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1、2022-5-21/58Surface Texture第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-22/51本章学习内容本章学习内容5.3 表面粗糙度参数表面粗糙度参数5.4 表面粗糙度的表示法表面粗糙度的表示法5.2 术语和定义术语和定义5.1 概述概述5.5 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用5.6 表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-23/51本章所参照的主要国家标准本章所参照的主要国家标准GB/T 3505-2009 产品几何技术规范产品几何技术规范(GPS) 表面结构表面结构
2、 轮廓法轮廓法 术语、定术语、定义及表面结构参数义及表面结构参数 GB/T 1031-2009 产品几何技术规范产品几何技术规范(GPS) 表面结构表面结构 轮廓法轮廓法 表面粗糙表面粗糙度参数及其数值度参数及其数值GB/T 131-2006 产品几何技术规范产品几何技术规范(GPS) 技术产品文件中表面结构的技术产品文件中表面结构的表示法表示法新新标标准准GB/T 1031-1995 表面粗糙度表面粗糙度 参数及其数值参数及其数值GB/T 131-1993 机械制图机械制图 表面粗糙度符号、代号及注法表面粗糙度符号、代号及注法GB/T 3505-2000产品几何技术规范产品几何技术规范 表面
3、结构表面结构 轮廓法轮廓法 表面结构的术语、表面结构的术语、定义及参数定义及参数 GB/T 7220-2004 产品几何技术规范产品几何技术规范(GPS) 表面结构表面结构 轮廓法轮廓法 表面粗糙表面粗糙度度 术语术语 参数参数 测量测量 旧旧标标准准第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-24/515.1.1 表面结构表面结构5.1 概述概述General Description 表面结构是由实际表面的表面结构是由实际表面的重复或偶然的偏差所形成的重复或偶然的偏差所形成的表面三维形貌，包括表面粗表面三维形貌，包括表面粗糙度、表面波纹度、形状误糙度、表面波纹度、形状误差、纹理
4、方向和表面缺陷。差、纹理方向和表面缺陷。表面轮廓表面轮廓(形状误差、波纹度、表面粗糙度形状误差、波纹度、表面粗糙度)表面缺陷表面缺陷表面结构表面结构第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-25/51 在加工、使用或储存期间，非故意或偶然生成的实际表在加工、使用或储存期间，非故意或偶然生成的实际表面的单元体、成组的单元体或不规则体。面的单元体、成组的单元体或不规则体。5.1.2 表面缺陷表面缺陷(surface imperfection)破裂破裂 毛孔毛孔 裂缝裂缝 擦痕擦痕 窝陷窝陷 砂眼砂眼 凹缺陷凹缺陷 第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-26/51
5、凸缺陷凸缺陷 树瘤树瘤 疱疤疱疤 飞边飞边 缝脊缝脊 夹杂物夹杂物 氧化皮氧化皮 第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-27/51环形坑环形坑 划痕划痕 切削残余切削残余 混合表面缺陷混合表面缺陷 腐蚀腐蚀 裂纹裂纹 斑点斑点区域和外观缺陷区域和外观缺陷 第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-28/515.1.3 表面轮廓表面轮廓(surface profile) 一个指定平面与实际表面相交所得到的轮廓。一个指定平面与实际表面相交所得到的轮廓。10mm=11010mm 形状误差形状误差=110mm 表面波纹度表面波纹度1mm 表面粗糙度表面粗糙度第第5章
6、章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-29/51测量表面轮廓的轮廓法测量表面轮廓的轮廓法原始原始轮廓轮廓波纹度波纹度轮廓轮廓粗糙度粗糙度轮廓轮廓第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-210/515.1.4 表面粗糙度对零件功用的影响表面粗糙度对零件功用的影响 影响零件的耐磨性影响零件的耐磨性 影响配合性质的稳定性影响配合性质的稳定性 影响零件的疲劳强度影响零件的疲劳强度 影响零件的抗腐蚀性影响零件的抗腐蚀性 影响零件的密封性影响零件的密封性 其他影响：对零件的外观、测量精度、表面光学性能、导电导热其他影响：对零件的外观、测量精度、表面光学性能、导电导热性能和胶合
7、强度等也有着不同程度的影响。性能和胶合强度等也有着不同程度的影响。 对于间隙配合，相对运动的表面因其粗糙不平而迅速磨损，对于间隙配合，相对运动的表面因其粗糙不平而迅速磨损，致使间隙增大；对于过盈配合，表面轮廓峰顶在装配时容易被挤致使间隙增大；对于过盈配合，表面轮廓峰顶在装配时容易被挤平，使实际有效过盈量减小，致使联接强度降低。平，使实际有效过盈量减小，致使联接强度降低。n 零件表面越粗糙，凹痕就越深，当零件承受交变荷载时，对应力零件表面越粗糙，凹痕就越深，当零件承受交变荷载时，对应力集中很敏感。使疲劳强度降低，导致零件表面产生裂纹而损坏。集中很敏感。使疲劳强度降低，导致零件表面产生裂纹而损坏。
8、表面越粗糙，越容易将腐蚀物存于谷中，造成对工件表面的腐蚀。表面越粗糙，越容易将腐蚀物存于谷中，造成对工件表面的腐蚀。 粗糙的表面结合时，两表面只在局部点上接触，中间有缝隙，粗糙的表面结合时，两表面只在局部点上接触，中间有缝隙，影响密封性。因此，提高表面粗糙度，可提高其密封性。影响密封性。因此，提高表面粗糙度，可提高其密封性。第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-211/515.2 术语和定义术语和定义Terminologies and Definitions混合参数混合参数1个个间距参数间距参数1个个幅度参数幅度参数9个个几何参数术语几何参数术语14个个一般术语一般术语16
9、个个表面轮廓参数表面轮廓参数定义定义16个个一般术语和一般术语和几何参数术语几何参数术语术语术语和和定义定义曲线和相关参数曲线和相关参数5个个第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-212/515.2.1 轮廓滤波器轮廓滤波器(profile filter)用轮廓法测量表面轮廓时，把轮廓分为长波和短波的滤波器。用轮廓法测量表面轮廓时，把轮廓分为长波和短波的滤波器。 s 轮廓滤波器轮廓滤波器 确定存在于表面上的粗糙度与比它更短的波的成分之间相交界限的滤波器。确定存在于表面上的粗糙度与比它更短的波的成分之间相交界限的滤波器。 c 轮廓滤波器轮廓滤波器 确定粗糙度与波纹度成分之间相
10、交界限的滤波器。确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器。 f 轮廓滤波器轮廓滤波器 确定存在于表面上的波纹度与比它更长的波的成分之间相交界限的滤波器。确定存在于表面上的波纹度与比它更长的波的成分之间相交界限的滤波器。第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-213/51c c波长波长 f fs s 波长波长 c波长波长 s第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-214/515.2.2 表面轮廓与轮廓参数表面轮廓与轮廓参数 原始轮廓原始轮廓(primary profile)P轮廓轮廓 经过经过s 轮廓滤波器后的总轮廓。轮廓滤波器后的总轮廓。 粗糙度轮廓粗糙度
11、轮廓(roughness profile)R轮廓轮廓 对原始轮廓采用对原始轮廓采用c 轮廓滤波器抑制长波成分以后形成的轮廓。轮廓滤波器抑制长波成分以后形成的轮廓。 波纹度轮廓波纹度轮廓(waviness profile)W轮廓轮廓 对原始轮廓连续对原始轮廓连续应用应用f 和和c 两个两个轮廓轮廓滤波器以后形成的轮廓。滤波器以后形成的轮廓。在原始轮廓上计算得到在原始轮廓上计算得到的参数称为的参数称为P参数。参数。在粗糙度轮廓上计算得在粗糙度轮廓上计算得到的参数称为到的参数称为R参数。参数。在波纹度轮廓上计算得在波纹度轮廓上计算得到的参数称为到的参数称为W参数。参数。第第5章章 表面粗糙度及检测表
12、面粗糙度及检测2022-5-215/51 以下仅对粗糙度轮廓上的术语、以下仅对粗糙度轮廓上的术语、参数参数(基本符号为基本符号为R)以及设计等有关以及设计等有关情况加以介绍。情况加以介绍。第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-216/515.2.3 取样长度和评定长度取样长度和评定长度 规定取样长度的目的是为了限制或削弱测量、评定表面粗糙度时波规定取样长度的目的是为了限制或削弱测量、评定表面粗糙度时波纹度以及形状误差的影响。纹度以及形状误差的影响。 评定表面粗糙度时的取样长度在数值上等于评定表面粗糙度时的取样长度在数值上等于c轮廓滤波器的截止波长。轮廓滤波器的截止波长。取样
13、长度的数值应从国家标准规定的系列值选取。取样长度的数值应从国家标准规定的系列值选取。 取样长度取样长度(sampling length)lr 在在X轴方向判别被评定轮廓不规则特征的长度。轴方向判别被评定轮廓不规则特征的长度。说明：说明：第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-217/51 评定长度评定长度(evaluation length)ln 用于评定被评定轮廓的用于评定被评定轮廓的X轴方向上的轴方向上的(总总)长度。长度。 评定长度是连续的几个取样长度。规定评定长度的目的是为了限制评定长度是连续的几个取样长度。规定评定长度的目的是为了限制或削弱评定表面粗糙度时粗糙度轮廓
14、特性不均匀性影响。或削弱评定表面粗糙度时粗糙度轮廓特性不均匀性影响。 评定长度的数值应从国家标准规定的系列值选取。测量评定长度的数值应从国家标准规定的系列值选取。测量Ra或或Rz时，一时，一般情况下取般情况下取ln = 5lr；当被测表面均匀性较好时可取；当被测表面均匀性较好时可取ln 5lr。说明：说明：第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-218/51取样长度取样长度 lr 和评定长度和评定长度 ln第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-219/515.2.4 中线中线(mean line) 中线穿过粗糙度轮廓，是用来确定粗糙度参数的基准线。它是用中
15、线穿过粗糙度轮廓，是用来确定粗糙度参数的基准线。它是用c轮廓滤波器抑制长波成分后形成的轮廓的中线轮廓滤波器抑制长波成分后形成的轮廓的中线最小二乘中线。最小二乘中线。 具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。注：注：用用c轮廓滤波器滤波后，可认为最小二乘中线的方向就是轮廓滤波器滤波后，可认为最小二乘中线的方向就是X方向。方向。min)(2 xZi 最小二乘中线满足最小二乘中线满足 ，是唯一的。，是唯一的。在取样长度内，使轮廓线上各点轮廓偏距在取样长度内，使轮廓线上各点轮廓偏距Zi的平方和最小的线。的平方和最小的线。第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测202
16、2-5-220/515.3 表面粗糙度参数表面粗糙度参数Surface Roughness Parameters 新国家标准中规定的关于表面粗糙度的常用参数有新国家标准中规定的关于表面粗糙度的常用参数有4个。个。 幅度参数幅度参数 间距参数间距参数 曲线和相关参数曲线和相关参数 轮廓的算术平均偏差轮廓的算术平均偏差Ra 轮廓的最大高度轮廓的最大高度Rz 轮廓单元的平均宽度轮廓单元的平均宽度Rsm 轮廓的支承长度率轮廓的支承长度率Rmr(c)第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-221/515.3.1 轮廓的算术平均偏差轮廓的算术平均偏差Ra(arithmetical mea
17、n deviation of the profile) 在一个取样长度内纵坐标值在一个取样长度内纵坐标值Z(x)绝对值的算术平均值。绝对值的算术平均值。lradxxZlrR0)(1第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-222/51 Ra实际上是对粗糙度轮廓信号进行整流、滤波后得到的实际上是对粗糙度轮廓信号进行整流、滤波后得到的结果，反映的是轮廓峰高、谷深的平均值。结果，反映的是轮廓峰高、谷深的平均值。第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-223/515.3.2 轮廓的轮廓的最大高度最大高度Rz (maximum height of profile) 在一
18、个取样长度内在一个取样长度内，最大轮廓峰高与最大轮廓谷深之和，最大轮廓峰高与最大轮廓谷深之和。ivipvpzZZRRRmaxmax第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-224/51注：注：旧原标准中的旧原标准中的“轮廓最大高度轮廓最大高度”用用 Ry 表示，表示，Rz 表示的表示的是是“微观不平度十点高度微观不平度十点高度”(新标准无此参数新标准无此参数)。 一般情况下，一般情况下，表面粗糙度参数表面粗糙度参数可可从轮廓的算术平均偏从轮廓的算术平均偏差差 Ra、轮廓的最大高度轮廓的最大高度 Rz 之间选取其一。之间选取其一。 在幅度参数在幅度参数(峰和谷峰和谷)常用的参数值
19、范围内常用的参数值范围内(Ra 为为0.0256.3m, Rz 为为0.125m)，推荐优先选用推荐优先选用 Ra。 根据表面功能的需要，除表面粗糙度高度参数根据表面功能的需要，除表面粗糙度高度参数(Ra、Rz)外可选用下外可选用下面两个面两个附加参数附加参数（为什么见书本（为什么见书本112页）。页）。当零件表面有抗疲劳破坏要求时，可对其当零件表面有抗疲劳破坏要求时，可对其 Rz 提出适当要求。提出适当要求。第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-225/515.3.3 轮廓轮廓单元单元的的平均间距平均间距Rsm(mean width of the profile elem
20、ents) 在一个取样长度内在一个取样长度内轮廓单元宽度轮廓单元宽度 Xs 的平均值的平均值。 miiXsmRsm11第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-226/515.3.4 轮廓轮廓支承长度率支承长度率Rmr(c)(material ratio of the profile) 在在给定水平截面高度给定水平截面高度 c 上轮廓的实体材料长度上轮廓的实体材料长度Ml(c)与评与评定长度的比率定长度的比率。%100)()( nlcMlcRmr第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-227/51 Rmr(c)反映表面的耐磨性。在相同的水平截面高度反映表面的耐
21、磨性。在相同的水平截面高度 c 上，上，Rmr(c)越大，耐磨性越好。试比较：越大，耐磨性越好。试比较：第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-228/51Ra0.0120.0250.050.10.20.40.81.63.26.312.52550100轮廓的算术平均偏差轮廓的算术平均偏差Ra的数值的数值 (m)Rz0.0250.050.10.20.40.81.63.26.312.525501002004008001600轮廓的最大高度轮廓的最大高度Rz的数值的数值 (m)第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-229/51Rsm0.0060.012 50.0
22、250.050.10.20.40.81.63.26.312.5轮廓的单元平均间距轮廓的单元平均间距Rsm的数值的数值 (mm)Rmr(c)1015202530405060708090轮廓的支承长度率轮廓的支承长度率Rmr(c)的数值的数值 (%)第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-230/515.4 表面粗糙度的表示法表面粗糙度的表示法Indication of Surface Roughness第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-231/516060H1 1.4hh 字高字高数字与字母高度数字与字母高度符号的线宽符号的线宽高度高度H1高度高度H22
23、.50.253.57.570.710211011430（最小值）（最小值） 基本图形符号基本图形符号 扩展图形符号扩展图形符号去除材料去除材料不去除材料不去除材料5.4.1 标注表面粗糙度的图形符号标注表面粗糙度的图形符号第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-232/51 完整图形符号完整图形符号去除材料去除材料不去除材料不去除材料允许任何工艺允许任何工艺 工件轮廓各表面的图形符号工件轮廓各表面的图形符号第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-233/51表面粗糙度的标注表面粗糙度的标注ecbad d（1）位置a 注写表面结构参数代号、极限值和传输带（或取
24、样长度）。（2）位置a和b 注写两个或多个表面结构要求。（3）位置c 注写加工方法、表面处理或其他加工工艺要求，如：车、磨、镀等。（4）位置d 注写表面纹理方向，如“=”、“X”、“M”等。（5）位置e 注写加工余量（单位mm）。第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-234/51第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-235/51当所有实测值不允许超过规定值时，应在图样上标注最大当所有实测值不允许超过规定值时，应在图样上标注最大值或最小值；值或最小值；取样长度：如按国标选用，则可省略标注；取样长度：如按国标选用，则可省略标注；表面加工纹理方向：指表面微观结
25、构的主要方向，由所采表面加工纹理方向：指表面微观结构的主要方向，由所采用的加工方法或其它因素形成，必要时才规定。常见加工用的加工方法或其它因素形成，必要时才规定。常见加工纹理方向符号如下：纹理方向符号如下： = =（纹理平行于标注代号）（纹理平行于标注代号） （纹理垂直于标注代号）（纹理垂直于标注代号） X X（纹理呈两相交的方向）（纹理呈两相交的方向） M M（纹理呈近似各个方向）（纹理呈近似各个方向） C C（纹理呈近似同心圆）（纹理呈近似同心圆） R R（纹理呈近似放射状）（纹理呈近似放射状） P P（纹理无方向或凸起的细粒状）（纹理无方向或凸起的细粒状）第第5章章 表面粗糙度及检测表面
26、粗糙度及检测表面结构代号1、参数代号的标注 4、传输带的标注2、评定长度（Ln）的标注 5、单向极限或双向极限的标注3、极限判断规则的标注表58 表面结构代号示例第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测极限值判断规则极限值判断规则 完工零件表面按检验规范测得轮廓参数值后完工零件表面按检验规范测得轮廓参数值后, , 需与图样上给定需与图样上给定的极限比较的极限比较, , 以判定其是否合格。极限值判断规则有两种以判定其是否合格。极限值判断规则有两种: :16%16%规则规则: : 运用本规则时运用本规则时, , 当被检表面测得的全部参数值中当被检表面测得的全部参数值中, ,超过极限值的个数不多
27、于总个数超过极限值的个数不多于总个数 16%16%时时, , 该表面是合格的。该表面是合格的。超过极限值有两种含义超过极限值有两种含义: : 当给定上限值时当给定上限值时, , 超过是指大于给定超过是指大于给定值值; ; 当给定下限值时当给定下限值时, , 超过是指小于给定值。超过是指小于给定值。最大规则最大规则: : 运用本规则时运用本规则时, , 被检的整个表面上测得的参数值一个被检的整个表面上测得的参数值一个也不应超过给定的极限值。也不应超过给定的极限值。16%16%规则是所有表面结构要求标注的默认规则。即当参数代号后规则是所有表面结构要求标注的默认规则。即当参数代号后未标注写未标注写“
28、maxmax”字样时字样时, , 均默认为应用均默认为应用 16%16%规则规则( ( 例如例如 R Ra a0.8)0.8)。反之反之, , 则应用最大规则则应用最大规则( ( 例如例如 R Ramaxamax0.80.8) 第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测表面结构代号表面结构代号 新标准允许用文字的方式表达表面结构要求。新标准规定，新标准允许用文字的方式表达表面结构要求。新标准规定，在报告和合同的文本中可以用文字在报告和合同的文本中可以用文字“APAAPA”、“MRRMRR”、“NMRNMR”分别表示允许用任何工艺获得表面、允许用去除材料的方法分别表示允许用任何工艺获得表面、允
29、许用去除材料的方法获得表面以及允许用不去除材料的方法获得表面。获得表面以及允许用不去除材料的方法获得表面。 例如：对允许用去除材料的方法获得表面、其评定轮廓的算例如：对允许用去除材料的方法获得表面、其评定轮廓的算术平均偏差为术平均偏差为0.80.8这一要求，在文本中可以表示为这一要求，在文本中可以表示为“MRR MRR R Ra a0.80.8”。序号序号代号代号含义含义标注示例标注示例1APA允许用任何工艺获得允许用任何工艺获得APA Ra0.82MRR允许用去除材料的方法获得允许用去除材料的方法获得MRR Ra0.83NMR允许用不去除材料的方法获得允许用不去除材料的方法获得NMR Ra0
30、.8第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测表面结构代号表面结构代号n表面结构符号中注写了具体参数代号及数值等要求后即称为表面结构代号。表面结构符号中注写了具体参数代号及数值等要求后即称为表面结构代号。当应用当应用16规则（默认传输带）时参数的标注规则（默认传输带）时参数的标注 当应用最大规则（默认传输带）时参数的注法当应用最大规则（默认传输带）时参数的注法 第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测双向极限的注法双向极限的注法 加工工艺和表面粗糙度要求的注法加工工艺和表面粗糙度要求的注法 第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测镀覆和表面粗糙度要求的注法镀覆和表面粗糙度要求的注法
31、垂直于视图所在投影面的表面纹理方向的注法垂直于视图所在投影面的表面纹理方向的注法 第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测表面结构要求在图样中的注法表面结构要求在图样中的注法图图1 表面结构要求的注写方向表面结构要求的注写方向 第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测标注在轮廓线上或指引线上标注在轮廓线上或指引线上图图2 表面结构要求在轮廓线上的标注表面结构要求在轮廓线上的标注 表面结构的注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致。表面结构的注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致。表面结构要求可标注在轮廓线上表面结构要求可标注在轮廓线上, , 其符号应从材料外指向并其符号应从材料外指向
32、并接触表面接触表面, , 如图如图 2 2 所示。必要时所示。必要时, , 表面结构也可用带箭头表面结构也可用带箭头或黑点的指引线引出标注或黑点的指引线引出标注, , 如图如图 3 3 所示。所示。第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测标注在轮廓线上或指引线上标注在轮廓线上或指引线上 图图3 用指引线引出标注表面结构要求用指引线引出标注表面结构要求 第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测标注在特征尺寸的尺寸线上标注在特征尺寸的尺寸线上 图图4 表面结构要求标注在尺寸线上表面结构要求标注在尺寸线上 在不致引起误解时在不致引起误解时, , 表表面结构要求可以标注在面结构要求可以标注在装
33、配结构给定的尺寸线装配结构给定的尺寸线上。如图上。如图 4 4 所示。所示。 第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测标注在形位公差的框格上标注在形位公差的框格上 图图5 表面结构要求标注在形位公差框格的上方表面结构要求标注在形位公差框格的上方 第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测标注在延长线上标注在延长线上 图图6 表面结构要求标注在圆柱特征的延长线上表面结构要求标注在圆柱特征的延长线上 表面结构墓多可以直接标注在延长线上，或用带箭头的指引线引出标注第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测标注在圆柱和棱柱表面上标注在圆柱和棱柱表面上 圆柱和棱柱表面的表面结构要求只标注一次（如
34、图圆柱和棱柱表面的表面结构要求只标注一次（如图6 6所示）。如果每个棱柱表所示）。如果每个棱柱表面有不同的表面结构要求，则应分别单独标注，如图面有不同的表面结构要求，则应分别单独标注，如图7 7所示。所示。图图7 圆柱和棱柱的表面结构要求的注法圆柱和棱柱的表面结构要求的注法 第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测有相同表面结构要求的简化注法有相同表面结构要求的简化注法 如果在工件的多数如果在工件的多数( ( 包括全包括全部部) ) 表面有相同的表面结构表面有相同的表面结构要求时要求时, , 则其表面结构要求则其表面结构要求可统一标注在图样的标题栏可统一标注在图样的标题栏附近。此时附近。此
35、时, , 表面结构要求表面结构要求的符号后面应有的符号后面应有: : 在圆括号在圆括号内给出无任何其它标注的基内给出无任何其它标注的基本符号本符号, , 不同的表面结构要不同的表面结构要求仍应直接标注在图形中求仍应直接标注在图形中, , 如图如图 8 8 所示。所示。图图8 大多数表面有相同表面大多数表面有相同表面结构要求的简化注法（一）结构要求的简化注法（一）第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测图图9 大多数表面有相同表面结构要求的简化注法（二）大多数表面有相同表面结构要求的简化注法（二） 图图10 在图纸空间有限时的简化注法在图纸空间有限时的简化注法第第5章章 表面粗糙度及检测表面
36、粗糙度及检测只用表面结构符号的简化注法只用表面结构符号的简化注法 图图11 多个表面结构要求的简化标注多个表面结构要求的简化标注第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测两种或多种工艺获得的同一表面的注法两种或多种工艺获得的同一表面的注法 由几种不同的工艺方法获得的同一表面，当需要明确每种工艺方法获得由几种不同的工艺方法获得的同一表面，当需要明确每种工艺方法获得的同一表面。当需要明确每种工艺方法的表面结构要求时，可按图的同一表面。当需要明确每种工艺方法的表面结构要求时，可按图1212进进行标注。行标注。图图12 多种工艺方法获得的同一表面的标注多种工艺方法获得的同一表面的标注第第5章章 表面
37、粗糙度及检测表面粗糙度及检测n可按图可按图 12(a)12(a)所示进行标注所示进行标注( (图中图中 Fe Fe 表示基体材料为钢表示基体材料为钢,Ep ,Ep 表示加工工艺为电镀表示加工工艺为电镀) )。n图图 12(b)12(b)所示为三个连续的加工工序的表面结构、尺寸和所示为三个连续的加工工序的表面结构、尺寸和表面处理的标注。表面处理的标注。n第一道工序第一道工序: : 单向上限值单向上限值, R, Rz z=1.6m, =1.6m, “16%16%规则规则”( ( 默默认认), ), 默认评定长度默认评定长度, , 表面纹理没有要求表面纹理没有要求, , 用去除材料的用去除材料的工艺
38、。工艺。n第二道工序第二道工序: : 镀铬镀铬, , 无其它表面结构要求。无其它表面结构要求。n第三道工序第三道工序: : 一个单向上限值一个单向上限值, , 仅对长度仅对长度 50mm 50mm 的圆柱表的圆柱表面有效面有效, R, Rz z=6.3m, =6.3m, “16%16%规则规则”( ( 默认默认), ), 默认评定长默认评定长度度, , 表面纹理没有要求表面纹理没有要求, , 磨削加工工艺。磨削加工工艺。第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测控制表面功能的最少标注控制表面功能的最少标注图图13 13 技术产品文件中表面结构要求标注的控制元素技术产品文件中表面结构要求标注的
39、控制元素第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测na a 上限或下限符号上限或下限符号U U或或L LnB B 滤波器类型滤波器类型“x x”。标准滤波器是高斯滤波器。标准滤波器是高斯滤波器(GB/T 18777)(GB/T 18777)。以前的标。以前的标准滤波器是准滤波器是2RC2RC滤波器。将来也可能对其他的滤波器进行标准化。在转换滤波器。将来也可能对其他的滤波器进行标准化。在转换期间，在图样上标注滤波器类型对某些公司比较方便。滤波器类型可以标期间，在图样上标注滤波器类型对某些公司比较方便。滤波器类型可以标注为注为“高斯滤波器高斯滤波器”或或“2RC2RC。滤波器名称并没有标准化，但
40、这里所建议。滤波器名称并没有标准化，但这里所建议的标注名称是明确的，无争议的。的标注名称是明确的，无争议的。nc c 传输带标注为短波或长波滤波器。传输带标注为短波或长波滤波器。nd d 轮廓轮廓(R(R、W W或或P P。ne e 特征参数。特征参数。nf f 评定长度包含若干取样长度，详见评定长度包含若干取样长度，详见6. 3 06. 3 0当使用图形参数时，评定长当使用图形参数时，评定长度标注在表面结构参数代号前两个斜线之间。度标注在表面结构参数代号前两个斜线之间。ng g 极限判断规则极限判断规则( (“1616规则规则”或或“最大化规则最大化规则”）。）。nh h 以微米为单位的极限
41、值。以微米为单位的极限值。ni i 加工工艺类型。加工工艺类型。nj j 表面结构纹理。表面结构纹理。nk k 加工工艺。加工工艺。第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-256/515.5 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用Application about Surface Roughness第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-257/515.5.1 表面粗糙度参数的选用表面粗糙度参数的选用如如无特殊要求无特殊要求，只规定幅度参数之一即可。，只规定幅度参数之一即可。1、推荐优先选用、推荐优先选用轮廓的算术平均偏差轮廓的算术平均偏差Ra值，因为值，因为Ra
42、能充分反映零件能充分反映零件表面轮廓的特征；表面过于表面轮廓的特征；表面过于粗糙粗糙、太光滑或有抗疲劳破坏要求时太光滑或有抗疲劳破坏要求时，多采用多采用轮廓的最大高度轮廓的最大高度Rz。2、当表面不允许出现、当表面不允许出现较深加工痕迹较深加工痕迹，防止应力过于集中防止应力过于集中，要求保证零，要求保证零件的件的抗疲劳强度和密封性抗疲劳强度和密封性时，应选择时，应选择Ra与与Rz联用。联用。 3、当测量面积很小时，如顶尖、刀具的刃部、仪表的小元件的表面，、当测量面积很小时，如顶尖、刀具的刃部、仪表的小元件的表面，可选用可选用Rz值。值。第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-
43、258/515.5.1 表面粗糙度参数的选用表面粗糙度参数的选用附加参数一般不单独使用。附加参数一般不单独使用。1）对有特殊要求的少数零件的重要表面（如要求喷涂均匀、涂）对有特殊要求的少数零件的重要表面（如要求喷涂均匀、涂层有较好的附着性和光泽表面）需要控制层有较好的附着性和光泽表面）需要控制轮廓单元的平均宽轮廓单元的平均宽度度Rsm数值。数值。2）对于有较高支撑刚度和耐磨性的表面，应规定）对于有较高支撑刚度和耐磨性的表面，应规定轮廓的支承长轮廓的支承长度率度率Rmr(c)参数。参数。第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-259/515.5.2 表面粗糙度参数数值的选用表面
44、粗糙度参数数值的选用 选用原则选用原则: 首先满足功能要求，其次是考虑经济性及工艺性。首先满足功能要求，其次是考虑经济性及工艺性。在满足功能要求的前提下在满足功能要求的前提下, 幅度参数幅度参数Ra、Rz的允许值应尽可能的允许值应尽可能大些，大些，Rsm、Rmr(c) 的允许值应尽可能小些。的允许值应尽可能小些。第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-260/51 要求配合性质稳定可靠时，要求应严。如小间隙配合表面、过渡要求配合性质稳定可靠时，要求应严。如小间隙配合表面、过渡配合表面、受重载作用的过盈配合表面，都应选择较小的表面粗糙配合表面、受重载作用的过盈配合表面，都应选择
45、较小的表面粗糙度幅度参数值。度幅度参数值。 表面的粗糙度参数值应与其尺寸公差值、形位公差值相协调。表面的粗糙度参数值应与其尺寸公差值、形位公差值相协调。 表面粗糙度参数值的选用通常采用类比法。具体选用时，应注表面粗糙度参数值的选用通常采用类比法。具体选用时，应注意以下几点：意以下几点： 粗糙度参数允许值已标准化，应选用标准参数值。粗糙度参数允许值已标准化，应选用标准参数值。 同一零件上，工作表面的粗糙度要求应比非工作表面严。同一零件上，工作表面的粗糙度要求应比非工作表面严。 对于摩擦表面，速度愈高，单位面积压力愈大，则表面粗糙度幅对于摩擦表面，速度愈高，单位面积压力愈大，则表面粗糙度幅度参数值
46、应越小，尤其是对滚动摩擦表面应更小。度参数值应越小，尤其是对滚动摩擦表面应更小。 受交变载荷时，在零件圆角、沟槽等处的受交变载荷时，在零件圆角、沟槽等处的Rz要求应严。要求应严。第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-261/51 将将被测表面被测表面与与粗糙度标准样板粗糙度标准样板相比较，通过相比较，通过视觉、触感视觉、触感或或其它方法进行比较后，对被测表面的粗糙度作出评定的方法。其它方法进行比较后，对被测表面的粗糙度作出评定的方法。比较法多用于比较法多用于车间车间，评定表面粗糙度值较大的工件。，评定表面粗糙度值较大的工件。 5.6 表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量Meas
47、urement about Surface Roughness 一、比较法一、比较法第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-262/51 二、光切法二、光切法 利用利用“光切原理光切原理”测量表面粗糙度的方法。光切显微测量表面粗糙度的方法。光切显微镜又称双管显微镜。常用于测量镜又称双管显微镜。常用于测量Rz为为0.560m。第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-263/51 三、干涉法三、干涉法 利用利用光波干涉原理光波干涉原理来测量表来测量表面粗糙度的方法。主要用于测面粗糙度的方法。主要用于测量表面粗糙度的量表面粗糙度的Rz值，可以测到值，可以测到较小的
48、参数值，通常测量范围较小的参数值，通常测量范围0.050.8m 常用的测量仪器常用的测量仪器干涉显微镜干涉显微镜第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-264/51 针描法又称针描法又称感触法感触法，是一种接触式测量表面粗糙度的方，是一种接触式测量表面粗糙度的方法。常用于测量法。常用于测量Ra为为0.0256.3m。 四、针描法四、针描法电动轮廓仪电动轮廓仪 第第5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测2022-5-265/51 利用利用石蜡、低熔点合金或其它印模材料石蜡、低熔点合金或其它印模材料，压印在被测零，压印在被测零件表面，放在显微镜下间接地测量被测表面的粗糙度。适件表面，放在显微镜下间接地测量被测表面的粗糙度。适用于用于笨重零件及内表面笨重零件及内表面。 五、印模法五、印模法