表面粗糙度的评定标准及方法
当钢材表面经喷射清理后，就会获得一定的表面粗糙度或表面轮廓。表面粗糙度可以用形状和大小来进行定性。经过喷射清理，钢板表面积会明显增加很多，同时获得了很多的对于涂层系统有利的锚固点。当然，并不是粗糙度越大越好，因为涂料必须能够覆盖住这些粗糙度的波峰。太大的粗糙度要求更多的涂料消耗量。一般的涂料系统要求的粗糙度通常为 Rz40~75微米。
1．粗糙度的定义
对表面粗糙度的定义有以下几种：
hy：在取样长度内，波峰到波谷的最大高度， ISO8503-3（显微镜调焦法）
Ry：在取样长度内，波峰到波谷的最大高度，ISO8503-4（触针法）
Ra：波峰和波谷到虚构的中心线的平均距离， ISO 3274
Ry5：在取样长度内，五个波峰到波谷最大高度的算术平均值，ISO8503-4（触针法）有关 Rz的表述与 Ry5其实是相同的，Rz的表述来自于德国标准 DIN 4768-1。Ra和 Rz 之间的关系是 Rz相当于 Ra 的 4~6倍。
2. 表面粗糙度的评定标准
为了测定钢板表面粗糙度，不同的标准规定了相应的仪器可以使用，测量值以微米（μm）
为单位。
国际标准分 ISO 8503 成五个部分在来说明表面粗糙度：
ISO8503-1：1995表面粗糙度比较样块的技术要求和定义
ISO8503-2：1995喷射清理后钢材表面粗糙度分级―样板比较法
ISO8503-3：1995 ISO基准样块的校验和表面粗糙度的测定方法―显微镜调焦法
ISO8503-4：1995 ISO基准样块的校验和表面粗糙度的测定方法，触针法
ISO8503-5：2004表面轮廓的复制胶带测定法
我国的国家标准 GB/T 13288-91《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定（比较板块法）》，参
照 ISO8503所制订。
3. 比较样块法评定表面粗糙度
在涂装现场较为常用的粗糙度评定方法是比较样块法。常用的粗糙度比较块有英国易高
elcometer125，荷兰TQC LD2040、LD2050以及英国PTE R2006、R2007等。
ISO 8503-1比较样块有四部分，分别用钢砂（样块 G）和钢丸（样块 S）喷射处理过，在比较样块的背面分别帖有标签S和G来进行区分（表1）。
表 1 ISO表面粗糙度度比较样块的名义值和公差
注：a.）时，其名义读数为 Ry5.
GB/T13288将涂装前钢材表面经磨料喷、抛丸清理后形成的表面粗糙度分为细、中和粗三个粗糙度等级（细细级和粗粗级作为粗糙度等级以外的延伸，工业一上般不使用），这些等级分别由文字和标准比较样块来定义，粗糙度参数为 GB3505中的轮廓最大高度值 Ry。粗糙度等级级别的划分见表 2。
表 2 GB/T13288 粗糙度等级级别的划分
喷射处理表面，必要时，也可使用不大于 7倍的放大镜来帮助判断。
4. 复制胶带法评定粗糙度
ISO ISO8503-5：2004《表面轮廓的复制胶带测定法》，NACE RP0287《磨料喷射清理钢板表面轮廓现场测量--复制胶带》，以及 ASTM D4417方法 C，可以有效地测量出表面粗糙度的具体数值，表面粗糙度可用复制胶带进行测量，复制胶带是由 Testex 公司生产的专利产品。通常使用二种类型的胶带：粗级，用于测量 0.8mils至 2.0mils(20μm至 50μm)的表面粗糙度；特粗级，用于测量 1.5mils
至 4.5mils(38μm至 114μm)的表面粗糙度。
通常在一定的区域内要测量三点，这样可以看出粗糙度是否均匀，以及求得其平均值。检测程序：
（1）待测量表面清除灰尘和喷砂用磨料等杂质；
（2）选择合适带有一块不可压缩聚酯薄膜 (Mylar)和可压缩泡沫塑料小方块的复制胶带，黏贴在喷砂清理过的表面上，暗的一面朝下，掀起一角以备撕除；
（3）来回刮平贴紧上面的圆形部分，用一个硬的圆形摩擦工具，例如：搅酒棒，将泡沫紧压在喷砂清理过的表面上，待其均匀呈现暗色，形成实际表面粗糙度的确切的反压印复制品；
（4）将胶带从表面上除去，用测微计测量泡沫和塑料膜的厚度。测微计的读数减去Mylar薄膜的厚度50μm (2mils)即为表面粗糙度的读数。
5. 触针法评定表面粗糙度
触针法测量的是表面峰顶到谷底的高度，至少测量5个点以上取平均值。常用的粗糙度仪有英国易高Elcometer123，Elcometer224，荷兰TQC SP1560，美国Defelsko PosiTector SPG以及英国PTE R1006。测量最准确的方式是复制胶带法，但触针法测量方便，直接读数且无需额外的耗材，成本较低，因此也是最常用的一种方法。
表面粗糙度及其标注方法 零件图除了图形、尺寸这外，还必须有制造零件应达到的一些质量要求，一般称为技术要求。技术要求的内容通常有：表面粗糙度、尺寸公差、形状和位置公差、材料及其热处理、表面处理等。下面先介绍表面粗糙度及其注法。 一、表面粗糙度的概念 无论采用哪种加工方法所获得的零件表面，都不是绝对平整和光滑的，放在显微镜（或放大镜）下观察，都不得可以看到微观的峰谷不平痕迹，如图1所示。表面上这种微观不平滑情况，一般是受刀具与零件间的运动、摩擦，机床的振动及零件的塑性变形等各种因素的影响而形成的。表面上所具有的这种较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特征，称为表面粗糙度。 图1 表面粗糙度概念 表面粗糙度是评定零件表面质量的一项技术指标，它对零件的配合性质、耐磨性、抗腐象征性、接触刚度、抗疲劳强度、密封性质和外观等都不得有影响。因此，图样上要根据零件的功能要求，对零件的表面粗糙度做出相应的规定。评定表面粗糙度的主要参数是轮廓算术平均偏差Ra，它是指在取样长度L范围内，补测轮廓线上各点至基准线的距离yi（如图2）的算术平均值，它是指在取样长度L范围内，被测轮廓线上各点至基准线的距离yi （如图12）的算术平均值，可用下表示：-----------或近似表示为：----------- 轮廓算术平均偏差可用电动轮廓仪测量，运算过程由仪器自动完成。根据GB/T1031—1995F规定（另外还有GB/T3525——2000以可同时查阅）,Ra数值愈小，零件表面愈趋平整光滑；Ra的数值，零件表面愈粗糙。 图2 轮廓算术平均编差
图3 轮廓算术平均编差值 二、表面粗糙度的选用 表面粗糙度参数值的选用，应该既要满足零件表面的功能要求，又要考虑经济合理性。具体选用时，可参照已有的类似零件图，用类比法确定。在满足零件功能要求前提下，应尽量选用较大的表面粗糙度参数值，以降低加工成本。一般地说，零件的工作表面、配合表面、密封表面、运动速度高和单位压力大的摩擦表面等，对表面平整光滑程度要求高，参数值应取小些。非工作表面、非配合表面、尺寸精度低的表面，参数值应参数Ra值与加工方法的关系及其应用实例，可供选用时参考。 图4 表面粗糙度获得方法 三、表面粗糙度的注法（GB—T131——1993） （一）表面粗糙度代（符）号 表面粗糙度代号由表面粗糙度符号和在其周围标注的表面粗糙度数值及有关规定符号所组成。 （1）表面粗糙度符号及其画法，如图5所示。表面粗糙度符号的尺寸大小，按图6规定对应选取。
表面粗糙度评价方法 按照国际标准ISO 8503第1部分对经过喷砂施工的表面进行评价、比较的表面粗糙度比较样板 G型适用于用有棱角的喷砂材料施工后的表面（喷砂） S型适用于用圆弧型的喷砂材料施工后的表面（喷丸） 这个系列号为2566的表面粗糙度比较样板符合国际标准ISO 8503第1部分的要求，是对该标准中的粗糙度等级“精”、“中”、“粗”的具体表现，从而确定需检查表面的粗糙度等级。技术说明：ISO标准协会TC35制定了一系列的技术条例来规范需要涂层或类似施工的基体表面的预处理。ISO 8503包含了各种对钢基体表面的预处理要求。 如果不对喷砂方法和喷砂过程中使用的喷砂材料进行具体分析，很难对喷砂施工后的不规则的表面用一个统一的标准来评判。学会的专家们确认，正是因为这种多样性，目前还不能提供一种检测方法来准确的测量表面粗糙度。他们建议，可按基体表面结构分成S型（采用喷丸材料施工）和G型（采用喷砂材料施工），再根据基体表面的粗糙度等级分为“精”、“中”、“粗”三级。每一个等级都按照ISO8503 第1部分确定其数值和公差范围。基体表面结构特征和表面粗糙度是涂层及类似施工非常重要的信息，一般能了解这两方面的信息就能够满足要求。 这个表面粗糙度比较样板是按照母板复制而成，采用未淬火钢板经过高纯度的镍电镀，按ISO8503第1部分的方法分成4个扇区，并按照ISO8503第3部分（显微镜方法）和第4部分（接触式方法）来进行测量。 使用说明：ISO8503第2部分介绍了下面的检查方法： 将需检测的基体表面上松散的尘土和喷砂后的残留物清除干净。 2．根据采用的喷砂材料，选择G型或S型表面比较样板。将基体表面和比较样板的四个扇区一一进行比较，可直接用肉眼观察，也可用7倍的放大镜来查看，最后决定与哪一个扇区的表面特征最为接近，这样就可确定基体表面的粗糙度等级了。粗糙度“精”标准比较样板扇区1-扇区2 粗糙度“中”标准比较样板扇区2-扇区3 粗糙度“精”标准比较样板扇区3-扇区4 3．对检测做记录。如果检测面的粗糙度比扇区1还要精细，可记录为“超精”，如果检测面的粗糙度比扇区4还粗,可记录为“超粗”。 附加说明：1．对喷砂后的基体表面进行表面粗糙度检查时，实际上只有sa 2 1/2 和sa 3两个级别有使用价值。2．如果用肉眼难以判断，建议采用接触比较法的检测。依次用指尖或用食指和拇指夹一根牙签接触标准比较样板和被检测表面。这样可轻易地确定其表面粗糙度等级。3．如果表面经过多次喷砂，可将第一次喷砂后的喷砂材料和施工条件与最后达到期待的表面粗糙度要求时所用的喷砂材料和施工条件综合考虑。
习题 5-1填空题 （1）表面粗糙度是指零件表面出现的许多间距较小的、凹凸不平的微小的峰和谷。表面粗糙度越小，表面越光洁。 （2）评定长度是指用于判别被评定轮廓表面粗糙度所必需的一段长度，它可以包含一个或几个取样长度。 （3）国家标准中规定表面粗糙度的主要评定参数有高度参数和间距参数两项。 （4）表面粗糙度的选用，应在满足表面功能要求的情况下，尽量选用大的表面粗糙度数值。 （5）同一零件表面，工作表面的粗糙度参数值小于非工作表面的粗糙度参数值。 （6）当零件所有表面具有相同的表面粗糙度时，其代号、符号可在图样右上角统一标注。 5-2 是非题 （1）表面粗糙度是微观的形状误差，所以对零件使用性能影响不大。（×）（2）表面粗糙度的取样长度一般即为评定长度。（×）（3）Ra能充分反映表面微观几何形状的高度特征，是普遍采用的评定参数。（√）（4）零件的尺寸精度越高，通常表面粗糙度参数值相应取得越小。（√）（5）表面粗糙度值越大，越有利于零件耐磨性和抗腐蚀性的提高。（×）（6）表面粗糙度不划分精度等级，直接用参数代号及数值表示。（√）（7）表面粗糙度数值越小越好。（×）5-3 选择题 （1）表面粗糙度是B误差。 A.宏观几何形状 B.微观几何形状 C.宏观相互位置 D.微观相互位置 （2）选择表面粗糙度评定参数值时，下列论述不正确的有A A. 同一零件上工作表面应比非工作表面参数值大 B. 摩擦表面应比非摩擦表面的参数值小 C. 配合质量要求高，表面粗糙度参数值应小 D. 受交变载荷的表面，表面粗糙度参数值应小 （3）评定表面粗糙度的取样长度至少包含 B 个峰和谷。
A. 3 B. 5 C. 7 D. 9 （4）表面粗糙度代号在图样标注时尖端应A。 A.从材料外指向标注表面 B.从材料内指向标注表面 C.以上二者均可 （5）通常车削加工可使零件表面粗糙度Ra达到 A μm。 A 0.8～6. 3 B 0.4～6.3 C 0.4～12.5 D.0.2～1.6 （6）车间生产中评定表面粗糙度最常用的方法是 D 。 A.光切法 B.针描法 C.干涉法 D.比较法 5-4 简答题 （1）表面粗糙度的含义是什么？它与形状误差有何区别？ 答：在金属切削加工过程中，由于刀具和被加工表面间的摩擦、切削过程中切屑分离时表层金属材料的塑性变形、工艺系统的高频振动等原因，零件表面会出现许多间距较小的、凹凸不平的微小的峰和谷。这种零件表面上的微观几何形状误差称为表面粗糙度。 表面粗糙度属微观几何形状误差，而形状误差是宏观的形状误差。 （2）表面粗糙度对零件的功能有何影响？ 答：1.对摩擦和摩损的影响 2.对机械零件接触刚度的影响 3.对配合性质的影响 4.对结合密封性影响 5.对抗腐蚀性影响 6.对疲劳强度影响 （3）为什么要规定取样长度和评定长度？两者之间的关系如何？ 在实际轮廓线上测量表面粗糙度时，由于属于表面粗糙度特征的峰谷不可能相同，有的相差较大，如果只在一个峰谷范用测量，其结果不准确，如果沿基准线上测量，范围长度超过一定数值，又会受到波纹度影响。为了能在测量范围内保持表面粗糙度特征，限制和减弱表面波度对表面粗糙度测量结果的影响，因此要规定取样长度。 由于零件各部分的表面粗糙度不一定均匀，单一取样长度上的测量和评定不足以反映整个零件表面的全貌。因此，需要在表面上取几个取样长度，测量后取其平均值作为测量结果。一般情况下ln ＝51r。若被测表面均匀性较好，可选用小于51r的评定长度；反之，可选用大于51r的评定长度。
粗糙度设定规范 目录 1.粗糙度的定义-----------------------------------------------------------------2 2.内容-----------------------------------------------------------------------------2 4.1粗糙度介绍--------------------------------------------------------------2 4.1.1粗糙度产生的原因-------------------------------------------------2 4.1.2粗糙度的评价标准-------------------------------------------------3 4.1.3表面粗糙度代（符）号及其注法------------------------------6 4.2表面粗糙度的选用----------------------------------------------------11 4.2.1表面粗糙度的选用原则-----------------------------------------11 4.2.2表面粗糙度参数值的适用表面--------------------------------12 4.2.3轴和孔的表面粗糙度参数推荐值-----------------------------13 4.2.4各种常用加工方法可能达到的表面粗糙度-----------------14 4.2.5座椅常用部品粗糙度设定--------------------------------------15 4.3表面粗糙度的检测方法----------------------------------------------16 3.相关文件---------------------------------------------------------------------17 4.实施要求---------------------------------------------------------------------17 5.附件---------------------------------------------------------------------------17
表面粗糙度的标注方法有了新规定 ——华科大教师团队部资料 表面粗糙度是工程图样和技术文件中的重要容，GB/T 131‐2006《产品几何技术规 （GPS）技术产品文件中表面结构的表示法》等同采用国际标准，于2007‐02‐01 起代替GB/T131‐1993。 一、表面粗糙度在工程图样中的标注方法 1. 新标准规定，当表面粗糙度有单一要求和补充要求时，应使用长边上有一条横线的完整 图形符号，完整符号有三种（见图1）。 （a）允许任何工艺（b）去除材料（c）不去除材料 图1 表面粗糙度各项要求标注的位置如图2 所示： 图2 单一要求： a ——第一个表面粗糙度要求（传输带/取样长度参数代号数值） b ——第二个表面粗糙度要求（传输带/取样长度参数代号数值） 补充要求： c ——加工方法（车、铣、磨、涂镀等） d ——表面纹理和方向 e ——加工余量 例1（见图3）：
图3 含义：上限值Ra=50μm； 下限值Ra=6.3μm； U 和L 分别表示上限值和下限值，当不会引起歧义时，也可不标注U、L； 极限值规则均为“16%规则”； 两个传输带均为0.008mm—4mm（其中4mm 为取样长度）； 评定长度中含有5 个取样长度（默认），5×4mm = 20 mm； 加工方法为铣； 表面纹理符号c（表示表面纹理呈近似同心圆，且圆心与表面中心相关）； 加工余量为3mm。 例2（见图4）： 图4 含义：第一个表面粗糙度要求Ra 的上限值为1.6μm（符合16%规则），其 取样长度为0.8mm； 第二个表面粗糙度要求Rz 的上限值为12.5μm（符合最大规则），其 取样长度为2.5mm，Rz 的下限值为3.2μm（符合最大规则），其取样 长度为2.5mm，其中U、L 在不会引起歧义时也可不标注。 例3（传输带/取样长度为默认值，评定长度中所含取样长度的个数不是默认的5，而是含有3 个取样长度，见图5）： 图5
表面粗糙度选用 ----------------------------------------------------------- 序号=1 Ra值不大于\μm=100 表面状况=明显可见的刀痕 加工方法=粗车、镗、刨、钻 应用举例=粗加工的表面，如粗车、粗刨、切断等表面，用粗镗刀和粗砂轮等加工的表面，一般很少采用 ----------------------------------------------------------- 序号=2 Ra值不大于\μm=25、50 表面状况=明显可见的刀痕 加工方法=粗车、镗、刨、钻 应用举例=粗加工后的表面，焊接前的焊缝、粗钻孔壁等 ----------------------------------------------------------- 序号=3 Ra值不大于\μm=12.5 表面状况=可见刀痕 加工方法=粗车、刨、铣、钻 应用举例=一般非结合表面，如轴的端面、倒角、齿轮及皮带轮的侧面、键槽的非工作表面，减重孔眼表面 ----------------------------------------------------------- 序号=4 Ra值不大于\μm=6.3 表面状况=可见加工痕迹 加工方法=车、镗、刨、钻、铣、锉、磨、粗铰、铣齿 应用举例=不重要零件的配合表面，如支柱、支架、外壳、衬套、轴、盖等的端面。紧固件的自由表面，紧固件通孔的表面，内、外花键的非定心表面，不作为计量基准的齿轮顶圈圆表面等 ----------------------------------------------------------- 序号=5 Ra值不大于\μm=3.2 表面状况=微见加工痕迹 加工方法=车、镗、刨、铣、刮1～2点/cm^2、拉、磨、锉、滚压、铣齿 应用举例=和其他零件连接不形成配合的表面，如箱体、外壳、端盖等零件的端面。要求有定心及配合特性的固定支承面如定心的轴间，键和键槽的工作表面。不重要的紧固螺纹的表面。需要滚花或氧化处理的表面 ----------------------------------------------------------- 序号=6 Ra值不大于\μm=1.6 表面状况=看不清加工痕迹 加工方法=车、镗、刨、铣、铰、拉、磨、滚压、刮1～2点/cm^2铣齿
一 . 表面粗糙度的符号 注意：极限值表示参数的实测值中允许少于总数的16%的实测值超过规定值，高度参数常用 Ra，在图中标注时常省略。无max min 则表示是上极限或下极限，如果有则表示最大值和最小值，单位为微米 基本符号，表示可使用任何方法获得 k' I基本符号加一短划，表示表面用去除材料的方法获得 ■ ■表示用不去除材料方法获得（铸锻冲压等） d' =h/10 ；H=1.4h ；h 为字体高度 al、a2--粗糙度高度参数的允许值（mm）; b 加工方法、镀涂或其他表面处理； c 取样长度（mm）； d 加工纹理方向符号； e 加工余量（mm）； f 粗糙度间距参数值（mm）或轮廊支承长度率。 2. 零件的加工表面的粗糙度要求由指定的加工方法获得，用文字标注在符号上边的横线，加工方法也可在图样的技术要求中说明 3. 加工纹理方向： = 纹理平行于标注符号的视图的投影面 丄纹理垂直于标注符号的视图的投影面 x 纹理呈两相交的方向 M 纹理呈多方向 c 纹理呈近似同心圆 R 纹理呈近似的放射状 p 纹理无方向或凸起的细粒状 4. 加工余量：注在符号的左侧，标注时数值要加上括号，单位为毫米 5. 参数S Sm Tp l 的标注，应标注在符号长边的横线下面，并且必须在参数值前注写参 数的符号 三。表面粗糙度符号、代号在图样上的标注 一般标注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上，符号的尖端必须从材料外指 向表面，代号中数字及符号的注写方向必须与尺寸数字方向一致 1. .表面粗糙度的代号
标准规定在同一图样上，每一表面一般只标注一次。当零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求时，对其中使用最多的一种代号可以统一注在图样的右上角，并加注其余”两字当零件所有表面具有相同的表面粗糙度要求时，其代号可在图样的右上角统一标注 序号标注规定及说明 当零件的大部分表面具有相同的表由粗糙度要求时，对其中使用最多的一种代（符） 1 号可统一注在图样的右上 角，并加注其余”两字，且应是 图样上其它代（符）号高度的1.4 倍 代号中数字注写方向应与尺 寸数字方向一致；倾斜表面的代 号及数字标控方向应符合图右规 定 带有横线的表面粗糙度应按 右图方式标注 3
第五章表面粗糙度及其检测 学时：4 课次：2 目的要求： 1．了解表面粗糙度的实质及对零件使用性能的影响。 2．掌握表面粗糙度的评定参数（重点是轮廓的幅度参数）的含义及应用场合。 3．掌握表面粗糙度的标注方法。 4．初步掌握表面粗糙度的选用方法。 5．了解表面粗糙度的测量方法的原理。 重点内容： 1．表面粗糙度的定义及对零件使用性能的影响。 2．表面粗糙度的评定参数（重点是轮廓的幅度参数）的含义及应用场合。 3．表面粗糙度的标注方法。 4．表面粗糙度的选用方法。 5．表面粗糙度的测量方法 难点内容： 表面粗糙度的选用方法。 教学方法：讲+实验 教学内容：（祥见教案） 一、基本概念 1．零件表面的几何形状误差分为三类： （1）表面粗糙度：零件表面峰谷波距<1mm。属微观误差。 （2）表面波纹度：零件表面峰谷波距在1~10mm。 （3）形状公差：零件表面峰谷波距>10mm。属宏观误差。 图5-1 零件的截面轮廓形状 2．表面粗糙度对零件质量的影响： （1）影响零件的耐磨性、强度和抗腐蚀性等。 （2）影响零件的配合稳定性。 （3）影响零件的接触刚度、密封性、产品外观及表面反射能力等。 二．表面粗糙度的基本术语
1、取样长度lr ： 取样长度是在测量表面粗糙度时所取的一段与轮廓总的走向一致的长度。 规定：取样长度范围内至少包含五个以上的轮廓峰和谷如图5-2所示。 图5-2 取样长度、评定长度和轮廓中线 1．评定长度ln ： 评定长度是指评定表面粗糙度所需的一段长度。 规定：国家标准推荐ln = 5lr ，对均匀性好的表面，可选ln > 5lr, 对均匀性较差的表面，可选ln < 5lr 。 2．中线： 中线是指用以评定表面粗糙度参数的一条基准线。有以列两种： （1）轮廓的最小二乘中线 在取样长度内，使轮廓线上各点的纵坐标值Z （x ）的平方和 为最小，如图5-2 a 所示。 （2）轮廓的算术平均中线 在取样长度内，将实际轮廓划分为上下两部分，且使上下面 积相等的直线。如图5-2 b 所示。 三．表面粗糙度的评定参数 国家标准GB/T3505—2000规定的评定表面粗糙度的参数有：幅度参数2个，间距参数1个，曲线和相关参数1个，其中幅度参数是主要的。 1、轮廓的幅度参数 （1） 轮廓的算术平均偏差Ra 在一个取样长度内，纵坐标Z （x ）绝对值的算术平均值，如图5-3a 所示。 Ra 的数学表达式为： Ra = lr 1 lr x Z 0）（dx 测得的Ra 值越大，则表面越粗糙。一般用电动轮廓仪进行测量。
在AutoCAD中标注表面粗糙度的方法 1 表面粗糙度的概念 表面粗糙度指零件经过加工后，在零件表面上产生的较小间距和微小峰谷所组成 的微观几何形状特征。一般是由所采取的加工方法和(或)其他因素形成的。零件 表面的功用不同，所需的表面粗糙度参数值也不一样。零件图上要标注表面粗糙 度代(符)号，用以说明该零件表面完工后须达到的表面技术要求。表面粗糙度参 数有3种：①轮廓算术平均偏差Ra；②微观不平度十点高度Rz；③轮廓最大高 度Ry。 目前，一般机械制造工业中主要选用Ra数值。 2 表面粗糙度基本符号的画法 见图1。 图1 表面粗糙度基本符号的画法及尺寸 /基本符号加一短划，表示表面是用去除材料的方法获得。如车、铣、钻、磨等加工方法获得。 /基本符号加一小圆，表示表面是用不去除材料的方法获得。如：铸、锻、冲压、热轧、冷轧、粉末冶金等方法获得。表面粗糙度数值及其有关规定在符号中注写的位置见图2。
图2 表面粗糙度各项规定符号的位置 其中： a1、a2：表面粗糙度高度参数代号及其数值，μm； b：加工要求、镀、涂表面处理或其他说明等； c：取样长度，mm； d：加工纹理方向符号； e：加工余量。mm； f：表面粗糙度间距参数值(唧)或轮廓支承长度率。 3 图样上的标注方法 (1)表面粗糙度代(符)号一般标注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或其延长线上，符号的尖端须从材料外指向表面，代号中数字的方向必须与尺寸数字方向一致。 (2)表面粗糙度代(符)号在零件不同表面中数字及符号的方向，见图3。 图3 表面粗糙度代(符)号在零件不同表面中数字及符号的方向 4 制作表面粗糙度的图块 在Auto CAD绘图环境下，表面粗糙度不能直接标注，需要事先按照机械制图国家标准对表面粗糙度标注的要求，画出表面粗糙度符号，然后定义成带属性的块，在标注时用插入块的方法进行标注。下面以用去除材料的方法，在Auto CAD绘图环境下应用带属性块的方法来制作表面粗糙度符号，并将其标注在技术图样中。在技术图样中，由于幅面不同，在其上所标注的字号也不同，为了在使用过程中能够比较容易地确定表面粗糙度符号的缩放比例值与所标注的字号相匹配，将表面粗糙度符号绘制在尺寸为1×1的正方形中。 (1)首先在尺寸为1×1的正方形中，根据表面粗糙度基本符号的画法及其尺寸绘制表面粗糙度符号，见图4。
表面粗糙度符号、代号及其注法 本标准等效采用国际标准ISO1302—1992《技术制图——标注表面特征的方法》。 1主题内容与适用范围 本标准规定了零件表面粗糙度符号、代号及其在图样上的注法。 本标准适用于机电产品图样及有关技术文件。其他图样和技术文件也可参照采用。 2引用标准 GB1031表面粗糙度参数及其数值 GB／T13911金属镀覆和化学处理表示方法 GB3505表面粗糙度术语表面及其参数 GB4054涂料涂覆标记 GB10610触针式仪器测量表面粗糙度的规则和方法 GB12472木制件表面粗糙度参数及其数值 3表面粗糙度符号、代号 3.1图样上所标注的表面粗糙度符号、代号是该表面完工后的要求。 3.2有关表面粗糙度的各项规定应按功能要求给定。若仅需要加工(采用去除材料的方法 或不去除材料的方法)但对表面粗糙度的其他规定没有要求时，允许只注表面粗糙度符号。 3.3图样上表示零件表面粗糙度的符号见表1。 表1 符号意义及说明 基本符号，表示表面可用任何方法获得。当不加注粗糙度参数值或有关 说明(例如：表面处理、局部热处理状况等)时，仅适用于简化代号标注 基本符号加一短划，表示表面是用去除材料的方法获得。例如：车、铣、 钻、磨、剪切、抛光、腐蚀、电火花加工、气割等 基本符号加一小圆，表示表面是用不去除材料的方法获得。例如：铸、 锻、冲压变形、热轧、冷轧、粉末冶金等。 或者是用于保持原供应状况的表面(包括保持上道工序的状况) 在上述三个符号的长边上均可加一横线，用于标注有关参数和说明 在上述三个符号上均可加一小圆，表示所有表面具有相同的表面粗糙度 要求 3.4当允许在表面粗糙度参数的所有实测值中超过规定值的个数少于总数的16%时，应 在图样上标注表面粗糙度参数的上限值或下限值。 当要求在表面粗糙度参数的所有实测值中不得超过规定值时，应在图样上标注表面 粗糙度参数的最大值或最小值。 3.5表面粗糙度高度参数轮廓算术平均偏差R a值的标注见表2，R a在代号中用数值表示(单位为微米)，参数值前可不标注参数代号。 表2
一.表面粗糙度的符号 注意：极限值表示参数的实测值中允许少于总数的16%的实测值超过规定值，高度参数常用Ra，在图中标注时常省略。无max min则表示是上极限或下极限，如果有则表示最大值和最小值，单位为微米 基本符号，表示可使用任何方法获得 基本符号加一短划，表示表面用去除材料的方法获得 表示用不去除材料方法获得（铸锻冲压等） 表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求 二.表面粗糙度的代号 1. d' =h/10；H=1.4h；h为字体高度 a1、a2--粗糙度高度参数的允许值(mm)； b加工方法、镀涂或其他表面处理； c取样长度(mm)； d加工纹理方向符号； e加工余量(mm)； f粗糙度间距参数值(mm)或轮廊支承长度率。 2.零件的加工表面的粗糙度要求由指定的加工方法获得，用文字标注在符号上边的横线，加工方法也可在图样的技术要求中说明 3.加工纹理方向： = 纹理平行于标注符号的视图的投影面 ⊥纹理垂直于标注符号的视图的投影面 x 纹理呈两相交的方向 M 纹理呈多方向 c 纹理呈近似同心圆 R 纹理呈近似的放射状 p 纹理无方向或凸起的细粒状 4.加工余量：注在符号的左侧，标注时数值要加上括号，单位为毫米 5.参数S Sm Tp l的标注，应标注在符号长边的横线下面，并且必须在参数值前注写参数的符号 三。表面粗糙度符号、代号在图样上的标注 一般标注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上，符号的尖端必须从材料外指向表面，代号中数字及符号的注写方向必须与尺寸数字方向一致
标准规定在同一图样上，每一表面一般只标注一次。当零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求时，对其中使用最多的一种代号可以统一注在图样的右上角，并加注“其余”两字当零件所有表面具有相同的表面粗糙度要求时，其代号可在图样的右上角统一标注序号标注规定及说明图例 １当零件的大部分表面具有相同的表由粗糙度要求时，对其中使用最多的一种代（符）号可统一注在图样的右上角，并加注‘其余”两字，且应是图样上其它代（符）号高度的1.4倍 ２ 代号中数字注写方向应与尺寸数字方向一致；倾斜表面的代号及数字标控方向应符合图右规定 ３ 带有横线的表面粗糙度应按右图方式标注
表面粗糙度 表面粗糙度(surface roughness)是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。其两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在1mm以下），它属于微观几何形状误差。表面粗糙度越小，则表面越光滑。 高度特征参数 ?轮廓算术平均偏差R a：在取样长度（lr）内轮廓偏距绝对值的算 术平均值。在实际测量中，测量点的数目越多，Ra越准确。 ?轮廓最大高度R z：轮廓峰顶线和谷底线之间的距离。 在幅度参数常用范围内优先选用Ra 。在2006年以前国家标准中还有一个评定参数为“微观不平度十点高度”用Rz表示，轮廓最大高度用Ry表示，在2006年以后国家标准中取消了微观不平度十点高度，采用Rz表示轮廓最大高度。间距特征参数 用轮廓单元的平均宽度 Rsm 表示。在取样长度内，轮廓微观不平度间距的平均值。微观不平度间距是指轮廓峰和相邻的轮廓谷在中线上的一段长度。 形状特征参数 用轮廓支承长度率Rmr(c) 表示，是轮廓支撑长度与取样长度的比值。轮廓支承长度是取样长度内，平行于中线且与轮廓峰顶线相距为c的直线与轮廓相截所得到的各段截线长度之和。 表面粗糙度符号：
表面粗糙度
0.025～6.3微米的表面粗糙度。 光切法 双管显微镜测量表面粗糙度，可用作Ry与Rz参数评定，测量范围0.5~50。 干涉法 利用光波干涉原理(见平晶、激光测长技术)将被测表面的形状误差以干涉条纹图形显示出来，并利用放大倍数高（可达500倍）的显微镜将这些干涉条纹的微观部分放大后进行测量，以得出被测表面粗糙度。应用此法的表面粗糙度测量工具称为干涉显微镜。这种方法适用于测量Rz和Ry为0.025～0.8微米的表面粗糙度。
表面粗糙度及表面粗糙度的标注方法 -工程 2019-01-01 一.表面粗糙度的符号注意：极限值表示参数的实测值中允许少于总数的16%的实测值超过规定值，高度参数常用Ra，在图中标注时常省略， 。无max min则表示是上极限或下极限，如果有则表示最大值和最小值，单位为微米基本符号，表示可使用任何方法获得基本符号加一短划，表示表面用去除材料的方法获得表示用不去除材料方法获得（铸锻冲压等）表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求二.表面粗糙度的代号1.d' =h/10；H=1.4h；h为字体高度a1、a2--粗糙度高度参数的允许值(mm)； b 加工方法、镀涂或其他表面处理； c 取样长度(mm)； d 加工纹理方向符号； e 加工余量(mm)； f 粗糙度间距参数值(mm)或轮廊支承长度率。2.零件的加工表面的粗糙度要求由指定的加工方法获得，用文字标注在符号上边的横线，加工方法也可在图样的技术要求中说明3.加工纹理方向：= 纹理平行于标注符号的视图的投影面⊥ 纹理垂直于标注符号的视图的投影面x 纹理呈两相交的方向M 纹理呈多方向 c 纹理呈近似同心圆R 纹理呈近似的放射状p 纹理无方向或凸起的细粒状4.加工余量：注在符号的左侧，标注时数值要加上括号，单位为毫米5.参数S Sm Tp l的标注，应标注在符号长边的横线下面，并且必须在参数值前注写参数的符号三。表面粗糙度符号、代号在图样上的标注一般标注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上，符号的尖端必须从材料外指向表面，代号中数字及符号的注写方向必须与尺寸数字方向一致标准规定在同一图样上，每一表面一般只标注一次。当零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求时，对其中使用最多的一种代号可以统一注在图样的右上角，并加注“其余”两字当零件所有表面具有相同的表面粗糙度要求时，其代号可在图样的右上角统一标注 一.表面粗糙度的符号注意：极限值表示参数的实测值中允许少于总数的16%的实测值超过规定值，高度参数常用Ra，在图中标注时常省略。无max min 则表示是上极限或下极限，如果有则表示最大值和最小值，单位为微米基本符号，表示可使用任何方法获得基本符号加一短划，表示表面用去除材料的方法获得表示用不去除材料方法获得（铸锻冲压等）表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求二.表面粗糙度的代号1.d' =h/10；H=1.4h；h为字体高度a1、a2--粗糙度高度参数的允许值(mm)； b 加工方法、镀涂或其他表面处理； c 取样长度(mm)； d 加工纹理方向符号； e 加工余量(mm)； f 粗糙度间距参数值(mm)或轮廊支承长度率， 《》()。2.零件的加工表面的粗糙度要求由指定的加工方法获得，用文字标注在符号上边的横线，加工方法也可在图样的技术要求中说明3.加工纹理方 向：= 纹理平行于标注符号的视图的投影面⊥ 纹理垂直于标注符号的视图的投影面x 纹理呈两相交的方向M 纹理呈多方向 c 纹理呈近似同心圆R 纹理呈近似的放射状p 纹理无方向或凸起的细粒状4.加工余量：注在符号的左侧，标注时数值要加上括号，单位为毫米5.参数S Sm Tp l的标
表面粗糙度的標注方法 文件名稱: 表面粗糙度的標注方法 版本: 第一版本 版本日期: Apr.8, 2005
目錄 1 目的. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 範圍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3 參攷文件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4 內容. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4.1 表面粗糙度圖形符號. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4.2 表面粗糙度要求的標注方法及解釋. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4.3 表面粗糙度標注位置及方向 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 4.4 簡化標注. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 4.5 兩個或更多加工方法的標注 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 5 附錄A 表面鍍覆的標注. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 6 附錄B 概要表. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 7 附錄C 表面粗糙度標注示例. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 8 附錄D 術語和定義. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 9 附錄E 粗糙度符號的比例和尺寸. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19 10 附錄F 在不同的標准中表面粗糙度的不同標注方法. . . . . . . . . . . . . .20
表面粗糙度符号及其标注说明 粗糙度是衡量零件表面粗糙程度的参数，它反映的是零件表面微观的几何形状误差，必须借助放大镜等进行测量。它是由于零件加工过程中刀具与加工表面之间的摩擦、挤压以及加工时的高频振动等方面的原因造成的。表面粗糙度对零件的工作精度、耐磨性、密封性、耐蚀性以及零件之间的配合都有着直接的影响。 粗糙度的评定常用轮廓算术平均偏差Ra、轮廓最大高度Ry、微观不平度十点高度Rz三个参数表示。数值越小，零件的表面越光滑，数值越大零件的表面越粗糙。 1、轮廓算术平均偏差Ra 取样长度：取样长度是指具有粗糙度几何特征的一段长度，在取样长度内应该具有几个波峰和波谷。测量时可选5倍的取样长度作为测量长度进行测量。 Ra是指在取样长度内，轮廓偏距绝对值的算术平均值，可以表示为：
关于表面粗糙度的数值和表面特征、获得方法、应用举例请参见下表。 从上图中也可以看出,粗糙度参数的数值.基本上成倍数的关系。标注时应当选用这些数值，不能选用其他的数值。 2、轮廓最大高度Ry 3、轮廓不平度十点高度Rz
标注 2.1代号及意义 粗糙度代号可以分为：符号，粗糙度项目及数值。 常用标注参数是Ra, 标注Ra时Ra可以省略，标注Rz和Ry时，在粗糙度数值前加对应的符号Rz和Ry。 2.2 标注原则 1)、在同一图样上每一表面只注一次粗糙度代号，且应注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上，并尽可能靠近有关尺寸线。 2）、当零件的大部分表面具有相同的粗糙度要求时，对其中使用最多的一种，代（符）号，可统一注在图纸的右上角。并加注“其余”二字。 3）、在不同方向的表面上标注时，代号中的数字及符号的方向必须下图的规
； 表面粗糙度的评定标准及方法 当钢材表面经喷射清理后，就会获得一定的表面粗糙度或表面轮廓。表面粗糙度可以用形状和大小来进行定性。经过喷射清理，钢板表面积会明显增加很多，同时获得了很多的对于涂层系统有利的锚固点。当然，并不是粗糙度越大越好，因为涂料必须能够覆盖住这些粗糙度的波峰。太大的粗糙度要求更多的涂料消耗量。一般的涂料系统要求的粗糙度通常为Rz40~75微米。 1．粗糙度的定义 对表面粗糙度的定义有以下几种： hy：在取样长度内，波峰到波谷的最大高度，ISO8503-3（显微镜调焦法） Ry：在取样长度内，波峰到波谷的最大高度，ISO8503-4（触针法） Ra：波峰和波谷到虚构的中心线的平均距离，ISO 3274 Ry5：在取样长度内，五个波峰到波谷最大高度的算术平均值，ISO8503-4（触针法）有关Rz的表述与Ry5其实是相同的，Rz的表述来自于德国标准DIN 4768-1。Ra和Rz 之间的关系是Rz相当于Ra的4~6倍。 — 2. 表面粗糙度的评定标准 为了测定钢板表面粗糙度，不同的标准规定了相应的仪器可以使用，测量值以微米（μm） 为单位。 国际标准分ISO 8503 成五个部分在来说明表面粗糙度： ISO8503-1：1995表面粗糙度比较样块的技术要求和定义 ISO8503-2：1995喷射清理后钢材表面粗糙度分级―样板比较法 ISO8503-3：1995 ISO基准样块的校验和表面粗糙度的测定方法―显微镜调焦法 ISO8503-4：1995 ISO基准样块的校验和表面粗糙度的测定方法，触针法 ) ISO8503-5：2004表面轮廓的复制胶带测定法 我国的国家标准GB/T 13288-91《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定（比较板块法）》，参 照ISO8503所制订。 3. 比较样块法评定表面粗糙度 在涂装现场较为常用的粗糙度评定方法是比较样块法。常用的粗糙度比较块有英国易高elcometer125，荷兰TQC LD2040、LD2050以及英国PTE R2006、R2007等。 ISO 8503-1比较样块有四部分，分别用钢砂（样块G）和钢丸（样块S）喷射处理过，在比较样块的背面分别帖有标签S和G来进行区分（表1）。
表面粗糙度的评定 表面粗糙度的评定 表面粗糙度的评定对于具有表面粗糙度要求的零件表面，加工后需要测量和评 定其表面粗糙度的合格性。 1. lc滤波器（lc profile filter） lc滤波器是指确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器 2. ls滤波器（ls profile filter） ls滤波器是指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。3.原始轮廓（primary profile） 原始轮廓是指在应用短波长滤波器ls之后的总的轮廓。 4.粗糙度轮廓（roughness profile） 粗糙度轮廓是对原始轮廓采用lc滤波器抑制长波成分以后形成的轮廓。这是故意修正的轮廓。 以下所涉及到的轮廓，若无特殊说明，均指粗糙度轮廓。 评定基准 为了合理、准确地评定被测表面的粗糙度，需要确定间距和幅度两个方向的评定基准，即取样长度、评定长度和轮廓中线。 1. 取样长度（lr ） 取样长度是指用于判别被评定轮廓不规则特征的X 轴向上的长度，即测量和评定表面粗糙度时所规定的X 轴方向上的一段长度，取样长度在数值上与lc 滤波器的标志波长相等。X 轴方向与间距方向一致。规定取样长度的目的是为了限制和减弱被测表面其它几何形状误差，特别是表面波纹度对测量、评定表面粗糙度的影响。表面越粗糙，取样长度就越大。2. 评定长度ln（evaluation length） 用于判别被评定轮廓的X 轴方向上的长度。由于零件表面粗糙度不一定均匀，在一个取样长度上往往不能合理地反映整个表面粗糙度特征，因此，在测量和评定时，需规定一段最小长度作为评定长度。评定长度包含一个或几个取样长度，如图4-2 所示。一般取ln =5lr ，如被测表面均匀性较好，测量时可选ln <5lr ；均匀性差的表面，可选ln >5lr 。 3. 轮廓中线(mean lines) 用轮廓滤波器lc 抑制了长波轮廓成分相对应的中线。即具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。也就是用以评定表面粗糙度参数值的给定线。轮廓中线有两种确定方法：轮廓最小二乘中线（least squares mean line of the profile）—— m：它是指在取样长度内，使轮廓线上各点的纵坐标值Zi( )的平方和为最小的线，即，轮廓算术平均中线（centre arithmetical mean line of the profile）：具有几何轮廓形状在取样长度内与轮廓走向一致的基准线。在lr内由该线划分轮廓使上下两边的面积和相等。 评定参数(parameters) 国标GB/T 3505—2000从表面微观几何形状的幅度、间距等方面的特征，规定了相应的评定参数，以满足机械产品对零件表面的各种功能要求。下面介绍其中的几个主要参数： 1. 评定轮廓的算术平均偏差Ra（arithmetical mean deviation of the assessed profile） 评定轮廓的算术平均偏差Ra是指在一个取样长度内纵坐标Z ( )绝对值的算术平均值，记为Ra，见图4-5。Z ( )的含义如图4-6所示。Ra值的大小能客观地反映被测表面微观几何特性，Ra越小，说明被测表面微小峰谷的幅度越小，表面越光滑；反之，说明被测表面越粗糙。
表面粗糙度的评定标准及方法 当钢材表面经喷射清理后，就会获得一定的表面粗糙度或表面轮廓。表面粗糙度可以用形状和大小来进行定性。经过喷射清理，钢板表面积会明显增加很多，同时获得了很多的对于涂层系统有利的锚固点。当然，并不是粗糙度越大越好，因为涂料必须能够覆盖住这些粗糙度的波峰。太大的粗糙度要求更多的涂料消耗量。一般的涂料系统要求的粗糙度通常为 Rz40~75微米。 1．粗糙度的定义 对表面粗糙度的定义有以下几种： hy：在取样长度内，波峰到波谷的最大高度， ISO8503-3（显微镜调焦法） Ry：在取样长度内，波峰到波谷的最大高度，ISO8503-4（触针法） Ra：波峰和波谷到虚构的中心线的平均距离， ISO 3274 Ry5：在取样长度内，五个波峰到波谷最大高度的算术平均值，ISO8503-4（触针法）有关 Rz的表述与 Ry5其实是相同的，Rz的表述来自于德国标准 DIN 4768-1。Ra和 Rz 之间的关系是 Rz相当于 Ra 的 4~6倍。 2. 表面粗糙度的评定标准 为了测定钢板表面粗糙度，不同的标准规定了相应的仪器可以使用，测量值以微米（μm） 为单位。 国际标准分 ISO 8503 成五个部分在来说明表面粗糙度： ISO8503-1：1995表面粗糙度比较样块的技术要求和定义 ISO8503-2：1995喷射清理后钢材表面粗糙度分级―样板比较法 ISO8503-3：1995 ISO基准样块的校验和表面粗糙度的测定方法―显微镜调焦法 ISO8503-4：1995 ISO基准样块的校验和表面粗糙度的测定方法，触针法 ISO8503-5：2004表面轮廓的复制胶带测定法 我国的国家标准 GB/T 13288-91《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定（比较板块法）》，参 照 ISO8503所制订。 3. 比较样块法评定表面粗糙度 在涂装现场较为常用的粗糙度评定方法是比较样块法。常用的粗糙度比较块有英国易高 elcometer125，荷兰TQC LD2040、LD2050以及英国PTE R2006、R2007等。 ISO 8503-1比较样块有四部分，分别用钢砂（样块 G）和钢丸（样块 S）喷射处理过，在比较样块的背面分别帖有标签S和G来进行区分（表1）。 表 1 ISO表面粗糙度度比较样块的名义值和公差