《公差配合與技術(shù)測量》第4章表面粗糙度及其檢測學(xué)習(xí)目的：

掌握粗糙度輪廓的評(píng)定參數(shù)和標(biāo)注，為合理選用表面粗糙度打下基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)要求：

1、了解表面粗糙度輪廓的概念；2、了解表面粗糙度對(duì)機(jī)械零件使用性能的影響；3、掌握粗糙度輪廓的幅度參數(shù)及其檢測手段；4、掌握表面粗糙度參數(shù)和參數(shù)值的選用原則和方法。表面粗糙度及其檢測表面粗糙度的基本概念表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注表面粗糙度的檢測教學(xué)內(nèi)容：

相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3505-2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）表面結(jié)構(gòu)輪廓法術(shù)語、定義及表面結(jié)構(gòu)參數(shù)》GB/T1031-2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）表面結(jié)構(gòu)輪廓法表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值》GB/T131-2006《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）技術(shù)產(chǎn)品文件中表面結(jié)構(gòu)的表示法》GB/T10610-2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）表面結(jié)構(gòu)輪廓法評(píng)定表面結(jié)構(gòu)的規(guī)則和方法》GB/T7220-2004《表面結(jié)構(gòu)輪廓法表面粗糙度術(shù)語參數(shù)測量》1、表面粗糙度

加工表面所具有的較小間距和微小峰谷不平度波距<1mm，即微觀幾何形狀誤差

1≤波距≤10屬于表面波度，即中間幾何形狀誤差波距>10屬于形狀誤差，即宏觀幾何形狀誤差4.1表面粗糙度的概念實(shí)際表面輪廓經(jīng)輪廓濾波器濾波后分為：2、輪廓濾波器；把輪廓分成長波和短波成分的濾波器λs輪廓濾波器：確定存在于表面上的粗糙度與比它更短的波的成分之間相交界限的濾波器；λc輪廓濾波器：確定粗糙度與波紋度成分之間相交界限的濾波器。λf輪廓濾波器：波紋度與比它更長的波的相交界限的濾波器。4、對(duì)零件的使用有重要影響配合摩擦和磨損

接觸剛度

疲勞

抗腐蝕性結(jié)合密封性、美觀3、表面粗糙度輪廓的產(chǎn)生：切削后遺留的刀痕；切削過程中切屑分離時(shí)的塑性變形；以及機(jī)床等工裝系統(tǒng)的振動(dòng)等。5、表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)取樣長度lr

是測量或評(píng)定表面粗糙度時(shí)所規(guī)定的一段基準(zhǔn)線長度，至少包含5個(gè)以上輪廓峰和谷評(píng)定長度ln

是用于判別被評(píng)定輪廓的X軸方向上的長度，在測量或評(píng)定時(shí)所規(guī)定的一段最小長度，可包含一個(gè)或幾個(gè)取樣長度。一般情況下，取ln=5lr中線具有幾何輪廓形狀并劃分輪廓的基準(zhǔn)線在lr內(nèi)，使輪廓上各點(diǎn)至該線的距離Zi平方和為最小。（1）輪廓最小二乘中線(m)—ziXZ(x)xlr最小二乘中線（2）輪廓算術(shù)平均中線—在lr內(nèi)，XZ(x)lrF1FiF2S1S2Sj算術(shù)平均中線評(píng)定參數(shù)（GBT3505－2009）——幅度參數(shù)、間距參數(shù)、混合參數(shù)、曲線和相關(guān)參數(shù)主要評(píng)定參數(shù)1983版2009版幅度參數(shù)輪廓的算術(shù)平均偏差RaRa輪廓的最大高度RyRz微觀不平度十點(diǎn)高度Rz－間距參數(shù)微觀不平度的平均間距Sm－輪廓單元的平均寬度－Rsm混合參數(shù)評(píng)定輪廓的均方根斜率－RΔq曲線和相關(guān)參數(shù)輪廓支承長度率Rmr(c)Rmr(c)

新舊標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定參數(shù)及符號(hào)的比較(1).幅度參數(shù)（高度參數(shù)）

1）輪廓的算術(shù)平均偏差在lr內(nèi)，縱坐標(biāo)值Z(x)的絕對(duì)值的算術(shù)平均值(見下圖）?！猌iZ(x)XlrRa算術(shù)平均偏差Ra2）輪廓的最大高度Rz在lr內(nèi)Z(x)XlrRz最大高度Rz中線(2).間距參數(shù)

輪廓單元的平均寬度

Rsm:在lr

內(nèi)，輪廓單元寬度Xsi的平均值。輪廓單元:一個(gè)輪廓峰和相鄰輪廓谷的組合。輪廓單元寬度:中線與一個(gè)輪廓單元相交線段的長度。中線(3).混合參數(shù)（形狀參數(shù)）

在給定的輪廓截面高度

C上，輪廓的實(shí)體材料長度Ml(C)與ln的比率（圖5.8）。輪廓的支承長度率Rmr(C)—輪廓截面高度C:C=Rz%

輪廓的支承長度率GBT131－20064.2表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注1、表面粗糙度符號(hào)基本符號(hào)：用任意方法獲得的表面用去除材料的方法獲得的表面不去除材料的方法獲得的表面2、表面粗糙度代號(hào)a—第一個(gè)表面粗糙度輪廓（單一）要求（μm）；b—第二個(gè)表面粗糙度輪廓要求；c—加工方法；d—表面紋理和紋理方向；e—加工余量（mm）。表面粗糙度要求標(biāo)注的內(nèi)容：表面粗糙度單一要求(Ra,Rz)取樣長度傳輸帶加工工藝加工余量等。補(bǔ)充要求3、表面粗糙度的標(biāo)注圖5.11表面粗糙度輪廓單一要求標(biāo)注示例①上限或下限的標(biāo)注：表示雙向極限時(shí)應(yīng)標(biāo)注上限符號(hào)“U”和下限符號(hào)“L”。如果同一參數(shù)具有雙向極限要求，在不引起歧義時(shí)，可省略“U”和“L”的標(biāo)注。若為單向下限值，則必需加注“L”。②傳輸帶和取樣長度的標(biāo)注：傳輸帶是指兩個(gè)濾波器的截止波長值之間的波長范圍。長波濾波器的截止波長值就是取樣長度lr。傳輸帶的標(biāo)注時(shí)，短波在前，長波在后，并用連字號(hào)“—”隔開。在某些情況下，傳輸帶的標(biāo)注中，只標(biāo)一個(gè)濾波器，也應(yīng)保留連字號(hào)“—”，來區(qū)別是短波還是長波。③參數(shù)代號(hào)的標(biāo)注：參數(shù)代號(hào)標(biāo)注在傳輸帶或取樣長度后，它們之間用“/”隔開。④評(píng)定長度的標(biāo)注：如果默認(rèn)的評(píng)定長度(5lr)時(shí)，可省略標(biāo)注。如果不等于5lr時(shí),則應(yīng)注出取樣長度的個(gè)數(shù)。評(píng)定長度為4lr⑤極限值判斷規(guī)則和極限值的標(biāo)注：極限值判斷規(guī)則的標(biāo)注如圖所示上限為”最大規(guī)則”，下限為“16％規(guī)則”。為了避免誤解，在參數(shù)代號(hào)和極限值之間插入一個(gè)空格。最大規(guī)則16％規(guī)則注：16％規(guī)則當(dāng)參數(shù)的規(guī)定值為上限值時(shí)，若所選參數(shù)在同一評(píng)定長度上的全部實(shí)測值中，大于圖樣或技術(shù)產(chǎn)品中規(guī)定值的個(gè)數(shù)不超過實(shí)測值總數(shù)的16%，則該表面合格。同理若為下限值，則小于規(guī)定值的個(gè)數(shù)不超過實(shí)測總值的16%，則合格。最大規(guī)則：被測表面的全部區(qū)域內(nèi)測得的參數(shù)值一個(gè)也不應(yīng)超過圖樣或技術(shù)產(chǎn)品文件中的規(guī)定值。注表面粗糙度要求對(duì)零件的每一個(gè)表面一般只標(biāo)注一次，并盡可能標(biāo)注在相應(yīng)的尺寸及其公差的同一視圖上。不續(xù)表5.12表面粗糙度輪廓技術(shù)要求標(biāo)注的總結(jié)一、表面粗糙度輪廓標(biāo)注的圖形符號(hào)基本圖形符號(hào)擴(kuò)展擴(kuò)展圖形符號(hào)加一橫線完整圖形符號(hào)加一圓特殊圖形符號(hào)二、表面粗糙度輪廓技術(shù)要求在圖形中的標(biāo)注1.標(biāo)注位置a—第一個(gè)表面粗糙度輪廓(Ra、Rz)

要求（μm）；b—第二個(gè)表面粗糙度輪廓(Rsm、Rmr)要求；c—加工方法；d—表面紋理和紋理方向；e—加工余量（mm）。圖5.10

粗糙度要求的注寫的為位置2.表面粗糙度輪廓參數(shù)值的標(biāo)注（1）只標(biāo)一個(gè)參數(shù)值①默認(rèn)為上限值,如右圖1、2②若為下限值時(shí)，必須標(biāo)注“L”,如右圖3Ra3.2圖1Rz1.6圖2圖3（2）同時(shí)標(biāo)注上、下限①需要標(biāo)注“U”、，“L”,如右圖4所示。②不會(huì)引起誤解時(shí)，可省略標(biāo)注“U”、“L”，如右圖5所示。3.極限值判斷規(guī)則的標(biāo)注(1)16%規(guī)則(復(fù)習(xí)其含義)，其標(biāo)注如下圖所示（默認(rèn)）。URa6.3LRz3.2圖4Rz3.2Rz1.6圖5Ra3.2圖6Rz3.2Rz1.6圖7URa6.3LRz3.2圖8圖9（2）最大規(guī)則(復(fù)習(xí)其含義)，其標(biāo)注如下圖所示。4、傳輸帶、取樣長度和評(píng)定長度的標(biāo)注（1）在圖中未標(biāo)注傳輸帶、取樣長度和評(píng)定長度的，則默認(rèn)為采用標(biāo)準(zhǔn)化值（表5.5）例如下圖所示：圖10圖11屬于什么規(guī)則？Ra3.2圖12圖13URa6.3LRz3.2圖14圖15圖16（2）需要標(biāo)注傳輸帶、取樣長度和評(píng)定長度數(shù)值的,例如下圖17、18所示：

5、表面紋理的標(biāo)注，見表5.11所示例如下圖19所示其含義如下圖20所示圖17圖18傳輸帶為0.008—0.8mm,lr=0.8mmln=5lr=4.0mm(默認(rèn))傳輸帶λs為默認(rèn)，λc=0.8mm,lr=0.8mmln=3lr=2.4mmRz3.2——圖19圖20紋理方向平行于視圖所在的投影面6、附加評(píng)定參數(shù)、加工方法和加工余量的標(biāo)注（1）附加評(píng)定參數(shù)的標(biāo)注，如圖21所示（2）加工方法和加工余量的標(biāo)注,如圖22所示URa6.3LRz3.2Rsm0.05圖21圖22Rz3.2——2車輪廓單元的平均寬度為0.05mm加工余量為2mm加工方法為車削三、表面粗糙度輪廓要求在零件圖上的標(biāo)注方法1.一般規(guī)定（1）對(duì)零件的每一表面一般只標(biāo)注一次，并盡可能標(biāo)注在相應(yīng)尺寸及其極限偏差的同一視圖上。（2）除非另有說明，所標(biāo)注的表面粗糙度輪廓要求是對(duì)完工零件表面。（3）粗糙度的符號(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。（4）粗糙度的符號(hào)的尖端必須從材料外指向并接觸零件表面。下面以表面粗糙度輪廓的幅度參數(shù)為例說明在零件圖上的標(biāo)注方法，其他技術(shù)要求為默認(rèn)采用標(biāo)準(zhǔn)化值。2.通用的標(biāo)注方法（1）代號(hào)注寫和讀取方向的標(biāo)注方法,如圖22所示——與尺寸的注寫和讀取方向一致圖23（2）代號(hào)的標(biāo)注方法①標(biāo)注在輪廓線或其延長線上和用箭頭或帶黑點(diǎn)(位于可見表面上)的指引線上，如圖24~

圖27所示。圖24圖25圖27圖26②在不引起誤解的前提下，可標(biāo)注在特征尺寸線上，如圖28、29所示。③可標(biāo)注在幾何公差框格的上方，如圖30所示。圖30圖29Ra6.3Φ50h7Φ50H8Ra12.5圖28④標(biāo)注在幾何公差框格上面注出了特征尺寸的上方,如圖31所示。圖31這兩種標(biāo)注的含義是什么？3.簡化標(biāo)注（1）某些表面有相同的表面粗糙度輪廓技術(shù)要求時(shí),相同要求的

標(biāo)注在標(biāo)題欄附近，如圖32所示。圖32(2)某零件全部表面有相同的表面粗糙度輪廓技術(shù)要求的標(biāo)注，如圖33所示。圖33=Ra12.5(3)對(duì)多個(gè)表面有相同表面粗糙度輪廓的技術(shù)要求或在圖紙空間有限時(shí)的簡化標(biāo)注，如圖34所示。圖34（4）當(dāng)圖樣上某個(gè)視圖構(gòu)成封閉的輪廓，并各表面具有相同的表面粗糙度輪廓技術(shù)要求時(shí)，用特殊符號(hào)標(biāo)注，如圖35所示。圖35（a)特殊符號(hào)Ra12.5(b)標(biāo)注示例此標(biāo)注只包括上、下和左、右四個(gè)表面，不包括前、后兩個(gè)表面4、綜合標(biāo)注示例（1）圖12.3為減速器輸出軸的零件圖，其上標(biāo)注了尺寸及其公差帶代號(hào)、幾何公差和表面粗糙度輪廓要求。（2）圖12.2為減速器齒輪的零件圖，其上標(biāo)注了尺寸及其公差帶代號(hào)、幾何公差和表面粗糙度輪廓要求。4.3表面粗糙度的檢測測量方法：比較法：一般只用于粗糙度參數(shù)值較大的近似評(píng)定光切法：