表面粗糙度與檢測(新國標)

1、一一. . 表面粗糙度的含義表面粗糙度的含義微小峰谷的高低程度和間距狀況稱為微小峰谷的高低程度和間距狀況稱為表面粗糙度表面粗糙度，它是一種微觀幾，它是一種微觀幾何形狀誤差，也稱微觀不平度。何形狀誤差，也稱微觀不平度。5.1 概概 述述 一般按一般按S分：分：S1mm 為表面粗糙度為表面粗糙度；1S10mm為為 波紋度；波紋度；S10mm為為 f形狀形狀.。表面粗糙度的產生：表面粗糙度的產生：(3) 以及機床等工裝系統(tǒng)的振動等。以及機床等工裝系統(tǒng)的振動等。(2) 切削過程中切屑分離時的塑性變形；切削過程中切屑分離時的塑性變形；(1) 切削后遺留切削后遺留 的刀痕；的刀痕； 表面粗糙度表面粗糙度是

2、指加工后零件表面的是指加工后零件表面的微小峰谷（微小峰谷（Z）高低程高低程度和度和間距（間距（S）狀況。狀況。 間距間距S高低高低Z 表面不平度按表面輪廓誤差曲線相鄰兩波峰或波谷之表面不平度按表面輪廓誤差曲線相鄰兩波峰或波谷之間的距離（波距）間的距離（波距）的大小劃分為三類：的大小劃分為三類：（1）波距小于）波距小于1mm的屬于表面粗糙度（微觀幾何形狀誤差）的屬于表面粗糙度（微觀幾何形狀誤差）（2）波距在）波距在110mm的屬于表面波紋度（中間幾何形狀誤差）的屬于表面波紋度（中間幾何形狀誤差）（3）波距大于）波距大于10mm的屬于形狀誤差（宏觀幾何形狀誤差）的屬于形狀誤差（宏觀幾何形狀誤差）二

3、、表面粗糙度基本術語5/5/2022輪廓參數(shù)輪廓參數(shù)輪廓參數(shù)，與輪廓參數(shù)，與GB/T 3505標準相關的參數(shù)標準相關的參數(shù)有：有： R R輪廓（粗糙度參數(shù)）；輪廓（粗糙度參數(shù)）； W W輪廓（波紋度參數(shù)）；輪廓（波紋度參數(shù)）； P P輪廓（原始輪廓參數(shù)）。輪廓（原始輪廓參數(shù)）。二二. 評定參數(shù)評定參數(shù)(R輪廓，表面粗糙度輪廓輪廓，表面粗糙度輪廓) 1. 幅度參數(shù)（高度參數(shù)）幅度參數(shù)（高度參數(shù)） dxxZlrRarl 0 )(1（1）輪廓的算術平均偏差輪廓的算術平均偏差Ra在取樣長度在取樣長度lr內，縱坐標值內，縱坐標值Z(x)的絕對值的算術平均值的絕對值的算術平均值niiZnRa1 1 ZiZ

4、(x)xlrRa算術平均算術平均偏差偏差Ra（2）輪廓的最大高度輪廓的最大高度RzminVmaxPZZRz在取樣長度在取樣長度lr內內maxPZmaxvZZ(x)xlr1PZ1vZ2vZRz最大高度最大高度Rz中線中線2. 間距參數(shù)間距參數(shù) 輪廓單元的平均寬度輪廓單元的平均寬度 RSm:在取樣長度在取樣長度lr 內，輪廓單元寬度內，輪廓單元寬度Xsi的平均值：的平均值：輪廓單元輪廓單元:一個輪廓峰和相鄰輪廓谷的組合。一個輪廓峰和相鄰輪廓谷的組合。輪廓單元寬度輪廓單元寬度Xsi:中線與一個輪廓單元中線與一個輪廓單元相交線段的長度相交線段的長度。miiXsmRSm11RSm越大，峰谷越稀，密封性能

5、越差。越大，峰谷越稀，密封性能越差。3. 混合參數(shù)（形狀參數(shù)）混合參數(shù)（形狀參數(shù)） 在給定的水平位置在給定的水平位置C上，輪廓的實體材料長度上，輪廓的實體材料長度Ml(C)與與評定長度評定長度ln的比率。的比率。輪廓的支承長度率輪廓的支承長度率Rmr(C) C = Rz % 輪廓的支承長度率輪廓的支承長度率nnniilCMllbcRmr/)()(1輪廓的支承長度率輪廓的支承長度率Rmr(C)的大小反映了輪廓表面峰谷的形狀，的大小反映了輪廓表面峰谷的形狀，同樣水平位置下同樣水平位置下Rmr(C)越大，表面實體材料越長，接觸的耐磨越大，表面實體材料越長，接觸的耐磨性越好。性越好。 表面粗糙度評定參

6、數(shù)共表面粗糙度評定參數(shù)共 4個個：基本參數(shù)基本參數(shù) 2 個個 附加參數(shù)附加參數(shù)(輔助參數(shù)輔助參數(shù)) 2 個個Ra 輪廓算術平均偏差輪廓算術平均偏差Rz 輪廓最大高度輪廓最大高度RSm 輪廓單元平均寬度輪廓單元平均寬度 Rmr(c) 輪廓支承長度率輪廓支承長度率5/5/2022輪廓濾波器和傳輸帶輪廓濾波器和傳輸帶 粗糙度的三類輪廓各有不同的波長范圍粗糙度的三類輪廓各有不同的波長范圍, 它們又同時疊加它們又同時疊加在同一表面輪廓上在同一表面輪廓上, 因此因此,在測量評定三類輪廓上的參數(shù)時在測量評定三類輪廓上的參數(shù)時, 必須先將表面輪廓在特定儀器上進行濾波必須先將表面輪廓在特定儀器上進行濾波, 以便

7、分離獲得以便分離獲得所需波長范圍的輪廓。所需波長范圍的輪廓。 將輪廓分成長波和短波成分的儀器稱為將輪廓分成長波和短波成分的儀器稱為輪廓濾波器輪廓濾波器。由兩。由兩個不同截止波長的濾波器分離獲得的輪廓波長范圍則稱為個不同截止波長的濾波器分離獲得的輪廓波長范圍則稱為傳輸帶傳輸帶。 按濾波器的不同截止波長值按濾波器的不同截止波長值, 由小到大順次分為由小到大順次分為 s、c 、和和f 三種。三種。 應用應用s濾波器修正后的輪廓稱為原始輪廓濾波器修正后的輪廓稱為原始輪廓( P 輪廓輪廓) ; 在在 P 輪廓上再應用輪廓上再應用 c 濾波器修正后形成的輪廓即為粗糙濾波器修正后形成的輪廓即為粗糙度輪廓度輪

8、廓( R 輪廓輪廓) ; 對對P輪廓連續(xù)應用輪廓連續(xù)應用f 和和c 濾波器后形成的輪廓則稱為波紋濾波器后形成的輪廓則稱為波紋度輪廓度輪廓( W 輪廓輪廓) 。5/5/2022極限值判斷規(guī)則極限值判斷規(guī)則 完工零件表面按檢驗規(guī)范測得輪廓參數(shù)值后完工零件表面按檢驗規(guī)范測得輪廓參數(shù)值后, 需與圖樣上給定的極限比較需與圖樣上給定的極限比較, 以判定其是否合格以判定其是否合格。極限值判斷規(guī)則有兩種。極限值判斷規(guī)則有兩種: 16%規(guī)則規(guī)則: 運用本規(guī)則時運用本規(guī)則時, 當被檢表面測得的全部當被檢表面測得的全部參數(shù)值中參數(shù)值中, 超過極限值的個數(shù)不多于總個數(shù)超過極限值的個數(shù)不多于總個數(shù) 16%時時, 該表面

9、是合格的。該表面是合格的。 超過極限值有兩種含義超過極限值有兩種含義: 當給定上限值時當給定上限值時, 超過是超過是指大于給定值指大于給定值; 當給定下限值時當給定下限值時, 超過是指小于給超過是指小于給定值。定值。5/5/2022 最大規(guī)則最大規(guī)則: 運用本規(guī)則時運用本規(guī)則時, 被檢的整個表面被檢的整個表面上測得的參數(shù)值一個也不應超過給定的極上測得的參數(shù)值一個也不應超過給定的極限值。限值。 16%規(guī)則是所有表面結構要求標注的默認規(guī)則是所有表面結構要求標注的默認規(guī)則。即當參數(shù)代號后未標注寫規(guī)則。即當參數(shù)代號后未標注寫“max”字字樣時樣時, 均默認為應用均默認為應用 16%規(guī)則規(guī)則( 例如例如

10、 Ra0.8) 。反之。反之, 則應用最大規(guī)則則應用最大規(guī)則( 例如例如 Ramax0.8) 三三. 表面粗糙度的參數(shù)數(shù)值及其選用表面粗糙度的參數(shù)數(shù)值及其選用 1. 表面粗糙度的參數(shù)數(shù)值表面粗糙度的參數(shù)數(shù)值 表表5.15.5表表5.1 Ra 的數(shù)值的數(shù)值0.120.203.2500.0250.406.30.0500.8012.50.1001.6025表表5.2 Rz 的數(shù)值的數(shù)值0.0250.406.310010000.0500.8012.52000.1001.60254000.203.250800評定參數(shù)選用評定參數(shù)選用幅度參數(shù)幅度參數(shù)Ra、 Rz附加參數(shù)附加參數(shù)-有特殊要求選用有特殊要求選

11、用RSm ， Rmr(c)優(yōu)先選優(yōu)先選Ra ：粗糙度參數(shù)值在粗糙度參數(shù)值在（0.025 6.3） m； 選選Rz ：粗糙度參數(shù)值在粗糙度參數(shù)值在(6.3 100) m ，(0.008 0.020 ) m；2. 表面粗糙度參數(shù)的選用表面粗糙度參數(shù)的選用 RSm 用于密封性、對涂漆性能、抗裂紋和抗腐蝕等有用于密封性、對涂漆性能、抗裂紋和抗腐蝕等有要求時；要求時；Rmr(c)用于對耐磨性和接觸剛度等有要求時，但同時要用于對耐磨性和接觸剛度等有要求時，但同時要給出給出C值。值。 5.3 表面粗糙度符號、代號及其注法表面粗糙度符號、代號及其注法 一一. 表面粗糙度的符號表面粗糙度的符號二二. 表面粗糙度

12、要求標注的內容及其注法表面粗糙度要求標注的內容及其注法1. 表面粗糙度要求標注的內容表面粗糙度要求標注的內容 表面粗糙度表面粗糙度要求標注的內容：要求標注的內容：表面粗糙度單一要求表面粗糙度單一要求（不可省略）不可省略）取樣長度取樣長度傳輸帶傳輸帶加工工藝加工工藝加工余量等。加工余量等。補充要求補充要求 表面粗糙度要求標注的內容在圖中注寫的位置，見圖表面粗糙度要求標注的內容在圖中注寫的位置，見圖所示。所示。粗糙度要求的注寫的位置粗糙度要求的注寫的位置a 第一個表面粗糙度（單一）要求（第一個表面粗糙度（單一）要求（m）；）；b 第二個表面粗糙度要求（第二個表面粗糙度要求（m）；）；c 加工方法（

13、加工方法（車，銑車，銑）；）；d 表面紋理和紋理方向；表面紋理和紋理方向；e 加工余量（加工余量（mm）。）。2. 表面粗糙度要求在圖中注法表面粗糙度要求在圖中注法表面粗糙度的單一要求標注示例表面粗糙度的單一要求標注示例(1) 位置位置a處處注寫表面粗糙度的單一要求注寫表面粗糙度的單一要求，該要求不能省略該要求不能省略。 上限或下限的標注：上限或下限的標注：表示雙向極限時應標注上限符號表示雙向極限時應標注上限符號“U”和下限符號和下限符號“ L”。 如果同一參數(shù)具有雙向極限要求，在不引起歧義時，可省略如果同一參數(shù)具有雙向極限要求，在不引起歧義時，可省略“U”和和“ L” 的標注。若為單向下限值

14、，則必需加注的標注。若為單向下限值，則必需加注“ L” 。123456圖圖5.11 5.11 表面粗糙度的單一要求標注示例表面粗糙度的單一要求標注示例 傳輸帶和取樣長度傳輸帶和取樣長度的標注：的標注：傳輸帶是指傳輸帶是指兩個濾波器的截止波兩個濾波器的截止波長值之間的波長范圍。長值之間的波長范圍。長波濾波器的截止波長波濾波器的截止波長值就是取樣長度長值就是取樣長度lr。傳輸帶的標注時，短波在前，長波在后，并用連字號傳輸帶的標注時，短波在前，長波在后，并用連字號“”隔開。隔開。在某些情況下，傳輸帶的標注中，只標一個濾波器，也應保留連字號在某些情況下，傳輸帶的標注中，只標一個濾波器，也應保留連字號“

15、” ，來區(qū)別是短波還是長波。，來區(qū)別是短波還是長波。 參數(shù)代號的標注：參數(shù)代號的標注：參數(shù)代號標注在傳輸帶或取樣長度后，它們之間參數(shù)代號標注在傳輸帶或取樣長度后，它們之間用用“/ /”隔開。隔開。 評定長度的標注：評定長度的標注：如果默認的評定長度時，可省略標注。如果不如果默認的評定長度時，可省略標注。如果不等于等于5 5lrlr時時, ,則應注出取樣長度的個數(shù)。則應注出取樣長度的個數(shù)。 極限值判斷規(guī)則和極限值的標注：極限值判斷規(guī)則和極限值的標注：極限值判斷規(guī)則的標注如圖極限值判斷規(guī)則的標注如圖5.11中所示上限為中所示上限為“16規(guī)則規(guī)則”，下限為，下限為“最大規(guī)則最大規(guī)則” 。為了避免誤解

16、，。為了避免誤解，在參數(shù)代號和極限值之間插入一個空格。在參數(shù)代號和極限值之間插入一個空格。. .表面結構要求在圖樣上的標注 (1) (1)表面結構要求對每一表面一般只注一次，并盡可表面結構要求對每一表面一般只注一次，并盡可能注在相應的尺寸及其公差的同一視圖上。能注在相應的尺寸及其公差的同一視圖上。除非另有說明，所標注的表面結構要求是對完工零除非另有說明，所標注的表面結構要求是對完工零件表面的要求。件表面的要求。(2)(2)表面結構的表面結構的注寫和讀取方向注寫和讀取方向與與尺寸的注寫和讀取尺寸的注寫和讀取方向一致。方向一致?？梢詷俗⒃诳梢詷俗⒃谳喞€輪廓線或輪廓延長線上，也可標注或輪廓延長線上

17、，也可標注在指在指引線上引線上、特征尺寸的尺寸線上特征尺寸的尺寸線上、形位公差框格上形位公差框格上。表面結構要求可標注在輪廓線上，也可標注在延長線表面結構要求可標注在輪廓線上，也可標注在延長線上，其符號應從上，其符號應從材料外指向并接觸表面材料外指向并接觸表面，或用指引線引出，或用指引線引出標注。標注。表面結構要求標注在指引線上，表面結構要求標注在指引線上，指引線指引線應帶箭頭應帶箭頭 。表面結構代表面結構代號只能號只能水平水平朝上或垂直朝上或垂直朝左朝左標注標注。表面結構代表面結構代號號水平朝上水平朝上或垂直朝左或垂直朝左標注標注。 標注在輪廓線以內的指引線，其端部不是帶標注在輪廓線以內的指

18、引線，其端部不是帶箭頭，而是帶圓點。箭頭，而是帶圓點。 (3) (3)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給表面結構要求可以標注在給定的尺寸線上。定的尺寸線上。 (4) (4)表面結構要求可標注表面結構要求可標注在形位公差框格的上方。在形位公差框格的上方。 (5) (5)圓柱和棱柱表面的表面結構要求只標注一次。圓柱和棱柱表面的表面結構要求只標注一次。如果每個棱柱表面有不同的表面要求，則應分別單獨標注。如果每個棱柱表面有不同的表面要求，則應分別單獨標注。5.5.表面結構要求在圖樣中的簡化注法表面結構要求在圖樣中的簡化注法(1)(1)有相同表面結構要求的簡化注法。有相同表面結構