第五章 表面粗糙度輪廓及檢測

第五章表面粗糙度輪廓及檢測第1頁，共33頁，2023年，2月20日，星期三§1表面粗糙度輪廓的基本概念

表面粗糙度的界定

圖5-1第2頁，共33頁，2023年，2月20日，星期三

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（波形起伏間距）λ來劃分：

波距λ＜1mm屬于表面粗糙度波距λ在1～10mm屬于表面波紋度波距λ＞10mm屬于形狀誤差

第3頁，共33頁，2023年，2月20日，星期三圖5-2第4頁，共33頁，2023年，2月20日，星期三

§2表面粗糙度輪廓的評定一、取樣長度、評定長度及傳輸帶

1.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糙測量結果的影響（標準取樣長度的數(shù)值見附表5-1）。

2.評定長度ln

評定長度可包括一個或連續(xù)的幾個取樣長度。標準的ln=5×lr

。

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圖5-33.傳輸帶長波輪廓濾波器的截止波長λc=lr

短波輪廓濾波器的截止波長λs

（截止波長λs和λc的標準化值由附表5-1查?。┑?頁，共33頁，2023年，2月20日，星期三附表5－1輪廓算術平均偏差Ra、輪廓最大高度Rz和輪廓單元的平均寬度Rz，標準取樣長度和標準評定長度（摘自GB/T1301－2009、

GB/T10610－2009）、表示濾波器傳輸帶λs～λc這兩個極限值的標準化值取自GB/T6062－2002。

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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，首先應確定一條中線。以中線為基礎來計算各種評定參數(shù)的數(shù)值。

1.輪廓的最小二乘中線（圖5-4）在一個取樣長度lr范圍內(nèi)，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。圖5-4

第8頁，共33頁，2023年，2月20日，星期三2.輪廓的算術平均中線（圖5-5）

在一個取樣長度lr范圍內(nèi)，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于下部分各個谷面積之和。

圖5-5

第9頁，共33頁，2023年，2月20日，星期三三、表面粗糙度的評定參數(shù)

1.輪廓算術平均偏差Ｒa（幅度參數(shù)，圖5-4）在一個取樣長度lr范圍內(nèi)，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

2.輪廓最大高度Rz（幅度參數(shù)，圖5-6）在一個取樣長度lr范圍內(nèi)，被評定輪廓上各個極點至中線的距離中，最大輪廓峰高Rp與最大輪廓谷深Rv之和的高度，即

Rz=Rp+Rv

第10頁，共33頁，2023年，2月20日，星期三圖5-6第11頁，共33頁，2023年，2月20日，星期三

3.輪廓單元的平均寬度（間距參數(shù)，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lr范圍內(nèi)，中線與各個輪廓單元相交線段的寬度（輪廓的寬度Xsi）的平均值RSm，即第12頁，共33頁，2023年，2月20日，星期三圖5-7第13頁，共33頁，2023年，2月20日，星期三

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Ra或Rz標注。

RSm

屬于附加評定參數(shù)，只能與Ra或Rz同時選用，不能獨立采用。第14頁，共33頁，2023年，2月20日，星期三§3表面粗糙度輪廓的技術要求

一、表面粗糙度輪廓技術要求的內(nèi)容在零件圖上規(guī)定表面粗糙度輪廓的技術要求時，必須標注幅度參數(shù)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(shù)值（若默認采用標準化值，則不標注）、極限值判斷規(guī)則（若默認采用16%規(guī)則，則不標注）。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RSm等。第15頁，共33頁，2023年，2月20日，星期三二、表面粗糙度輪廓幅度參數(shù)的選擇

在機械零件精度設計中，對于表面粗糙度輪廓的技術要求，通常只給出幅度參數(shù)符號（Ra或Rz）及極限值，而其他要求則采用默認的標準化值。

一般采用Ra作為評定參數(shù)。對于極光滑和粗糙的表面，不能用Ra儀器測量，而采用Rz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：在滿足零件表面功能要求的前提下，盡量選取較大的參數(shù)值。

第16頁，共33頁，2023年，2月20日，星期三§4表面粗糙度輪廓技術要求在零件

圖上的標注一、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1個基本圖形符號和3個完整圖形符號，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。（b）圖為用于任何工藝的完整圖形符號。第17頁，共33頁，2023年，2月20日，星期三

（c）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。（a）（b）（c）（d）

圖5-8第18頁，共33頁，2023年，2月20日，星期三

二、表面粗糙度輪廓技術要求在完整圖形符號上的標注

1.表面粗糙度輪廓各項技術要求在完整圖形符號上的標注位置在完整圖形符號的周圍標注評定參數(shù)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度輪廓代號，簡稱粗糙度代號。

第19頁，共33頁，2023年，2月20日，星期三位置a：下列符號和數(shù)值排成一行

位置b：附加評定參數(shù)（如RSm，mm）位置c：加工方法位置d：表面紋理位置e：加工余量（mm）

圖5-9上、下限值符號傳輸帶數(shù)值/幅度參數(shù)符號評定長度值極限值判斷規(guī)則(空格)幅度參數(shù)極限值(μm)第20頁，共33頁，2023年，2月20日，星期三

2.表面粗糙度輪廓幅度參數(shù)極限值的標注

（1）標注極限值中的一個數(shù)值且默認為上限值（圖5-10）

圖5-10

（2）同時標注上、下限值（圖5-11）

圖5-11第21頁，共33頁，2023年，2月20日，星期三

3.極限值判斷規(guī)則的標注

（1）16%規(guī)則（圖5-10、圖5-11）

16%規(guī)則是表面粗糙度輪廓技術要求中的默認規(guī)則。若采用，則圖樣上不需注出。（2）最大規(guī)則（圖5-12、圖5-13）

在幅度參數(shù)符號Ra或Rz的后面標注一個“max”的標記。圖5-12圖5-13第22頁，共33頁，2023年，2月20日，星期三

4.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（mm）標注在幅度參數(shù)符號的前面，并用斜線“/”隔開（圖5-14a、b、c）。λc=lr。

圖5-14

需要指定評定長度時，則應在幅度參數(shù)符號的后面注寫取樣長度的個數(shù)（圖5-15a、b）。

圖5-15第23頁，共33頁，2023年，2月20日，星期三5.表面紋理的標注

需要標注表面紋理及其方向時，則應采用規(guī)定的符號（圖5-16）進行標注。第24頁，共33頁，2023年，2月20日，星期三圖5-16第25頁，共33頁，2023年，2月20日，星期三

6.附加評定參數(shù)和加工方法的標注需要標注附加評定參數(shù)或（和）加工方法時的標注示例見圖5-17。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。

圖5-177.加工余量的標注圖5-18第26頁，共33頁，2023年，2月20日，星期三

三、表面粗糙度輪廓代號在零件圖標注

的規(guī)定和方法

1.一般規(guī)定

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。粗糙度代號上的各種符號和數(shù)字的注寫和讀取方向應與尺寸的注寫和讀取方向一致。粗糙度代號的尖端必須從材料外指向并接觸零件表面。

第27頁，共33頁，2023年，2月20日，星期三

2.常規(guī)標注方法

標注示例見圖5-19a、b，圖5-20，圖5-21，圖5-22a、b，圖5