产生的原因产生的原因：在机械加工过程中，由于刀具或砂：在机械加工过程中，由于刀具或砂轮切削后留下的轮切削后留下的刀痕刀痕、切削分离时的、切削分离时的塑性变形塑性变形、工艺系统的工艺系统的高频振动高频振动及刀具和被加工表面及刀具和被加工表面摩擦摩擦等原因所产生的。等原因所产生的。影响影响：表面粗糙度对机械零件的配合性质、耐磨：表面粗糙度对机械零件的配合性质、耐磨性、工作准确度、抗腐蚀性有着密切关

2、系，它性、工作准确度、抗腐蚀性有着密切关系，它影响到机器或仪器的可靠性和使用寿命。影响到机器或仪器的可靠性和使用寿命。现行标准现行标准：GB/T3505-2009 GB/T1031-2009 GB/T131-2006 1 表面粗糙度表面粗糙度 表面粗糙度的界定表面粗糙度的界定 图图4-1一、术语及定义一、术语及定义1、表面轮廓：、表面轮廓：平面与实际表面相交的轮廓。平面与实际表面相交的轮廓。 该平面与实际表面垂直、与刀痕方向也垂直。其该平面与实际表面垂直、与刀痕方向也垂直。其轮廓是一个含有不同波长的轮廓曲线。轮廓是一个含有不同波长的轮廓曲线。2、s滤波器：滤波器：滤掉比粗糙度波长更短的波的滤波

3、器滤掉比粗糙度波长更短的波的滤波器。即是粗糙度与比它更短的波的成分之间相交界。即是粗糙度与比它更短的波的成分之间相交界限的滤波器。限的滤波器。3、c滤波器：滤波器：确定粗糙度与波纹度成分之间相交界确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器。即波长大于限的滤波器。即波长大于c的那些轮廓波，不属的那些轮廓波，不属于粗糙度而属于波纹度。于粗糙度而属于波纹度。4、原始轮廓：、原始轮廓：在利用短波长滤波器在利用短波长滤波器s之后的总的轮之后的总的轮廓。是评定原始轮廓的基础。廓。是评定原始轮廓的基础。5、粗糙度轮廓：粗糙度轮廓：对原始轮廓采用对原始轮廓采用c滤波器抑制长波滤波器抑制长波成分以后形成的轮廓（

4、即只含粗糙度的轮廓）。成分以后形成的轮廓（即只含粗糙度的轮廓）。它是由它是由s和和c轮廓滤波器来限定的。粗糙度轮廓轮廓滤波器来限定的。粗糙度轮廓是评定粗糙度参数的基础。是评定粗糙度参数的基础。6、粗糙度轮廓中线：、粗糙度轮廓中线： 用标称形式的线穿过用标称形式的线穿过粗糙度粗糙度轮轮廓廓 按最小二乘法拟合所确定的中线。即粗糙度轮按最小二乘法拟合所确定的中线。即粗糙度轮廓上的点到中线的距离的平方之和为最小。廓上的点到中线的距离的平方之和为最小。 7、 取样长度取样长度lr 用于评定轮廓粗糙度在用于评定轮廓粗糙度在X轴向上的一段长度，轴向上的一段长度，在数值上它与轮廓滤波器在数值上它与轮廓滤波器c

5、的标志波长相等。的标志波长相等。 8. 评定长度评定长度 ln 由于表面粗糙度在被评定的表面上是不规则的，由于表面粗糙度在被评定的表面上是不规则的，为使其评定更为合理，因而在为使其评定更为合理，因而在X轴向上选择的轴向上选择的一段长度，它一般包含五个取样长度。即一段长度，它一般包含五个取样长度。即ln =5 lr 。二、粗糙度的评定参数二、粗糙度的评定参数基本参数基本参数:两个幅度参数两个幅度参数 轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差a和和轮廓轮廓的的最大高度最大高度RzRz。 1. 轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差a 在一个取样长度在一个取样长度lr内，纵坐标值内，纵坐标值Z(x)的绝对值的算术

6、平均值，即的绝对值的算术平均值，即 nixznRa1)(12. 2. 轮廓最大高度轮廓最大高度Rz Rz 在一个取样长度在一个取样长度lr内，最大轮廓峰高内，最大轮廓峰高Z Zp p与与最大轮廓谷深最大轮廓谷深Z Zv v之和的之和的高度，即高度，即 Rz Rz = = Z Zp pmaxmax + Zv v maxmax附加参数：附加参数：3、轮廓单元的平均宽度、轮廓单元的平均宽度Rsm 在一个取样长度在一个取样长度lr内内，轮廓单元宽度轮廓单元宽度Xs的平均值的平均值。 轮廓单元轮廓单元：包含一个轮廓峰与一个相邻的轮廓：包含一个轮廓峰与一个相邻的轮廓谷在内的中线上的宽度。谷在内的中线上的宽

7、度。 4、轮廓的支撑长度率、轮廓的支撑长度率Rmr（c） 在给定水平位置在给定水平位置c上，轮廓的实体材料长度上，轮廓的实体材料长度Ml（c）与评定长度）与评定长度的比率（用百分率表示）轮廓的实体材料长度的比率（用百分率表示）轮廓的实体材料长度Ml（c）：在）：在一个给定水平位置一个给定水平位置c上用一条平行于上用一条平行于X轴的线与轮廓单元相截轴的线与轮廓单元相截所获得的各段截线长度之和。所获得的各段截线长度之和。c是轮廓截面高度（即距峰顶是轮廓截面高度（即距峰顶线的距离），它可用微米或轮廓的最大高度线的距离），它可用微米或轮廓的最大高度Rz的百分数表示的百分数表示三、评定参数的数值三、评定

8、参数的数值四、表面粗糙度符号、代号及标注四、表面粗糙度符号、代号及标注一般情况下，只标注幅度一般情况下，只标注幅度参数。代号（参数。代号（Ra或或Rz）及数值标注在图中及数值标注在图中a的位的位置。当表面要求标注置。当表面要求标注Ra时，时，Ra的代号可以省略。若需的代号可以省略。若需要标注其他附加要求时，要标注其他附加要求时，按图中所示位置标注。按图中所示位置标注。 绘制机械零件图时，需要使用绘制机械零件图时，需要使用1个基本图形符号和个基本图形符号和3个完整个完整图形符号，来标注表面粗糙度轮廓各种不同的技术要求。图形符号，来标注表面粗糙度轮廓各种不同的技术要求。 （a）图为基本图形符号。）图为基本图形符号。 （b）图为用于任何工艺的完整图形符号。）图为用于任何工艺的完整图形符号。 （c）图为用于去除材料的完整图形符号。）图为用于去除材料的完整图形符号。 （d）图为用于不去除材料的完整图形符号。）图为用于不去除材料的完整图形符号。 （a） （b） （c） （d） 2 零件