表面粗糙度的講解

關(guān)于表面粗糙度的講解第一頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期三表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)及其注法表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)1、圖樣上所標(biāo)注的表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)是該表面完工后的要求。2、有關(guān)表面粗糙度的各項(xiàng)規(guī)定應(yīng)按功能要求給定。若僅需要加工(采用去除材料的方法或不去除材料的方法)但對(duì)表面粗糙度的其它規(guī)定沒(méi)有要求時(shí)，允許只注表面粗糙度符號(hào)。3、圖樣上表示零件表面粗糙度的符號(hào)見(jiàn)表1。第二頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期三4、當(dāng)要求在表面粗糙度參數(shù)的所有實(shí)測(cè)值中不得超過(guò)規(guī)定值時(shí)，應(yīng)在圖樣上標(biāo)注表面粗糙度參數(shù)的最大值或最小值。5、表面粗糙度高度參數(shù)輪廓算術(shù)平均偏差Ra，值的標(biāo)注見(jiàn)表2，Ra在代號(hào)中用數(shù)值表示(單位為微米)，參數(shù)值前可不標(biāo)注參數(shù)代號(hào)。第三頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期三6、表面粗糙度高度參數(shù)輪廓微觀不平度十點(diǎn)高度Rz、輪廓最大高度Ry值(單位為微米)的標(biāo)注見(jiàn)表，參數(shù)值前需標(biāo)注出相應(yīng)的參數(shù)代號(hào)。第四頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期三7、取樣長(zhǎng)度應(yīng)標(biāo)注在符號(hào)長(zhǎng)邊的橫線下面，見(jiàn)圖1。若按GBl0610—89第6．1條中表1、表2的有關(guān)規(guī)定選用對(duì)應(yīng)的取樣長(zhǎng)度時(shí)，在圖樣上可省略取樣長(zhǎng)度標(biāo)注8、如該表面的粗糙度要求由指定的加工方法獲得時(shí)，可用文字標(biāo)注在符號(hào)長(zhǎng)邊的橫線上面，見(jiàn)圖3。第五頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期三10、鍍(涂)覆或其它表面處理的要求(表示方法或標(biāo)記按GB／T13911和GB4054的規(guī)定)可以注寫(xiě)在符號(hào)長(zhǎng)邊的橫線上面，也可以在技術(shù)要求中說(shuō)明。a)需要表示鍍(涂)覆或其它表面處理后的表面粗糙度值時(shí)，其標(biāo)注方法見(jiàn)圖4a。b）需要表示鍍(涂)覆前的表面粗糙度值時(shí)，應(yīng)另加說(shuō)明，見(jiàn)圖4b。若同時(shí)要求表示鍍(涂)覆前及鍍(涂)覆后的表面粗糙度值時(shí)，標(biāo)注方法如圖4c。

11、需要控制表面加工紋理方向時(shí)，可在符號(hào)的右邊加注加工紋理方向符號(hào)，見(jiàn)圖5。第六頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期三常見(jiàn)的加工紋理方向符號(hào)第七頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期三表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值1、評(píng)定表面粗糙度的參數(shù)及其數(shù)值系列

a表面粗糙度參數(shù)從下列三項(xiàng)中選取：輪廓算術(shù)平均偏差——Ra微觀不平度十點(diǎn)高度——Rz輪廓最大高度——Ry2、在高度特性參數(shù)常用的參數(shù)值范圍內(nèi)(Ra為0.025~6.3μm，Rz為0.1～25μm)優(yōu)先選用Ra3、輪廓算術(shù)平均偏差(Ra)的數(shù)值規(guī)定于表1。第八頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期三4、微觀不平度十點(diǎn)高度(Rz)和輪廓最大高度(Ry)的數(shù)值規(guī)定于表2。5、根據(jù)表面功能的需要，除表面粗糙度高度參數(shù)(Ra，Rz，Ry)外可選用下列的附加評(píng)定參數(shù)：輪瞞微觀不平度的平均間距——Sm輪廓的單峰平均間距——S輪廓支承長(zhǎng)度率——tp第九頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期三6、附加的評(píng)定參數(shù)輪廓微觀不平度的平均間距(Sm)和輪廓的單峰平均間距(S)的數(shù)值規(guī)定于表3；輪廓支承長(zhǎng)度率(tp)的數(shù)值規(guī)定于表4。第十頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期三7、選用輪廓支承長(zhǎng)度率參數(shù)時(shí)必須同時(shí)給出輪廓水平截距C值。它可用微米或及，的百分?jǐn)?shù)表示。百分?jǐn)?shù)系列如下：Ry的5、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90％。8、輪廓的單峰(谷)S的最小間距規(guī)定為取樣長(zhǎng)度l

的1％。輪廓峰(谷、單峰、單谷)的最小高度規(guī)定為輪廓最大高度Ry的10％。對(duì)Ra、Rz和Ry參數(shù)亦適用。取樣長(zhǎng)度的數(shù)值和選用

1、取樣長(zhǎng)度(l)的數(shù)值從表5給出的系列中選取。

2、一般情況下，在測(cè)量Ra、Rz和Ry時(shí)推薦按表6和表7選用對(duì)應(yīng)的取樣長(zhǎng)度值，此時(shí)取樣長(zhǎng)度值的標(biāo)注在圖樣上或技術(shù)文件中可省略。當(dāng)有特殊要求時(shí)應(yīng)給出相應(yīng)的取樣長(zhǎng)度值，并在圖樣上或技術(shù)文件中注出。第十一頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期三第十二頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期三4、微觀不平度十點(diǎn)高度(Rz)和輪廓最大高度(Ry)的數(shù)值規(guī)定于表2。4、微觀不平度十點(diǎn)高度(Rz)和輪廓最大高度(Ry)的數(shù)值規(guī)定于表2。第十三頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期三產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范表面結(jié)構(gòu)

輪廓法表面結(jié)構(gòu)的術(shù)語(yǔ)、定義及參數(shù) （GB/T 3505—2000）1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用輪廓法確定表面結(jié)構(gòu)(粗糙度、波紋度和原始輪廓)的術(shù)語(yǔ)、定義和參數(shù)。本標(biāo)準(zhǔn)適用于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和文件以及科技出版物等。2引用標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過(guò)在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，適用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。第十四頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期三3術(shù)語(yǔ)定義3.1一般術(shù)語(yǔ)3.1.1輪廓濾波器把輪廓分成長(zhǎng)波和短波成分的濾波器。

注：在測(cè)量粗糙度、波紋度和原始輪廓的儀器中使用3種濾波器(見(jiàn)圖1)。它們的傳輸特性相同，截止波長(zhǎng)不同。3.1.1,1λs

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(見(jiàn)圖1)。3.1.1.2λc

濾波器確定粗糙度與波紋度成分之間相交界限的濾波器(見(jiàn)圖1)。3.1.1.3λf濾波器確定存在于表面上的波紋度與比它更長(zhǎng)的波的成分之間相交界限的濾波器(見(jiàn)圖1)。第十五頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期三3.1.2坐標(biāo)系確定表面結(jié)構(gòu)參數(shù)的坐標(biāo)體系。

注：通常采用一個(gè)直角坐標(biāo)體系，其軸線形成一右旋笛卡爾坐標(biāo)系，X軸與中線方向一致，Y軸也處于實(shí)際表面上，而Z軸則在從材料到周?chē)橘|(zhì)的外延方向上。3.1.3實(shí)際表面物體與周?chē)橘|(zhì)分離的表面。3.1.4表面輪廓平面與實(shí)際表面相交所得的輪廓(見(jiàn)圖2)。

注：實(shí)際上，通常采用一條名義上與實(shí)際表面平行和在個(gè)適當(dāng)方向的法線來(lái)選擇一個(gè)平面。第十六頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期三3.1.5原始輪廓在應(yīng)用短波長(zhǎng)濾波器λs

之后的總的輪廓。

注：原始輪廓是評(píng)定原始輪廓參數(shù)的基礎(chǔ)。3.1.6粗糙度輪廓粗糙度輪廓是對(duì)原始輪廓采用λc

濾波器抑制長(zhǎng)波成分以后形成的輪廓。這是故意修正的輪廓(見(jiàn)圖1）注：1粗糙度輪廓的傳輸頻帶是由AJ和Ac輪廓濾波器來(lái)限定的。2粗糙度輪廓是評(píng)定粗糙度輪廓參數(shù)的基礎(chǔ)。3λc

和λs

之間的關(guān)系本標(biāo)準(zhǔn)不做規(guī)定。3.1.7波紋度輪廓

波紋度輪廓是對(duì)原始輪廓連續(xù)應(yīng)用λf和λc

兩個(gè)濾波器以后形成的輪廓成分，采用λf濾波器抑制長(zhǎng)波成分，而采用λc濾波器抑制短波成分。這是故意修正的輪廓。

注：l在運(yùn)用分離波紋度輪廓的λf

濾波器以前，應(yīng)首選通過(guò)最小二乘法的最佳擬合從總輪廓中提取標(biāo)稱的形狀。對(duì)于圓的標(biāo)稱形式，建議將半徑也包含在最小二乘的優(yōu)化計(jì)算中，而不是保持固定的標(biāo)稱值。這個(gè)分離波紋度輪廓的過(guò)程限定了理想的波紋度運(yùn)算操作。2波紋度輪廓的傳輸頻帶是由λf和λc

輪廓濾波器來(lái)限定的。3波紋度輪廓是評(píng)定波紋度輪廓參數(shù)的基礎(chǔ)。第十七頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期三3.1.8中線具有幾何輪廓形狀并劃分輪廓的基準(zhǔn)線。

3.1.8.1粗糙度輪廓中線meanlinefortheroughnessprofile用輪廓濾波器λc

抑制了長(zhǎng)波輪廓成分相對(duì)應(yīng)的中線。3.1.8.2波紋度輪廓中線meanlineforthewavinessprofile用輪廓濾波器λf抑制了長(zhǎng)波輪廓成分相對(duì)應(yīng)的中線。3.1.8,3原始輪廓中線meanlinefortheprimaryprofile用標(biāo)稱形式的線穿過(guò)原始輪廓，按最小二乘法擬合所確定的中線3.1.9取樣長(zhǎng)度lp、lr、lw

用于判別被評(píng)定輪廓的不規(guī)則特征的X軸向上的長(zhǎng)度。

注：評(píng)定長(zhǎng)度粗糙度和波紋度輪廓的取樣長(zhǎng)度lr和lw在數(shù)值上分別與輪廓濾波器λc和λf

的標(biāo)志波長(zhǎng)相等。原始輪廓的取樣長(zhǎng)度lp則與評(píng)定長(zhǎng)度相等。3.1.10評(píng)定長(zhǎng)度ln

用于判別被評(píng)定輪廓的X軸方向上的長(zhǎng)度。

注：評(píng)定長(zhǎng)度包含一個(gè)或和幾個(gè)取樣長(zhǎng)度。第十八頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期三3.2幾何參數(shù)的術(shù)語(yǔ)3.2.1P—參數(shù)

從原始輪廓上計(jì)算所得的參數(shù)。3.2.2R—參數(shù)

從粗糙度輪廓上計(jì)算所得的參數(shù)。3.2,3W—參數(shù)

從波紋度輪廓上計(jì)算所得的參數(shù)。

注：在第4章中定義的參數(shù)可從任何輪廓中算得，參數(shù)符號(hào)中的第一個(gè)大寫(xiě)字母表示被評(píng)定輪廓的類(lèi)型。例如Re是從粗糙度輪廓中算得，而Pt是從原始輪廓中算得3.2.4輪廓峰連接（輪廓和X—軸）兩相鄰交點(diǎn)向外（從材料到周?chē)橘|(zhì)）的輪廓部分。3.2.5輪廓谷

連接兩相鄰交點(diǎn)向內(nèi)（從周?chē)橘|(zhì)到材料）的輪廓部分。3.2.6高度和間距辨別力

應(yīng)計(jì)入被評(píng)定輪廓的輪廓峰和輪廓谷的最小高度和最小間距。

注：輪廓峰和輪廓谷的最小高度通常用Pz、Rz、Wz或任一振幅參數(shù)的百分率來(lái)表示，最小間距則以取樣長(zhǎng)度的百分率給出。第十九頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期三3.2.7輪廓單元

輪廓峰和輪廓谷的組合（見(jiàn)圖3）。

注：在取樣長(zhǎng)度始端或末端的評(píng)定輪廓的向外部分和向內(nèi)部分看做是一個(gè)輪廓峰或一個(gè)輪廓谷。當(dāng)在若干個(gè)連續(xù)的取樣長(zhǎng)度上確定若干個(gè)輪廓單元時(shí)，在每一個(gè)取樣長(zhǎng)度的始端或末端評(píng)定的峰和谷僅在每個(gè)取樣長(zhǎng)度的始端計(jì)人一次。3.2.8縱坐標(biāo)值Z(x)被評(píng)定輪廓在任一位置距X軸的高度。

注：若縱坐標(biāo)位于X軸下方，該高度被視作負(fù)值，反之則為正值。第二十頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期三3.2.9局部斜率評(píng)定輪廓在某一位置xi

的斜率(見(jiàn)圖4)。注：1局部斜率和這些參數(shù)P△q、R△q、W△q

的數(shù)值主要視縱坐標(biāo)間距△X而定。2計(jì)算局部斜率的公式之一式中Zi：為第

i個(gè)輪廓點(diǎn)的高度，△X為相鄰兩輪廓點(diǎn)之間距。第二十一頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期三3.2.10輪廓峰高Zp

輪廓最高點(diǎn)距X軸線的距離(見(jiàn)圖3)。3.2.11輪廓谷深ZvX軸線與輪廓谷最低點(diǎn)之間的距離(見(jiàn)圖3)3.2.12輪廓單元的高度Zt

一個(gè)輪廓單元的峰高和谷深之和(見(jiàn)圖3)。3.2.13輪廓單元的寬度X

sX軸線與輪廓單元相交線段的長(zhǎng)度(見(jiàn)圖3)。3.2.14在水平位置c上輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度cMl(c)

在一個(gè)給定水平位置c上用一條平行于X軸的線與輪廓單元相截所獲得的各段截線長(zhǎng)度之和，見(jiàn)下圖。第二十二頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期三4表面輪廓參數(shù)定義4.1幅度參數(shù)(峰和谷)4.1.1最大輪廓峰高Pp、Rp、Wp

在一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)，最大的輪廓峰高Zp(見(jiàn)圖6)。4.1.2最大輪廓谷深maximumprofilevalleydepthPv、Rv、Wv在一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)最大的輪廓谷深Zv(見(jiàn)圖7)。第二十三頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期三4.1.3輪廓的最大高度Pz、Rz、Wz在一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)，最大輪廓峰高Zp

和最大輪廓谷深Zv之和的高度(見(jiàn)圖8)。

注：在GB／T3505—1983中，Rz符號(hào)曾用于指示、“不平度的十點(diǎn)高度”。在使用中的一些表面粗糙度測(cè)量?jī)x5S大多是測(cè)量以前的Rz參數(shù)。因此，當(dāng)采用現(xiàn)行的技術(shù)文件和圖樣時(shí)必須小心慎重，因?yàn)橛貌煌?lèi)型的儀器按不同的規(guī)定計(jì)算所取得結(jié)果之間的差別并不都是非常微小而可忽略。４1.4輪廓單元的平均線高度Pc、Rc、Wc一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)輪廓單元高度Zt的平均值（見(jiàn)圖9）。

注：對(duì)參數(shù)Pc、Rc、Wc需要辨別高度和間距。除非另有要求，省略標(biāo)注的間距分辨率應(yīng)分別按Pz、Rz、Wz取樣長(zhǎng)度的10％選取。省略標(biāo)注的間距分辨率應(yīng)按取樣長(zhǎng)度的1％選取。上述兩個(gè)條件都應(yīng)滿足。第二十四頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期三4.1.5輪廓的總高度Pt、Rt、Wt在評(píng)定長(zhǎng)度內(nèi)最大輪廓峰高Zp和最大輪廓谷深Zv之和。注：1由于Pt、Rt、Wt是根據(jù)評(píng)定長(zhǎng)度而不是在取樣長(zhǎng)度上定義的，以下關(guān)系對(duì)任何輪廓來(lái)講都成立：

Pt≥Pz、Rt≥Rz、Wt≥Wz2在未規(guī)定的情況下，Pt和Pz是相等的，此時(shí)建議采用Pt。4.2幅度參數(shù)（縱坐標(biāo)平均值）4.2.1評(píng)定輪廓的算術(shù)平均偏差Pa、Ra、Wa在一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)縱坐標(biāo)值Z(x)絕對(duì)值的算術(shù)平均值。依據(jù)不同的情況，式中l(wèi)=lp、lr、lw。4.2.2評(píng)定輪廓的均方根偏差Pq、Rq、Wq

在一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)縱坐標(biāo)值Z(J)的均方根值。依據(jù)不同情況，式中l(wèi)=lp、lr、lw。第二十五頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期三4.2.3評(píng)定輪廓的偏斜度Psk、Rsk、Wsk在一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)縱坐標(biāo)值Z(x)三次方的平均值分別與Pq、Rq和Wq的三次方的比值。

注：1以上公式定義了Rsk，用類(lèi)似的方式定義戶Psk和Wsk

。2Psk、Rsk和Ws是縱坐標(biāo)值概率密度函數(shù)的不對(duì)稱性的測(cè)定。3這些參數(shù)受離散的峰或離散的谷的影響很大。4.2.4評(píng)定輪廓的陡度Pku、Rku、Wku

在取樣長(zhǎng)度內(nèi)縱坐標(biāo)值Z(x)四次方的平均值分別與Pq、Rq或Wq的四次方的比值。

注：1上式定義了Rku，用類(lèi)似方式定義Pku和Wku。2Pku

、

Rku和Wku是縱坐標(biāo)值概率密度函數(shù)銳度的測(cè)定。第二十六頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期三4.3間距參數(shù)4.3.1輪廓單元的平均寬度PSm、RSm，WSm

在一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)輪廓單元寬度X5的平均值(見(jiàn)圖10)。注：對(duì)參數(shù)PSm、RSm、WSm需要辨別高度和間距。若未另外規(guī)定，省略標(biāo)注的高度分辨力分