1、 第五章第五章 表面粗糙度輪廓及其檢測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要求表面粗糙度輪廓的技術要求4 表面粗糙度輪廓技術要求在零件圖上表面粗糙度輪廓技術要求在零件圖上的標注的標注為保證零件的為保證零件的使用性能和互使用性能和互換性，在零件換性，在零件幾何精度設計幾何精度設計時必須提出合時必須提出合理的表面粗糙理的表面粗糙度要求。度要求。 表面粗糙度對互換性的影響表面粗糙度對互換性的影響 表面粗表面粗糙度直糙度直接影響接影響產品的產品的質量，質量，對零件對零件表面許表面許多功能多功能都有

2、影都有影響。響。 配合性質配合性質 2. 耐磨性耐磨性 3. 耐腐蝕性耐腐蝕性 4. 抗疲勞強度抗疲勞強度 1 表面粗糙度輪廓的表面粗糙度輪廓的 基本概念基本概念 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雜的，一般包括表面被加工零件表面的形狀是復雜的，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

3、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 規定取樣長度，是為了抑制和減弱表面波紋度對表面粗規定取樣長度，是為了抑制和減弱表面波紋度對表面粗糙測量結果的影響（標準取樣長度的數值見附表糙測量結果的影響（標準取樣長度的數值見附表A-24）。）。 2. 評定長度評定長度 ln 評定長度可包括一個或連續的幾個取樣長度。標準的評定長度可包括一個或連續的幾個取樣長度。標準的ln =5 lr 。 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

4、 （ 截止波長截止波長s和和c的標準化值由附表的標準化值由附表A-24查取查取）附表附表A-24輪廓算術平均偏差輪廓算術平均偏差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，標準取樣長度和標準評定長度（摘自標準取樣長度和標準評定長度（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 這兩個極限值這兩個極限值的標準化值取自的標準化值取自GB/T 60622002。 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，首先應確定一條中為了定量地評定表面粗糙度輪廓，首先應確定

5、一條中線。以中線為基礎來計算各種評定參數的數值。線。以中線為基礎來計算各種評定參數的數值。 1. 輪廓的最小二乘中線輪廓的最小二乘中線（圖（圖5-4） 在一個取樣長度在一個取樣長度lr范圍內，輪廓的最小二乘中線使輪廓范圍內，輪廓的最小二乘中線使輪廓上各點至該線的距離的平方之和為最小。上各點至該線的距離的平方之和為最小。 圖圖5-4 2. 輪廓的算術平均中線輪廓的算術平均中線（圖（圖5-5） 在一個取樣長度在一個取樣長度lr范圍內，輪廓的算術平均中線將實際范圍內，輪廓的算術平均中線將實際輪廓劃分為上、下兩部分，使上部分各個峰面積之和等輪廓劃分為上、下兩部分，使上部分各個峰面積之和等于下部分各個谷

6、面積之和于下部分各個谷面積之和。 圖圖5-5 三、表面粗糙度的評定參數三、表面粗糙度的評定參數 1. 輪廓算術平均偏差輪廓算術平均偏差a（幅度參數，圖（幅度參數，圖5-4） 在一個取樣長度在一個取樣長度lr范圍內，被評定輪廓上各點至輪廓范圍內，被評定輪廓上各點至輪廓中線的縱坐標值的絕對值的算術平均值，即中線的縱坐標值的絕對值的算術平均值，即 2. 2. 輪廓最大高度輪廓最大高度Rz Rz （幅度參數，圖（幅度參數，圖5-6） 在一個取樣長度在一個取樣長度lr范圍范圍內，被評定輪廓上各個極點至內，被評定輪廓上各個極點至中線的距離中，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

7、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，圖（間距參數，圖5-7） 一個輪廓峰與相鄰的輪廓谷的組合叫做輪廓單元，在一個取樣長度一個輪廓峰與相鄰的輪廓谷的組合叫做輪廓單元，在一個取樣長度lr范圍內，中線與各個輪廓單元相交線段的寬度（輪廓的寬度范圍內，中線與各個輪廓單元相交線段的寬度（輪廓的寬度Xsi）的）的平均值平均值RSm，即即misiXmRSm11 Rmr(c)： 在給定水平位置在給定水平位置c上上, ,輪廓的實體材料長度輪廓的實體材料長度Ml(c)與評定長

8、度與評定長度ln的比率。的比率。 給出給出Rmr(c)參數時，必須同時給出輪廓水平截距參數時，必須同時給出輪廓水平截距c值。值。 3. 輪廓的輪廓支承長度率輪廓的輪廓支承長度率（形狀特性參數）（形狀特性參數）注：注： 此處此處4 表面粗糙度輪廓技術要求在零件表面粗糙度輪廓技術要求在零件 圖上的標注圖上的標注標注的總要求標注的總要求（GB/T 131-2006） 在零件圖上規定表面粗糙度輪廓的技術要求時，必須在零件圖上規定表面粗糙度輪廓的技術要求時，必須標注幅度參數符號及允許值，同時還應標注傳輸帶、取標注幅度參數符號及允許值，同時還應標注傳輸帶、取樣長度、評定長度的數值（若默認采用標準化值，則不

9、樣長度、評定長度的數值（若默認采用標準化值，則不標注）、極限值判斷規則（若默認采用標注）、極限值判斷規則（若默認采用16%規則，則不規則，則不標注）。標注）。 必要時可以標注補充要求，如表面加工紋理及方向、必要時可以標注補充要求，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。4 表面粗糙度輪廓技術要求在零件表面粗糙度輪廓技術要求在零件 圖上的標圖上的標注注一、表面粗糙度輪廓的基本圖形符號和完整圖形符號一、表面粗糙度輪廓的基本圖形符號和完整圖形符號 繪制機械零件圖時，需要使用繪制機械零件圖時，需要使用1個基本圖形符號和個基本圖形符號和3個完個完整圖形符號，來標注表面粗糙度輪

10、廓各種不同的技術要求。整圖形符號，來標注表面粗糙度輪廓各種不同的技術要求。 （a）圖為基本圖形符號。）圖為基本圖形符號。 （b）圖為用于任何工藝的完整圖形符號。）圖為用于任何工藝的完整圖形符號。 （c）圖為用于去除材料的完整圖形符號。）圖為用于去除材料的完整圖形符號。 （d）圖為用于不去除材料的完整圖形符號。）圖為用于不去除材料的完整圖形符號。 二、表面粗糙度輪廓技術要求在完整圖形二、表面粗糙度輪廓技術要求在完整圖形 符號上的標注符號上的標注 1. 表面粗糙度輪廓各項技術要求在完整圖形符表面粗糙度輪廓各項技術要求在完整圖形符 號上的標注位置號上的標注位置 在完整圖形符號的周圍標注評定參數的符號

11、及極限值在完整圖形符號的周圍標注評定參數的符號及極限值和其他技術要求。各項技術要求應分別標注在該符號周和其他技術要求。各項技術要求應分別標注在該符號周圍的指定位置上。圍的指定位置上。 在周圍標注了技術要求的完整圖形符號稱為表面粗糙在周圍標注了技術要求的完整圖形符號稱為表面粗糙度輪廓代號，簡稱粗糙度代號。度輪廓代號，簡稱粗糙度代號。 位置位置a：下列符號和數值排成一行下列符號和數值排成一行 位置位置b：附加評定參數：附加評定參數（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、下限值符號上、下限值符號 傳輸帶

12、數值傳輸帶數值/幅度參數符號幅度參數符號 評定長度值評定長度值 極限值判斷規則極限值判斷規則(空格空格) 幅度參數極限值幅度參數極限值(m) 2. 表面粗糙度輪廓幅度參數極限值的標注表面粗糙度輪廓幅度參數極限值的標注 （1）標注極限值中的一個數值且默認為上限值（圖）標注極限值中的一個數值且默認為上限值（圖5-10） 圖圖5-10 （2）同時標注上、下限值（圖）同時標注上、下限值（圖5-11） 圖圖5-11 3. 極限值判斷規則的標注極限值判斷規則的標注 （1）16%規則（圖規則（圖5-10、圖、圖5-11） 16%規則是表面粗糙度輪廓技術要求中的默認規則。規則是表面粗糙度輪廓技術要求中的默認規

13、則。若采用，則圖樣上不需注出。若采用，則圖樣上不需注出。 （2）最大規則（圖）最大規則（圖5-12、圖、圖5-13） 在幅度參數符號在幅度參數符號Ra或或Rz的后面標注一個的后面標注一個“max”的標記。的標記。 圖圖5-12 圖圖5-13 4. 傳輸帶和取樣長度、評定長度的標注傳輸帶和取樣長度、評定長度的標注 需要指定傳輸帶時，傳輸帶需要指定傳輸帶時，傳輸帶（mm）標注在幅度參數符號的前面，標注在幅度參數符號的前面，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，則應在幅度參數符號的后面注寫取樣長度的需要指定評定長度時，則應在幅

14、度參數符號的后面注寫取樣長度的個數（圖個數（圖5-15a、b）。）。 圖圖5-15 5. 表面紋表面紋理的標注理的標注 需要標注表需要標注表面紋理及其方面紋理及其方向時，則應采向時，則應采用規定的符號用規定的符號進行標注。進行標注。 6. 附加評定參數和加工方法的標注附加評定參數和加工方法的標注 需要標注附加評定參數或（和）加工方法時的標注示需要標注附加評定參數或（和）加工方法時的標注示例見圖例見圖5-17。該圖亦為表面粗糙度輪廓各項技術要求在完。該圖亦為表面粗糙度輪廓各項技術要求在完整圖形符號上標注的示例。整圖形符號上標注的示例。 圖圖5-17 7. 加工余量的標注加工余量的標注 圖圖5-1

15、8 三、表面粗糙度輪廓代號在零件圖標注三、表面粗糙度輪廓代號在零件圖標注 的規定和方法的規定和方法 1. 一般規定一般規定p 粗糙度代號盡可能標注在注了相應的尺寸及其極限粗糙度代號盡可能標注在注了相應的尺寸及其極限偏差的同一視圖上。偏差的同一視圖上。p 粗糙度代號上的各種符號和數字的注寫和讀取方向粗糙度代號上的各種符號和數字的注寫和讀取方向應與尺寸的注寫和讀取方向一致。應與尺寸的注寫和讀取方向一致。p 粗糙度代號的尖端必須從材料外指向并接觸零件表粗糙度代號的尖端必須從材料外指向并接觸零件表面。面。 2. 常規標注方法常規標注方法 標注示例見圖標注示例見圖5-195-19a、b b，圖，圖5-2

16、05-20，圖，圖5-215-21，圖圖5-225-22a、b b，圖，圖5-235-23a、b b。 圖圖5-195-19 圖圖5-205-20 圖圖5-215-21 圖圖5-225-22 圖圖5-235-23 3. 簡化標注的規定方法簡化標注的規定方法 當零件的某些表面當零件的某些表面（或多數表面）（或多數表面）具有相同的技術要求時，具有相同的技術要求時，對這些表面的技術要求可以用特定符號（圖對這些表面的技術要求可以用特定符號（圖5-245-24），統一標注在），統一標注在零件圖的標題欄附近，省略對這些表面分別標注。零件圖的標題欄附近，省略對這些表面分別標注。 圖圖5-245-24 3. 簡化標注的規定方法簡化標注的規定方法 3. 簡化標注的規定方法簡化標注的規定方法 需要表示的加工表面對表面特征的其他規定有要求時，應在需要表示的加工表面對表面特征的其他規定有要求時，應在表面粗糙度符號的相應位置