表面粗糙度的講解

關(guān)于表面粗糙度的講解第1頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三表面粗糙度符號、代號及其注法表面粗糙度符號、代號1、圖樣上所標注的表面粗糙度符號、代號是該表面完工后的要求。2、有關(guān)表面粗糙度的各項規(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)但對表面粗糙度的其它規(guī)定沒有要求時，允許只注表面粗糙度符號。3、圖樣上表示零件表面粗糙度的符號見表1。第2頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三4、當要求在表面粗糙度參數(shù)的所有實測值中不得超過規(guī)定值時，應(yīng)在圖樣上標注表面粗糙度參數(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，值的標注見表2，Ra在代號中用數(shù)值表示(單位為微米)，參數(shù)值前可不標注參數(shù)代號。第3頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三6、表面粗糙度高度參數(shù)輪廓微觀不平度十點高度Rz、輪廓最大高度Ry值(單位為微米)的標注見表，參數(shù)值前需標注出相應(yīng)的參數(shù)代號。第4頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三7、取樣長度應(yīng)標注在符號長邊的橫線下面，見圖1。若按GBl0610—89第6．1條中表1、表2的有關(guān)規(guī)定選用對應(yīng)的取樣長度時，在圖樣上可省略取樣長度標注8、如該表面的粗糙度要求由指定的加工方法獲得時，可用文字標注在符號長邊的橫線上面，見圖3。第5頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三10、鍍(涂)覆或其它表面處理的要求(表示方法或標記按GB／T13911和GB4054的規(guī)定)可以注寫在符號長邊的橫線上面，也可以在技術(shù)要求中說明。a)需要表示鍍(涂)覆或其它表面處理后的表面粗糙度值時，其標注方法見圖4a。b）需要表示鍍(涂)覆前的表面粗糙度值時，應(yīng)另加說明，見圖4b。若同時要求表示鍍(涂)覆前及鍍(涂)覆后的表面粗糙度值時，標注方法如圖4c。

11、需要控制表面加工紋理方向時，可在符號的右邊加注加工紋理方向符號，見圖5。第6頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三常見的加工紋理方向符號第7頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值1、評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)從下列三項中選取：輪廓算術(shù)平均偏差——Ra微觀不平度十點高度——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8頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三4、微觀不平度十點高度(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輪廓支承長度率——tp第9頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三6、附加的評定參數(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；輪廓支承長度率(tp)的數(shù)值規(guī)定于表4。第10頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三7、選用輪廓支承長度率參數(shù)時必須同時給出輪廓水平截距C值。它可用微米或及，的百分數(shù)表示。百分數(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Ra、Rz和Ry參數(shù)亦適用。取樣長度的數(shù)值和選用

1、取樣長度(l)的數(shù)值從表5給出的系列中選取。

2、一般情況下，在測量Ra、Rz和Ry時推薦按表6和表7選用對應(yīng)的取樣長度值，此時取樣長度值的標注在圖樣上或技術(shù)文件中可省略。當有特殊要求時應(yīng)給出相應(yīng)的取樣長度值，并在圖樣上或技術(shù)文件中注出。第11頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三第12頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三4、微觀不平度十點高度(Rz)和輪廓最大高度(Ry)的數(shù)值規(guī)定于表2。4、微觀不平度十點高度(Rz)和輪廓最大高度(Ry)的數(shù)值規(guī)定于表2。第13頁，講稿共30頁，2023年5月2日，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、定義及參數(shù) （GB/T 3505—2000）1范圍本標準規(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、定義和參數(shù)。本標準適用于技術(shù)標準和文件以及科技出版物等。2引用標準下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構(gòu)成為本標準的條文。本標準出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，適用本標準的各方應(yīng)探討使用下列標準最新版本的可能性。第14頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三3術(shù)語定義3.1一般術(shù)語3.1.1輪廓濾波器把輪廓分成長波和短波成分的濾波器。

注：在測量粗糙度、波紋度和原始輪廓的儀器中使用3種濾波器(見圖1)。它們的傳輸特性相同，截止波長不同。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的波的成分之間相交界限的濾波器(見圖1)。第15頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三3.1.2坐標系確定表面結(jié)構(gòu)參數(shù)的坐標體系。

注：通常采用一個直角坐標體系，其軸線形成一右旋笛卡爾坐標系，X軸與中線方向一致，Y軸也處于實際表面上，而Z軸則在從材料到周圍介質(zhì)的外延方向上。3.1.3實際表面物體與周圍介質(zhì)分離的表面。3.1.4表面輪廓平面與實際表面相交所得的輪廓(見圖2)。

注：實際上，通常采用一條名義上與實際表面平行和在個適當方向的法線來選擇一個平面。第16頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三3.1.5原始輪廓在應(yīng)用短波長濾波器λs

之后的總的輪廓。

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

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

和λs

之間的關(guān)系本標準不做規(guī)定。3.1.7波紋度輪廓

波紋度輪廓是對原始輪廓連續(xù)應(yīng)用λf和λc

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

注：l在運用分離波紋度輪廓的λf

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

輪廓濾波器來限定的。3波紋度輪廓是評定波紋度輪廓參數(shù)的基礎(chǔ)。第17頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三3.1.8中線具有幾何輪廓形狀并劃分輪廓的基準線。

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

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

用于判別被評定輪廓的不規(guī)則特征的X軸向上的長度。

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

的標志波長相等。原始輪廓的取樣長度lp則與評定長度相等。3.1.10評定長度ln

用于判別被評定輪廓的X軸方向上的長度。

注：評定長度包含一個或和幾個取樣長度。第18頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三3.2幾何參數(shù)的術(shù)語3.2.1P—參數(shù)

從原始輪廓上計算所得的參數(shù)。3.2.2R—參數(shù)

從粗糙度輪廓上計算所得的參數(shù)。3.2,3W—參數(shù)

從波紋度輪廓上計算所得的參數(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)符號中的第一個大寫字母表示被評定輪廓的類型。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）兩相鄰交點向外（從材料到周圍介質(zhì)）的輪廓部分。3.2.5輪廓谷

連接兩相鄰交點向內(nèi)（從周圍介質(zhì)到材料）的輪廓部分。3.2.6高度和間距辨別力

應(yīng)計入被評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)的百分率來表示，最小間距則以取樣長度的百分率給出。第19頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三3.2.7輪廓單元

輪廓峰和輪廓谷的組合（見圖3）。

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

注：若縱坐標位于X軸下方，該高度被視作負值，反之則為正值。第20頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三3.2.9局部斜率評定輪廓在某一位置xi

的斜率(見圖4)。注：1局部斜率和這些參數(shù)P△q、R△q、W△q

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

i個輪廓點的高度，△X為相鄰兩輪廓點之間距。第21頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三3.2.10輪廓峰高Zp

輪廓最高點距X軸線的距離(見圖3)。3.2.11輪廓谷深ZvX軸線與輪廓谷最低點之間的距離(見圖3)3.2.12輪廓單元的高度Zt

一個輪廓單元的峰高和谷深之和(見圖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度(見圖3)。3.2.14在水平位置c上輪廓的實體材料長度cMl(c)

在一個給定水平位置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度之和，見下圖。第22頁，講稿共30頁，2023年5月2日，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

在一個取樣長度內(nèi)，最大的輪廓峰高Zp(見圖6)。4.1.2最大輪廓谷深maximumprofilevalleydepthPv、Rv、Wv在一個取樣長度內(nèi)最大的輪廓谷深Zv(見圖7)。第23頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三4.1.3輪廓的最大高度Pz、Rz、Wz在一個取樣長度內(nèi)，最大輪廓峰高Zp

和最大輪廓谷深Zv之和的高度(見圖8)。

注：在GB／T3505—1983中，Rz符號曾用于指示、“不平度的十點高度”。在使用中的一些表面粗糙度測量儀5S大多是測量以前的Rz參數(shù)。因此，當采用現(xiàn)行的技術(shù)文件和圖樣時必須小心慎重，因為用不同類型的儀器按不同的規(guī)定計算所取得結(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一個取樣長度內(nèi)輪廓單元高度Zt的平均值（見圖9）。

注：對參數(shù)Pc、Rc、Wc需要辨別高度和間距。除非另有要求，省略標注的間距分辨率應(yīng)分別按Pz、Rz、Wz取樣長度的10％選取。省略標注的間距分辨率應(yīng)按取樣長度的1％選取。上述兩個條件都應(yīng)滿足。第24頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三4.1.5輪廓的總高度Pt、Rt、Wt在評定長度內(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)評定長度而不是在取樣長度上定義的，以下關(guān)系對任何輪廓來講都成立：

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

在一個取樣長度內(nèi)縱坐標值Z(J)的均方根值。依據(jù)不同情況，式中l(wèi)=lp、lr、lw。第25頁，講稿共30頁，2023年5月2日，星期三4.2.3評定輪廓的偏斜度Psk、Rsk、Wsk在一個取樣長度內(nèi)縱坐標值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，用類似的方式定義戶Psk和Wsk

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

在取樣長度內(nèi)縱坐標值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，用類似方式定義Pku和Wku。2Pku

、

Rku和Wku是縱坐標值概率密度函數(shù)銳度的測定。第26頁，講稿共30頁，2023年5月2日，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

在一個取樣長度內(nèi)輪廓單元寬度X5的平均值(見圖10)。注：對參數(shù)PSm、RSm、WSm需要辨別高度和間距。若未另外規(guī)定，省略標注的高度分辨力分別