1、概述概述一一表面粗糙度在圖樣上的標注表面粗糙度在圖樣上的標注三三 表面粗糙度的選擇表面粗糙度的選擇四四二二表面粗糙度的評定表面粗糙度的評定第五章第五章 表面粗糙度及其檢測表面粗糙度及其檢測 表面粗糙度的檢測表面粗糙度的檢測五五5.1 概述概述 加工表面的幾何形貌是由加工過程加工表面的幾何形貌是由加工過程中中刀具與被加工工件的摩擦刀具與被加工工件的摩擦、切屑分切屑分離時塑性變形離時塑性變形及及加工系統的振動加工系統的振動等因等因素的作用，在工件表面留下的表面結素的作用，在工件表面留下的表面結構。構。 零件表面的形貌可分為零件表面的形貌可分為四四種情況：種情況： 1）宏觀幾何形狀誤差（形狀公差）宏

2、觀幾何形狀誤差（形狀公差） 2）表面波紋度（波度）表面波紋度（波度） 3）微觀幾何形狀誤差（表面粗糙度）微觀幾何形狀誤差（表面粗糙度） 4）表面缺陷）表面缺陷引入：引入：刀具刀具工件工件切屑切屑波距波距1mm表面粗糙度輪廓表面粗糙度輪廓波距在波距在110mm 波紋度輪廓波紋度輪廓波距波距10mm 宏觀形狀輪廓宏觀形狀輪廓實際表面輪廓實際表面輪廓圖圖 零件表面幾何形狀誤差及其組成成份零件表面幾何形狀誤差及其組成成份表面粗糙度輪廓的界定表面粗糙度輪廓的界定表面粗糙度值越小，表面越光滑表面粗糙度值越小，表面越光滑 是指測量或評定表面粗糙度時用于判別具有表面粗糙度特征是指測量或評定表面粗糙度時用于判別

3、具有表面粗糙度特征的一段基準線長度。的一段基準線長度。 所取范圍至少包含所取范圍至少包含五個五個以上的輪廓峰和谷。以上的輪廓峰和谷。 表面越粗糙，取樣長度應越長。表面越粗糙，取樣長度應越長。 是指為了合理并且較全面地反映整個表面的表面粗糙度特征是指為了合理并且較全面地反映整個表面的表面粗糙度特征而在測量和評定表面粗糙度時所必需的一段長度。而在測量和評定表面粗糙度時所必需的一段長度。 一般情況一般情況取評定長度取評定長度 ln =5lr 規則表面規則表面取評定長度取評定長度 ln =（13）lr 不規則表面不規則表面取評定長度取評定長度 ln =（525）lr5.2 表面粗糙度的評定表面粗糙度的

4、評定1、取樣長度、取樣長度lr 2、評定長度、評定長度ln 一、基本術語一、基本術語 是指評定表面粗糙度參數值時所取的基準。是指評定表面粗糙度參數值時所取的基準。 GB3505-83 表面粗糙度術語表面及其參數表面粗糙度術語表面及其參數規定下列中線規定下列中線作為基準線：作為基準線：1）輪廓的最小二乘中線）輪廓的最小二乘中線 是指具有理想直線形狀并劃分被測輪廓的基準線在取樣長度內是指具有理想直線形狀并劃分被測輪廓的基準線在取樣長度內使輪廓上各點到該基準線的距離（輪廓偏距）的平方之和為最使輪廓上各點到該基準線的距離（輪廓偏距）的平方之和為最小小 。 3、基準線、基準線 （中線）（中線）min12

5、niiz2）輪廓算術平均中線）輪廓算術平均中線 在取樣長度內，將實際輪廓劃分上下兩部分在取樣長度內，將實際輪廓劃分上下兩部分，且使上下面積且使上下面積相等的直線。相等的直線。n即：即：F1+F2+F3+Fn= G1+G2+G3+Gm注：在輪廓圖形上確定最小二乘中線的位置比較困難，故通注：在輪廓圖形上確定最小二乘中線的位置比較困難，故通常用算術平均中線來代替最下二乘中線。常用算術平均中線來代替最下二乘中線。二、評定參數（二、評定參數（GB/T 3505-2000） 粗糙度輪廓的參數由粗糙度輪廓的參數由幅度參數幅度參數、間距參數間距參數、混合參數混合參數以以及及曲線和相關參數曲線和相關參數組成。組

6、成。1、幅度參數、幅度參數 輪廓算術平均偏差（輪廓算術平均偏差（Ra ） 輪廓的最大高度（輪廓的最大高度（Rz ）2、間距參數、間距參數 輪廓單元的平均寬度輪廓單元的平均寬度(Rsm)3、形狀特征參數、形狀特征參數 輪廓支承長度率（輪廓支承長度率（Rmr(c)）1、幅度參數、幅度參數-輪廓算術平均偏差輪廓算術平均偏差RaRa-取樣長度取樣長度內，被測實際輪廓上內，被測實際輪廓上各點至輪廓中線距離絕對各點至輪廓中線距離絕對值的平均值值的平均值 。Ra = Zin1 i=1 n近似表示：近似表示： 輪廓最大峰高輪廓最大峰高lrZxZiXsi 輪廓最大谷深輪廓最大谷深-max-max 輪廓最大高度輪

7、廓最大高度-長度長度內，輪廓的峰頂線和谷底線之間內，輪廓的峰頂線和谷底線之間 的距離。的距離。1、幅度參數、幅度參數-輪廓最大高度輪廓最大高度Rz2、間距參數、間距參數-輪廓單元的平均寬度輪廓單元的平均寬度(Rsm) 在在取樣長度取樣長度內，輪廓單元寬度內，輪廓單元寬度Xs的的平均值。平均值。 3、形狀特征參數、形狀特征參數-輪廓支承長度率輪廓支承長度率Rmr(c)C1 C2 M l(c )lnM l(c)i峰頂線峰頂線Rmr(c) -在給定的在給定的水平位置水平位置c上上,輪廓的實體材料長度輪廓的實體材料長度 Ml(c) 與評定長度與評定長度ln之比之比1）當給定水平位置）當給定水平位置C1

8、時，時，Rmr(c)=M l(c)i/ln；2）當給定水平位置）當給定水平位置C2時，時，Rmr(c)= M l(c)/ln = 100% 注：優先選用輪廓算術平均偏差注：優先選用輪廓算術平均偏差Ra三、表面粗糙度評定參數的數值三、表面粗糙度評定參數的數值0.0120.0250.050.1501000.81.60.20.43.26.312.525 Ra的數值的數值 (um)0.0250.050.10.20.40.81.63.26.312.525501002004008001600 Rz的數值的數值 (um)0.0060.01250.0250.050.10.20.40.81.63.26.312.

9、51015202530405060708090Rmr(c)的數值的數值一、表面粗糙度代（符）號一、表面粗糙度代（符）號表面粗糙度代號表面粗糙度代號表面粗糙度符號表面粗糙度符號表面粗糙度參數表面粗糙度參數其它有關規定其它有關規定表面粗糙度符號畫法表面粗糙度符號畫法 6060H2H1 h/10，11.4，為圖中線寬，為圖中字高為圖中線寬，為圖中字高 5.3 表面粗糙度在圖樣上的標注表面粗糙度在圖樣上的標注基本符號基本符號:6060H1 1.4hh 字高字高數字與字母高度數字與字母高度符號的線寬符號的線寬高度高度H1高度高度H22.50.253.57.570.710211011430（最小值）（最小

10、值）表表 面面 粗粗 糙糙 度度 符符 號號用任何方法獲得的表面用任何方法獲得的表面（單獨使用無意義）（單獨使用無意義）用用去除材料去除材料的方法獲得的表面的方法獲得的表面用用不去除材料不去除材料的方法獲得的表面的方法獲得的表面橫線上用于標注有關參數和說明橫線上用于標注有關參數和說明符符 號號 意意 義義 及及 說說 明明表示所有表面具有相同的表面粗表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求糙度要求說明：表面粗糙度參數說明：表面粗糙度參數1）表面粗糙度參數的單位是）表面粗糙度參數的單位是 m。 2）注寫注寫Ra時，只寫數值時，只寫數值; 注寫注寫Rz時時，應同時注出，應同時注出Rz和數值。和數值。例

11、如：例如：3.23.2用任何方法獲得的表面粗糙度用任何方法獲得的表面粗糙度, Ra的上限的上限值為值為3.2 m。 3）只注一個值時，表示為上限值；注兩個值時，表示為上限值）只注一個值時，表示為上限值；注兩個值時，表示為上限值和下限值。和下限值。3.23.21.61.6用去除材料方法獲得的表面粗糙度用去除材料方法獲得的表面粗糙度, Ra的上限的上限值為值為3.2 m，下限下限值為值為1.6 m。Rz3.2Rz3.2用任何方法獲得的表面粗糙度用任何方法獲得的表面粗糙度, Rz的上限值的上限值為為3.2 m。na- 注寫表面注寫表面結構的單一要求結構的單一要求; na 和和b( 同時存在同時存在)

12、 a 注寫注寫第一表面結第一表面結構要求構要求, b 注寫注寫第二表面結構要求第二表面結構要求; nc- 注寫加工方法注寫加工方法“,車車”“”“、銑、銑”“”“、鍍、鍍”等等; nd- 注寫表面紋理方向注寫表面紋理方向, 如如“=”“、”、“M”等等ne- 注寫注寫加工余量加工余量（mm）。 在完整符號中，對表面結構的單一要求和補充要求應注寫在圖中在完整符號中，對表面結構的單一要求和補充要求應注寫在圖中所示的指定位置。所示的指定位置。acbedRzmax 0.4Ra 25Ra 6.3銑銑Ra 3.2Rz 0.4表面粗糙度標注示例表面粗糙度標注示例 用去除材料的方法獲得的表面用去除材料的方法獲

13、得的表面, Ra的的上限上限值為值為3.2 m，加工方法為，加工方法為銑削銑削。銑銑Ra 3.2Rz 0.4Rzmax 0.4Ra 25Ra 6.3采用不去除材料的方法獲得的表面采用不去除材料的方法獲得的表面, Rz的上限的上限值值為為0.4 m。 用去除材料的方法獲得的表面用去除材料的方法獲得的表面, Rz的最大的最大值為值為0.4 m。 用去除材料的方法獲得的表面用去除材料的方法獲得的表面, Ra的上限的上限值為值為25 m， Ra的下限的下限值為值為6.3 m。3.23.23.23.23.23.23.23.23.23.2303.23.230二、表面粗糙度在圖樣上的注法二、表面粗糙度在圖樣

14、上的注法表面粗糙度的注寫和讀取方向與尺寸的注寫和讀取方向一致。表面粗糙度的注寫和讀取方向與尺寸的注寫和讀取方向一致。 符號的尖端必須從材符號的尖端必須從材料外指向表面。料外指向表面。 標注在輪廓線上或指引線上標注在輪廓線上或指引線上圖圖a） 表面結構要求在輪廓線上的標注表面結構要求在輪廓線上的標注 表面結構要求可標注在表面結構要求可標注在輪廓線上輪廓線上, 如圖如圖a）所示。必要時所示。必要時, 表面表面結構也可用帶箭頭或黑點的指引線引出標注結構也可用帶箭頭或黑點的指引線引出標注, 如圖如圖b）所示。所示。標注在輪廓線上或指引線上標注在輪廓線上或指引線上 圖圖b） 用指引線引出標注表面結構要求

15、用指引線引出標注表面結構要求 標注在特征尺寸的尺寸線上標注在特征尺寸的尺寸線上 在不致引起誤解時在不致引起誤解時， 表面結構要求可以標注在裝配結構給表面結構要求可以標注在裝配結構給定的尺寸線上。如圖所示。定的尺寸線上。如圖所示。 標注在形位公差的框格上標注在形位公差的框格上 圖圖 表面結構要求標注在形位公差框格的上方表面結構要求標注在形位公差框格的上方 標注在延長線上標注在延長線上 圖圖 表面結構要求標注在圓柱特征的延長線上表面結構要求標注在圓柱特征的延長線上 可以直接標注在延長線上，或用帶箭頭的指引線引出標注可以直接標注在延長線上，或用帶箭頭的指引線引出標注； 圓柱和棱柱表面的表面結構要求只

16、標注一次圓柱和棱柱表面的表面結構要求只標注一次。標注在圓柱和棱柱表面上標注在圓柱和棱柱表面上 n如果每個棱柱表面有不同的表面結構要求，則應分別單獨如果每個棱柱表面有不同的表面結構要求，則應分別單獨標注，如圖所示。標注，如圖所示。圖圖 圓柱和棱柱的表面結構要求的注法圓柱和棱柱的表面結構要求的注法 有相同表面結構要求的簡化注法有相同表面結構要求的簡化注法 n如果在工件的多數如果在工件的多數( ( 包包括全部括全部) )表面有相同的表表面有相同的表面結構要求時面結構要求時, , 則其表面則其表面結構要求可統一標注在圖結構要求可統一標注在圖樣的標題欄附近。此時樣的標題欄附近。此時, , 表面結構要求的

17、符號后面表面結構要求的符號后面應有應有: : 在圓括號內給出無在圓括號內給出無任何其它標注的基本符任何其它標注的基本符號號，不同的表面結構要求不同的表面結構要求仍應直接標注在圖形中仍應直接標注在圖形中, , 如如圖圖所示。所示。圖圖 大多數表面有相同表面結構要求大多數表面有相同表面結構要求的簡化注法（一）的簡化注法（一）圖圖 大多數表面有相同表面結構要求的簡化注法（二）大多數表面有相同表面結構要求的簡化注法（二） 圖圖 在圖紙空間有限時的簡化注法在圖紙空間有限時的簡化注法多個表面有共同要求的注法多個表面有共同要求的注法 圖圖 在圖紙空間有限時的簡化注法在圖紙空間有限時的簡化注法只用表面結構符號

18、的簡化注法只用表面結構符號的簡化注法 圖圖 多個表面結構要求的簡化標注多個表面結構要求的簡化標注兩種或多種工藝獲得的同一表面的注法兩種或多種工藝獲得的同一表面的注法 n由幾種不同的工藝方法獲得的同一表面，當需要明確每種由幾種不同的工藝方法獲得的同一表面，當需要明確每種工藝方法獲得的同一表面。當需要明確每種工藝方法的表工藝方法獲得的同一表面。當需要明確每種工藝方法的表面結構要求時，可按圖進行標注。面結構要求時，可按圖進行標注。圖圖 多種工藝方法獲得的同一表面的標注多種工藝方法獲得的同一表面的標注5.4 表面粗糙度的選擇表面粗糙度的選擇一、一、 表面粗糙度評定參數的選擇表面粗糙度評定參數的選擇 如

19、無特殊要求，一般僅選用如無特殊要求，一般僅選用幅度參數幅度參數 。在在Ra=0.0256.3范圍內，推薦優先選用范圍內，推薦優先選用Ra值，值，因為因為Ra能能充分反映零件表面輪廓的特征，以下情況例外：充分反映零件表面輪廓的特征，以下情況例外：1、表面過于、表面過于粗糙粗糙或或太光滑太光滑時，多采用時，多采用Rz，因為此范圍便于選因為此范圍便于選擇用于測量擇用于測量Rz的儀器測量。的儀器測量。2、當表面不允許出現、當表面不允許出現較深加工痕跡較深加工痕跡，防止應力過于集中防止應力過于集中，要，要求保證零件的求保證零件的抗疲勞強度和密封性抗疲勞強度和密封性時，應選擇時，應選擇Ra與與Rz聯用。聯

20、用。 3、當測量面積很小時，如頂尖、刀具的刃部、儀表的小元件、當測量面積很小時，如頂尖、刀具的刃部、儀表的小元件的表面，可選用的表面，可選用Ry值。值。附加參數一般不單獨使用。附加參數一般不單獨使用。1）對有特殊要求的少數零件的重要表面（如要求噴涂均勻、）對有特殊要求的少數零件的重要表面（如要求噴涂均勻、涂層有較好的附著性和光澤表面）需要控制涂層有較好的附著性和光澤表面）需要控制Rsm數值。數值。2）對于有較高支撐剛度和耐磨性的表面，應規定）對于有較高支撐剛度和耐磨性的表面，應規定Rmr(c)參參數。數。 零件表面粗糙度數值的選用，應該既要滿足零件表面零件表面粗糙度數值的選用，應該既要滿足零件表面功用要求，又要考慮經濟合理性。選用時要注意以下問題：功用要求，又要考慮經濟合理性。選用時要注意以下問題：a. 在滿足功用的前提下，盡量選用在滿足功用的前提下，盡量選用較大的表面粗糙度數值較大的表面粗糙度數值，以降低生產成本。以降低生產成本。b. 一般情況下，零件的一般情況下，零件的接觸表面接觸表面比非接觸表面的粗糙度參比非接觸表面的粗糙度參數值要數值要小小。c. 受受循環載荷的表面循環載荷的表面極易引起應力集中的表面，表面粗糙度極易引起應力集中的表面，表面粗糙度參數值要參數值要小小。d. 配合性質相同，零件配合性質相同，零件尺寸小尺寸小的比尺寸大的表面粗糙