1、 第五章 表面粗糙度輪廓及其檢測1 表面粗糙度輪廓的基本概念表面粗糙度輪廓的基本概念2 表面粗糙度輪廓的評定表面粗糙度輪廓的評定3 表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求4 表面粗糙度輪廓技術(shù)要求在零件圖上表面粗糙度輪廓技術(shù)要求在零件圖上的標(biāo)注的標(biāo)注 1 表面粗糙度輪廓的基本概念表面粗糙度輪廓的基本概念 表面粗糙度的界定表面粗糙度的界定 圖圖5-1 被加工零件表面的形狀是復(fù)雜的，一般包括表面被加工零件表面的形狀是復(fù)雜的，一般包括表面粗糙度、表面波紋度和形狀誤差，可以按波距粗糙度、表面波紋度和形狀誤差，可以按波距（波形起伏間距）（波形起伏間距）來劃分：來劃分： n波距波距1mm 屬于屬

2、于表面粗糙度表面粗糙度n波距波距在在110mm 屬于屬于表面波紋度表面波紋度n波距波距10mm 屬于屬于形狀誤差形狀誤差 圖圖5-2 2 表面粗糙度輪廓的評定表面粗糙度輪廓的評定一、取樣長度、評定長度及傳輸帶一、取樣長度、評定長度及傳輸帶 1. 取樣長度取樣長度lr 規(guī)定取樣長度，是為了抑制和減弱表面波紋度對表面粗規(guī)定取樣長度，是為了抑制和減弱表面波紋度對表面粗糙測量結(jié)果的影響（標(biāo)準(zhǔn)取樣長度的數(shù)值見附表糙測量結(jié)果的影響（標(biāo)準(zhǔn)取樣長度的數(shù)值見附表5-1）。）。 2. 評定長度評定長度 ln 評定長度可包括一個(gè)或連續(xù)的幾個(gè)取樣長度。標(biāo)準(zhǔn)的評定長度可包括一個(gè)或連續(xù)的幾個(gè)取樣長度。標(biāo)準(zhǔn)的ln =5 l

3、r 。 圖圖5-33. 傳輸帶傳輸帶 長波輪廓濾波器的截止波長長波輪廓濾波器的截止波長c = lr 短波輪廓濾波器的截止波長短波輪廓濾波器的截止波長s （ 截止波長截止波長s和和c的標(biāo)準(zhǔn)化值由附表的標(biāo)準(zhǔn)化值由附表5-1查取查取）附表附表51 輪廓算術(shù)平均偏差輪廓算術(shù)平均偏差Ra、輪廓最大高度、輪廓最大高度Rz和輪廓單元的平和輪廓單元的平均寬度均寬度Rz，標(biāo)準(zhǔn)取樣長度和標(biāo)準(zhǔn)評定長度（摘自標(biāo)準(zhǔn)取樣長度和標(biāo)準(zhǔn)評定長度（摘自GB/T 13012009、 GB/T 106102009）、）、 表示濾波器傳輸帶表示濾波器傳輸帶s c 這兩個(gè)極限值這兩個(gè)極限值的標(biāo)準(zhǔn)化值取自的標(biāo)準(zhǔn)化值取自GB/T 60622

4、002。 二、表面粗糙度輪廓的中線二、表面粗糙度輪廓的中線 為了定量地評定表面粗糙度輪廓，首先應(yīng)確定一條中為了定量地評定表面粗糙度輪廓，首先應(yīng)確定一條中線。以中線為基礎(chǔ)來計(jì)算各種評定參數(shù)的數(shù)值。線。以中線為基礎(chǔ)來計(jì)算各種評定參數(shù)的數(shù)值。 1. 輪廓的最小二乘中線輪廓的最小二乘中線（圖（圖5-4） 在一個(gè)取樣長度在一個(gè)取樣長度lr范圍內(nèi)，輪廓的最小二乘中線使輪廓范圍內(nèi)，輪廓的最小二乘中線使輪廓上各點(diǎn)至該線的距離的平方之和為最小。上各點(diǎn)至該線的距離的平方之和為最小。 圖圖5-4 2. 輪廓的算術(shù)平均中線輪廓的算術(shù)平均中線（圖（圖5-5） 在一個(gè)取樣長度在一個(gè)取樣長度lr范圍內(nèi)，輪廓的算術(shù)平均中線將

5、實(shí)際范圍內(nèi)，輪廓的算術(shù)平均中線將實(shí)際輪廓?jiǎng)澐譃樯稀⑾聝刹糠郑股喜糠指鱾€(gè)峰面積之和等輪廓?jiǎng)澐譃樯稀⑾聝刹糠郑股喜糠指鱾€(gè)峰面積之和等于下部分各個(gè)谷面積之和于下部分各個(gè)谷面積之和。 圖圖5-5 三、表面粗糙度的評定參數(shù)三、表面粗糙度的評定參數(shù) 1. 輪廓算術(shù)平均偏差輪廓算術(shù)平均偏差a（幅度參數(shù)，圖（幅度參數(shù)，圖5-4） 在一個(gè)取樣長度在一個(gè)取樣長度lr范圍內(nèi)，被評定輪廓上各點(diǎn)至輪廓范圍內(nèi)，被評定輪廓上各點(diǎn)至輪廓中線的縱坐標(biāo)值的絕對值的算術(shù)平均值，即中線的縱坐標(biāo)值的絕對值的算術(shù)平均值，即 2. 2. 輪廓最大高度輪廓最大高度Rz Rz （幅度參數(shù)，圖（幅度參數(shù)，圖5-6） 在一個(gè)取樣長度在一個(gè)取樣

6、長度lr范圍范圍內(nèi)，被評定輪廓上各個(gè)極點(diǎn)至內(nèi)，被評定輪廓上各個(gè)極點(diǎn)至中線的距離中，最大輪廓峰高中線的距離中，最大輪廓峰高RpRp與與最大輪廓谷深最大輪廓谷深RvRv之和的之和的高度，即高度，即 Rz Rz = = Rp Rp + RvRv niiznRa11圖圖5-6 3. 輪廓單元的平均寬度輪廓單元的平均寬度（間距參數(shù)，圖（間距參數(shù)，圖5-7） 一個(gè)輪廓峰與相鄰的輪廓谷的組合叫做輪廓單元，在一一個(gè)輪廓峰與相鄰的輪廓谷的組合叫做輪廓單元，在一個(gè)取樣長度個(gè)取樣長度lr范圍內(nèi)，中線與各個(gè)輪廓單元相交線段的寬度范圍內(nèi)，中線與各個(gè)輪廓單元相交線段的寬度（輪廓的寬度（輪廓的寬度Xsi）的平均值）的平均值

7、RSm，即即misiXmRSm11圖圖5-7 在零件圖上，對零件某一表面的表面粗糙度在零件圖上，對零件某一表面的表面粗糙度輪廓要求，按需要選擇輪廓要求，按需要選擇Ra或或Rz標(biāo)注。標(biāo)注。 RSm 屬于附加評定參數(shù)，只能與屬于附加評定參數(shù)，只能與Ra或或Rz同同時(shí)選用，不能獨(dú)立采用。時(shí)選用，不能獨(dú)立采用。3 表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求 一、表面粗糙度輪廓技術(shù)要求的內(nèi)容一、表面粗糙度輪廓技術(shù)要求的內(nèi)容 在零件圖上規(guī)定表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求時(shí)，必須在零件圖上規(guī)定表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求時(shí)，必須標(biāo)注幅度參數(shù)符號(hào)及允許值，同時(shí)還應(yīng)標(biāo)注傳輸帶、取標(biāo)注幅度參數(shù)符號(hào)及允許值，同時(shí)還應(yīng)標(biāo)

8、注傳輸帶、取樣長度、評定長度的數(shù)值（若默認(rèn)采用標(biāo)準(zhǔn)化值，則不樣長度、評定長度的數(shù)值（若默認(rèn)采用標(biāo)準(zhǔn)化值，則不標(biāo)注）、極限值判斷規(guī)則（若默認(rèn)采用標(biāo)注）、極限值判斷規(guī)則（若默認(rèn)采用16%規(guī)則，則不規(guī)則，則不標(biāo)注）。標(biāo)注）。 必要時(shí)可以標(biāo)注補(bǔ)充要求，如表面加工紋理及方向、必要時(shí)可以標(biāo)注補(bǔ)充要求，如表面加工紋理及方向、加工余量、附加的加工余量、附加的RSm等。等。二、表面粗糙度輪廓幅度參數(shù)的選擇二、表面粗糙度輪廓幅度參數(shù)的選擇 在機(jī)械零件精度設(shè)計(jì)中，對于表面粗糙度輪廓的技術(shù)要在機(jī)械零件精度設(shè)計(jì)中，對于表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求，通常只給出幅度參數(shù)符號(hào)（求，通常只給出幅度參數(shù)符號(hào)（Ra或或Rz）及極限值，

9、而其）及極限值，而其他要求則采用默認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)化值。他要求則采用默認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)化值。 一般采用一般采用Ra 作為評定參數(shù)。作為評定參數(shù)。 對于極光滑和粗糙的表對于極光滑和粗糙的表面，不能用面，不能用Ra儀器測量，而采用儀器測量，而采用Rz作為評定參數(shù)。作為評定參數(shù)。 表面粗糙度輪廓幅度參數(shù)極限值的選擇原則是：在滿表面粗糙度輪廓幅度參數(shù)極限值的選擇原則是：在滿足零件表面功能要求的前提下，盡量選取較大的參數(shù)值。足零件表面功能要求的前提下，盡量選取較大的參數(shù)值。 4 表面粗糙度輪廓技術(shù)要求在零件表面粗糙度輪廓技術(shù)要求在零件 圖上的標(biāo)注圖上的標(biāo)注一、表面粗糙度輪廓的基本圖形符號(hào)和完整一、表面粗糙度輪廓的基本圖

10、形符號(hào)和完整圖形符號(hào)圖形符號(hào) 繪制機(jī)械零件圖時(shí)，需要使用繪制機(jī)械零件圖時(shí)，需要使用1個(gè)基本圖形符個(gè)基本圖形符號(hào)和號(hào)和3個(gè)完整圖形符號(hào)，來標(biāo)注表面粗糙度輪廓各個(gè)完整圖形符號(hào)，來標(biāo)注表面粗糙度輪廓各種不同的技術(shù)要求。種不同的技術(shù)要求。 （a）圖為基本圖形符號(hào)。）圖為基本圖形符號(hào)。 （b）圖為用于任何工藝的完整圖形符號(hào)。）圖為用于任何工藝的完整圖形符號(hào)。 （c）圖為用于去除材料的完整圖形符號(hào)。）圖為用于去除材料的完整圖形符號(hào)。 （d）圖為用于不去除材料的完整圖形符號(hào)。）圖為用于不去除材料的完整圖形符號(hào)。 （a） （b） （c） （d） 圖圖5-8 二、表面粗糙度輪廓技術(shù)要求在完整圖形二、表面粗糙度輪

11、廓技術(shù)要求在完整圖形 符號(hào)上的標(biāo)注符號(hào)上的標(biāo)注 1. 表面粗糙度輪廓各項(xiàng)技術(shù)要求在完整圖形符表面粗糙度輪廓各項(xiàng)技術(shù)要求在完整圖形符 號(hào)上的標(biāo)注位置號(hào)上的標(biāo)注位置 在完整圖形符號(hào)的周圍標(biāo)注評定參數(shù)的符號(hào)及極限值在完整圖形符號(hào)的周圍標(biāo)注評定參數(shù)的符號(hào)及極限值和其他技術(shù)要求。各項(xiàng)技術(shù)要求應(yīng)分別標(biāo)注在該符號(hào)周和其他技術(shù)要求。各項(xiàng)技術(shù)要求應(yīng)分別標(biāo)注在該符號(hào)周圍的指定位置上。圍的指定位置上。 在周圍標(biāo)注了技術(shù)要求的完整圖形符號(hào)稱為表面粗糙在周圍標(biāo)注了技術(shù)要求的完整圖形符號(hào)稱為表面粗糙度輪廓代號(hào)，簡稱粗糙度代號(hào)。度輪廓代號(hào)，簡稱粗糙度代號(hào)。 位置位置a：下列符號(hào)和數(shù)值排成一行下列符號(hào)和數(shù)值排成一行 位置位置

12、b：附加評定參數(shù)：附加評定參數(shù)（如（如RSm，mm）位置位置c：加工方法：加工方法位置位置d：表面紋理：表面紋理位置位置e：加工余量（：加工余量（mm） 圖圖5-9上、下限值符號(hào)上、下限值符號(hào) 傳輸帶數(shù)值傳輸帶數(shù)值/幅度參數(shù)符號(hào)幅度參數(shù)符號(hào) 評定長度值評定長度值 極限值判斷規(guī)則極限值判斷規(guī)則(空格空格) 幅度參數(shù)極限值幅度參數(shù)極限值(m) 2. 表面粗糙度輪廓幅度參數(shù)極限值的標(biāo)注表面粗糙度輪廓幅度參數(shù)極限值的標(biāo)注 （1）標(biāo)注極限值中的一個(gè)數(shù)值且默認(rèn)為上限值（圖）標(biāo)注極限值中的一個(gè)數(shù)值且默認(rèn)為上限值（圖5-10） 圖圖5-10 （2）同時(shí)標(biāo)注上、下限值（圖）同時(shí)標(biāo)注上、下限值（圖5-11） 圖圖

13、5-11 3. 極限值判斷規(guī)則的標(biāo)注極限值判斷規(guī)則的標(biāo)注 （1）16%規(guī)則（圖規(guī)則（圖5-10、圖、圖5-11） 16%規(guī)則是表面粗糙度輪廓技術(shù)要求中的默認(rèn)規(guī)則。規(guī)則是表面粗糙度輪廓技術(shù)要求中的默認(rèn)規(guī)則。若采用，則圖樣上不需注出。若采用，則圖樣上不需注出。 （2）最大規(guī)則（圖）最大規(guī)則（圖5-12、圖、圖5-13） 在幅度參數(shù)符號(hào)在幅度參數(shù)符號(hào)Ra或或Rz的后面標(biāo)注一個(gè)的后面標(biāo)注一個(gè)“max”的標(biāo)記。的標(biāo)記。 圖圖5-12 圖圖5-13 4. 傳輸帶和取樣長度、評定長度的標(biāo)注傳輸帶和取樣長度、評定長度的標(biāo)注 需要指定傳輸帶時(shí)，傳輸帶需要指定傳輸帶時(shí)，傳輸帶（mm）標(biāo)注在幅度參數(shù)符號(hào)的前面，標(biāo)注

14、在幅度參數(shù)符號(hào)的前面，并用斜線并用斜線“/”隔開（圖隔開（圖5-14a、b、c）。）。c =lr。 圖圖5-14 需要指定評定長度時(shí)，則應(yīng)在幅度參數(shù)符號(hào)的后面注寫取樣長度的需要指定評定長度時(shí)，則應(yīng)在幅度參數(shù)符號(hào)的后面注寫取樣長度的個(gè)數(shù)（圖個(gè)數(shù)（圖5-15a、b）。）。 圖圖5-15 5. 表面紋理的標(biāo)注表面紋理的標(biāo)注 需要標(biāo)注表面紋理及其方向時(shí)，則應(yīng)采用規(guī)定的符號(hào)需要標(biāo)注表面紋理及其方向時(shí)，則應(yīng)采用規(guī)定的符號(hào)（圖（圖5-16）進(jìn)行標(biāo)注。）進(jìn)行標(biāo)注。圖圖5-16 6. 附加評定參數(shù)和加工方法的標(biāo)注附加評定參數(shù)和加工方法的標(biāo)注 需要標(biāo)注附加評定參數(shù)或（和）加工方法時(shí)的標(biāo)注示需要標(biāo)注附加評定參數(shù)或（

15、和）加工方法時(shí)的標(biāo)注示例見圖例見圖5-17。該圖亦為表面粗糙度輪廓各項(xiàng)技術(shù)要求在完。該圖亦為表面粗糙度輪廓各項(xiàng)技術(shù)要求在完整圖形符號(hào)上標(biāo)注的示例。整圖形符號(hào)上標(biāo)注的示例。 圖圖5-17 7. 加工余量的標(biāo)注加工余量的標(biāo)注 圖圖5-18 三、表面粗糙度輪廓代號(hào)在零件圖標(biāo)注三、表面粗糙度輪廓代號(hào)在零件圖標(biāo)注 的規(guī)定和方法的規(guī)定和方法 1. 一般規(guī)定一般規(guī)定 粗糙度代號(hào)盡可能標(biāo)注在注了相應(yīng)的尺寸及其極限偏差的同一粗糙度代號(hào)盡可能標(biāo)注在注了相應(yīng)的尺寸及其極限偏差的同一視圖上。視圖上。 粗糙度代號(hào)上的各種符號(hào)和數(shù)字的注寫和讀取方向應(yīng)與尺寸的粗糙度代號(hào)上的各種符號(hào)和數(shù)字的注寫和讀取方向應(yīng)與尺寸的注寫和讀取方向一致。注寫和讀取方向一致。 粗糙度代號(hào)的尖端必須從材料外指向并接觸零件表面粗糙度代號(hào)的尖端必須從材料外指向并接觸零件表面。 2. 常規(guī)標(biāo)注方法常規(guī)標(biāo)注方法 標(biāo)注示例見圖標(biāo)注示例見圖5-195-19a、b b，圖，圖5-205-20，圖，圖5-215-21，圖圖5-225-22a、b b，圖，圖5-235-23a、b b。