表面粗糙度参数的定义

表面粗糙度的三个评定参数一、介绍表面粗糙度是衡量物体表面粗细程度的参数，对于很多行业来说都是十分重要的质量指标。

在工业制造、建筑材料、土木工程等领域，粗糙度的评定参数对于保证产品质量、提高工程效率具有重要意义。

本文将介绍表面粗糙度的三个评定参数，包括使用范围、计算方法以及实际应用。

二、RMS粗糙度RMS（Root Mean Square）粗糙度被广泛应用于表面粗糙度的评定中。

RMS粗糙度是指表面粗糙度的均方根值，通过测量垂直于表面方向上的高度差来计算。

1. 计算方法：1.选取一小块表面区域；2.将该区域的高度值减去表面均值，得到各点的高度差；3.对高度差的平方求和；4.将求和结果除以测量区域的面积；5.取结果的平方根，即为RMS粗糙度。

2. 应用领域：RMS粗糙度广泛应用于汽车、航空航天等工业领域，用于评估零件的表面质量。

在生产过程中，根据RMS粗糙度的标准进行检测和筛选，可以保证零件的质量符合要求，提高生产效率和产品可靠性。

三、Ra粗糙度Ra（Roughness average）粗糙度指表面高度差的平均值，常用于描述表面粗糙度的平均水平。

1. 计算方法：1.选取一小段表面轨迹；2.计算轨迹上各点的高度差；3.将高度差的绝对值累加；4.将累加结果除以轨迹长度；5.得到的结果即为Ra粗糙度。

2. 应用领域：Ra粗糙度常用于机械工程、船舶制造等领域，用于评估零件表面的加工质量。

根据Ra粗糙度的要求进行表面加工，可以保证零件与零件之间的配合接触面积更大，提高零件的使用寿命和性能。

四、Rz粗糙度Rz（Average maximum height）粗糙度表示单位长度内最大凹凸高度的平均值，常用于对表面粗糙度的极值进行评定。

1. 计算方法：1.选取一小段表面轨迹；2.在轨迹上找到最高点和最低点；3.计算最高点和最低点之间的高度差；4.同样方法找到其它最高点和最低点，累加高度差；5.将累加结果除以轨迹长度；6.得到的结果即为Rz粗糙度。

表面粗糙度仪(光洁度)的国家标准主要术语及定义表面粗糙度仪(光洁度)的国家标准主要术语及定义友情提示：时代公司作为“国家表面粗糙度标准”的起草和制定的重要成员之一，热诚欢迎尊敬的阁下共同学习探讨表面粗糙度的相关问题！本资料给出的参数符合GB/T3505-2000《产品几何技术规范表面结构轮廓法表面结构的述语、定义及参数》、符合GB/T6062-2002《产品几何量技术规范（GPS）表面结构轮廓法接触（触针）式仪器的标称特性》。

图一：放大n倍后的工件截面/表面粗糙度及轮廓：图二：各种加工方法能得到的表面光度：图三：常见的表面粗糙度仪的工件测量：表面粗糙度关键技术术语：(1)表面粗糙度：取样长度L取样长度是用于判断和测量表面粗糙度时所规定的一段基准线长度，它在轮廓总的走向上取样。

(2)表面粗糙度：评定长度Ln由于加工表面有着不同程度的不均匀性，为了充分合理地反映某一表面的粗糙度特性，规定在评定时所必须的一段表面长度，它包括一个或数个取样长度，称为评定长度Ln。

(3)表面粗糙度：轮廓中线（也有叫曲线平均线）M轮廓中线M是评定表面粗糙度数值的基准线。

评定参数及数值:国家规定表面粗糙度的参数由高度参数、间距参数和综合参数组成。

表面粗糙度高度参数共有三个:(1)轮廓算术平均偏差Ra ：在取样长度L内，轮廓偏距绝对值的算术平均值。

(2)微观不平度十点高度Rz在取样长度L内最大的轮廓峰高的平均值与五个最大的轮廓谷深的平均值之和。

(3)轮廓最大高度Ry在取样长度内，轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。

表面粗糙度间距参数共有两个：(4)轮廓单峰平均间距S两相邻轮廓单峰的最高点在中线上的投影长度Si，称为轮廓单峰间距，在取样长度L内，轮廓单峰间距的平均值，就是轮廓单峰平均间距。

(5)轮廓微观不平度的平均间距Sm含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一段中线长度Sm i，称轮廓微观不平间距。

表面粗糙度综合参数：(6)轮廓支承长度率t p轮廓支承长度率就是轮廓支承长度n p与取样长度L之比。

表面粗糙度的主要评定参数表面粗糙度是表面几何特征的量化描述，它是评定物体表面的光洁程度或粗糙度的重要参数。

表面粗糙度的主要评定参数有：粗糙度高度参数、波动参数、曲率参数、光谱参数等。

1.粗糙度高度参数：用于衡量表面在垂直方向上的高度差异。

常用的参数有Ra（平均粗糙度）、Rz（十个最大峰值间距平均）和Rq （平均底部谷值深度）等。

Ra是最常用的参数，它表示单位长度上表面高度正负偏离平均值的平均值。

粗糙度高度参数描述表面的平均粗糙度水平和表面上峰谷起伏的平均水平。

2.波动参数：用于衡量表面在平行方向上的高度变化，即表面的波动性。

常用的参数有Wt（材料垂直方向上的峰谷间距离的累积概率函数平方差的开方）和Wm（表面除了比还高和比较低的部分的峰和谷外，其他部分的峰谷间距离平均值）等。

波动参数较好地反映了表面起伏的统计性质。

3.曲率参数：用于描述表面的曲率特性。

常用的参数有Rt（表面曲率的方根的平均值）和RPC（表面法线方向与某一指定方向的夹角的标准差）等。

曲率参数描述表面的弯曲性、蜂窝状程度和不规则程度。

4.光谱参数：用于描述表面的频率成分。

常用的参数有Amplitude-Peak（表面高度变化的最大峰-谷差）、Spectral-Centrod （颜色信息的分布中心）、Slope-RM（表面斜率的均方根的标准差）等。

光谱参数主要从自相关函数、功率谱或相关性配分函数得到，它用于衡量表面上各种高度波动的频率成分。

这些评定参数并不是孤立存在的，它们之间存在关联性。

评定表面粗糙度时，需要综合考虑多个参数的相互作用，以全面、准确地描述表面的粗糙度特征。

同时，不同种类的物体表面可能需要选择不同的评定参数。

例如，在工业领域，常用的评定参数是Ra和Rz；在光学领域，常用的评定参数是RPC和Amplitude-Peak。

总之，表面粗糙度的主要评定参数有粗糙度高度参数、波动参数、曲率参数和光谱参数。

通过综合考虑这些参数的结果，可以更准确、全面地描述表面的粗糙度特征，为工业生产、科学研究等领域提供有力的参考依据。

粗糙度参数
粗糙度参数是指表面粗糙度的一种度量，它用于描述材料表面的粗糙程度和不平整度，常用于工程和科学领域。

粗糙表面通常会对摩擦、磨损和液体流动等过程产生影响，因此了解和控制粗糙度参数对于材料表面的性能评估和优化具有重要意义。

粗糙度参数包括粗糙度平均值Ra、最大峰值Rz、杂波因子Rq等，其中最常用的是粗糙度平均值Ra。

粗糙度平均值Ra是表面所有高度偏离表面的平均距离之和的平均值。

用公式表示就是：
Ra = 1/n ∑yi
其中n表示高度偏离表面的数量，yi表示每个偏离表面的高度值，yi表示高度值的绝对值。

除了粗糙度平均值Ra之外，还有其他的粗糙度参数，如最大峰值Rz、杂波因子Rq等。

最大峰值Rz是表面上所有峰和谷之间的距离的最大值，即最高峰和最深谷之间的距离。

杂波因子Rq是表面随机偏差的总平方根，是表面平滑度的度量。

不同的粗糙度参数适用于不同的应用场合。

例如，在润滑薄膜流动方面，最大峰值Rz往往比粗糙度平均值Ra更为重要；在紧固件和轴承隙间的密封方面，杂
波因子Rq更为重要。

因此，在进行材料表面粗糙度分析时，需要根据具体的应用要求和评估指标来选择合适的粗糙度参数。

总之，粗糙度参数是材料表面粗糙度评价和优化的重要工具，它能帮助我们了解表面形态的特点和表面性能表现的变化，为材料表面的设计、制造和应用提供参考和指导。

表面粗糙度参数Rz、Rmax、Rt、R3z、RPc等的测量在GB/T3505-2000《产品几何技术规范表面结构轮廓法表面结构术语、定义及参数》中定义了表面粗糙度幅度参数(纵坐标平均值)R a、R q、R sk、R ku和间距参数、混合参数等，虽然该标准等效采用了ISO4287:1997《几何产品规范(GPS)表面特征:轮廓法表面结构的术语、定义及参数》，但这些参数远远不能满足我国目前工业生产的需要，特别是在涉外产品中常常会提出一些非标的表面粗糙度参数的技术要求，例如R max(DIN EN ISO 4287)、RP c(prEN 10049)、R3z(Daimler Benz Standard 31007)等。

这些参数的正确测量直接影响产品符合性的判断，因此生产部门对这些参数的准确测量都有迫切的需求。

同时，对这些参数的正确认识及理解能有效地指导生产过程，在使产品技术指标满足要求的同时可有效降低生产成本。

笔者在实际工作中经常会为一些厂家测量这样的参数，如发动机冷凝管内表面的R max、R t等参数、轴类零件的RP c参数。

现结合实例对这些参数的定义和测量方法作一些说明，以供参考。

一、参数的定义1.参数R z(GB/T3505-2000)在一个取样长度lr内，最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之和的高度如图1所示。

图1 参数R z示意图这里R z的定义和GB/T3505-1983《表面粗糙度术语表面及其参数》中的定义已经完全不同。

GB/T3505-1983中R z符号曾用于指示“不平度的十点高度”。

正在使用中的一些表面粗糙度测量仪器大多只能测量以前的参数R z。

因此，采用现行的技术文件和图样时必须小心慎重，因为用不同类型的仪器按不同的规定计算所取得的结果之间的差别，并不都是非常微小而可忽略的。

2.参数R max(DIN EN ISO 4287)参数R max与参数R zi之间有些关系，因此首先介绍R zi的定义。

粗糙度、表面粗糙度（Ra/Rz/Ry）的概念
所谓表面粗糙度就是加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性。

表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的，例如加工过程中刀具与零件表面间的摩擦、切屑分离时表面层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动等。

由于加工方法和工件材料的不同，被加工表面留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别。

表面粗糙度与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系，对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响。

评定参数:通常采用下列参数之一来定量评定表面粗糙度
1. 轮廓算术平均偏差Ra:在取样长度L内轮廓偏距绝对值的算术平均值
式中轮廓偏距y指在测量方向上轮廓点与基准线之间的距离。

基准线为轮廓的最小二乘中线O。

这条线划分轮廓并使其在取样长度内轮廓偏离该线的平方和为最小。

2. 微观不平度十点高度Rz：在取样长度l内5个最大的轮廓峰高的平均值与5个最大的轮廓谷深的平均值之和
式中ypi是第i个最大的轮廓峰高,yvi是第i个最大的轮廓谷深。

3. 轮廓最大高度Ry:在取样长度L内轮廓峰顶线与轮廓谷底线之间的距离
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
用电子仪器或光学仪器测量出Ra、Rz和Ry的数值即可定量评定表面粗糙度。

在实际生产中，经常凭人的
视觉和触感并用样块与被加工表面相比较来鉴定其粗糙度。

表面粗糙度概念表面粗糙度概念一、引言表面粗糙度是指物体表面的不规则程度，通常用来描述物体表面的平滑程度。

在工程和科学领域中，表面粗糙度是一个非常重要的概念，因为它可以影响到许多方面的性能和质量。

比如，在机械工程中，表面粗糙度可以影响到摩擦、润滑、磨损和噪音等方面；在材料科学中，表面粗糙度可以影响到材料的强度、硬度和耐腐蚀性等方面。

因此，准确地测量和控制表面粗糙度对于实现高质量产品和优化性能至关重要。

二、定义表面粗糙度是指物体表面的不规则程度或不光滑程度。

根据ISO 4287标准，表面粗糙度可以通过测量其高低差来表示。

高低差是指在某个长度范围内，在某个参考平面上所测得的最大正偏差与最大负偏差之间的距离。

三、测量方法1.机械式测量法机械式测量法是最早也是最常用的表面粗糙度测量方法。

它使用一种被称为表面粗糙度计的仪器，该仪器通过在物体表面滑动或扫描来测量高低差。

这种方法的优点是简单易用、成本低廉，但缺点是精度不高。

2.光学式测量法光学式测量法是一种非接触式的表面粗糙度测量方法。

它使用一种被称为白光干涉仪的仪器，该仪器可以通过干涉图案来测量高低差。

这种方法的优点是精度高、速度快，但缺点是成本较高。

3.电子式测量法电子式测量法也是一种非接触式的表面粗糙度测量方法。

它使用一种被称为扫描探针显微镜的仪器，该仪器可以通过扫描物体表面来获取其形貌信息。

这种方法的优点是精度高、速度快，但缺点是成本较高。

四、表面粗糙度参数1.平均粗糙度(Ra)平均粗糙度(Ra)是表面粗糙度的最基本参数之一。

它是指在某个长度范围内，物体表面高低差的平均值。

Ra值越小，表示物体表面越光滑。

2.最大峰高度(Rz)最大峰高度(Rz)是指在某个长度范围内，物体表面最大正偏差与最大负偏差之间的距离。

Rz值越小，表示物体表面越光滑。

3.峰谷深度(Rp)峰谷深度(Rp)是指在某个长度范围内，物体表面最大正偏差与最大负偏差之间的距离。

Rp值越小，表示物体表面越光滑。

表面粗糙度定义及基本概念
一表面粗糙度的基本概念
零件经过机械加工后的表面会留有许多高低不平的凸峰和凹谷，零件加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的这种微观几何形状特征，称为表面粗糙度。

表面粗糙度与加工方法、所用道具和工件材料等各种因素都有密切关系。

表面粗糙度是评定零件表面质量的一项重要技术指标，是零件加工中必不可少的一项技术要求。

轮廓算术平均偏差（Ra）是目前生产中评定表面粗糙度用的最多的参数，（Ra）值越小，表面质量越好。

二不同表面粗糙度的外观情况、加工方法和应用举例
1 表面粗糙度符号及意义说明
2 表面粗糙度代号
在表面粗糙度符号上注写所要求的表面特征参数后，即构成表面粗糙度代号。

表面粗糙度参数(共6页) -本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-第4章表面粗糙度概述在机械加工过程中，由于切削会留下切痕，切削过程中切屑分离时的塑性变形，工艺系统中的高频振动，刀具和已加工表面的磨擦等等原因，会使被加工零件的表面产生许多微小的峰谷，这些微小峰谷的高低程度和间距状况就称为表面粗糙度。

一、表面粗糙度的实质表面粗糙度是一种微观的几何形状误差，通常按波距的大小分为：波距≤1mm的属表面粗糙度；波距在1~10mm间的属表面波度；波距＞10mm的属于形状误差。

二、表面粗糙度对零件使用性能的影响1.对摩擦和磨损的影响一般地，表面越粗糙，则摩擦阻力越大，零件的磨损也越快。

2.对配合性能的影响表面越粗糙，配合性能越容易改变，稳定性越差。

3. 对疲劳强度的影响当零件承受交变载荷时，由于应力集中的影响，疲劳强度就会降低，表面越粗糙，越容易产生疲劳裂纹和破坏。

4.对接触刚度的影响表面越粗糙，实际承载面积越小，接触刚度越低。

5.对耐腐蚀性的影响表面越粗糙，越容易腐蚀生锈。

此外，表面粗糙度还影响结合的密封性，产品的外观，表面涂层的质量，表面的反射能力等等，所以要给予充分的重视。

表面粗糙度的评定一.基本术语1.轮廓滤波器把轮廓分成长波和短波成分的滤波器。

2.λ滤波器确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器。

3.取样长度用以判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度。

规定和选取取样长度的目的是为了限制和削弱表面波纹度对表面粗糙度测量结果的影响。

推荐的取样长度值见表4-1。

在取样长度内一般应包含五个以上的轮廓峰和轮廓谷。

4.评定长度评定表面粗糙度时所必须的一段基准线长度。

为了充分合理地反映表面的特性，一般取ln =5l。

5.轮廓中线m 用以评定表面粗糙度值的基准线。

⑴轮廓的最小二乘中线具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。

在取样长度范围内，使被测轮廓线上的各点至该线的偏距的平方和为最小。

即：⎰lr i Z02dx = min⑵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，并使上、下两部分的面积相等的基准线。

光学表面粗糙度参数介绍光学表面粗糙度是指光学元件表面的不平整程度，它对光学性能和功能起着重要的影响。

为了准确描述和评估光学表面的粗糙度，人们提出了一系列的参数。

本文将介绍几个常用的光学表面粗糙度参数，包括均方根粗糙度、峰谷值、相关长度等。

1. 均方根粗糙度（Root Mean Square Roughness，RMS）均方根粗糙度是最常用的表征光学表面粗糙度的参数之一。

它是通过将表面高度的偏离值平方求和后再开平方得到的。

均方根粗糙度越小，表面越光滑。

在光学制造和检测中，常采用白光干涉仪或原子力显微镜等设备来测量表面的均方根粗糙度。

2. 峰谷值（Peak-to-Valley，P-V）峰谷值是指光学表面最高点与最低点之间的垂直距离。

它表示了表面的最大高低起伏。

峰谷值越小，表面越平坦。

在实际应用中，峰谷值常常与光学元件的设计要求相比较，以评估其表面的质量。

3. 相关长度（Correlation Length）相关长度是描述光学表面粗糙度的另一个重要参数。

它是指表面高度变化的相关性延伸的尺度。

相关长度越大，表面变化的尺度越大，表面粗糙度越显著。

相关长度可以通过计算表面高度自相关函数的半高宽来得到。

除了上述几个常用的光学表面粗糙度参数，还有一些其他的参数也被广泛应用于光学领域，如自相关函数、功率谱密度等。

这些参数可以提供更加详细和全面的表面粗糙度信息。

光学表面粗糙度参数的选择与使用需要根据具体的应用需求和光学元件的特性来确定。

不同的参数对不同类型的光学元件具有不同的敏感性，因此在实际应用中需要综合考虑。

光学表面粗糙度的控制和改善是光学制造和加工的关键问题之一。

通过优化制造工艺、选择合适的材料和处理方法，可以有效地降低光学表面的粗糙度。

同时，对于某些特殊应用，如光学波导和光纤等，对表面粗糙度的要求更加严格，需要采用更加精细的加工方法和技术。

光学表面粗糙度参数是评估和描述光学元件表面质量的重要工具。

它们能够提供关于表面粗糙度的定量信息，帮助人们更好地理解和控制光学性能。

表面粗糙度标注标准表面粗糙度是指物体表面的不平整程度，通常用来描述材料表面的质量和加工工艺的精度。

在工程领域中，粗糙度的标注对于产品的质量和性能有着重要的影响。

因此，制定表面粗糙度标注标准对于确保产品质量和实现工艺要求至关重要。

一、表面粗糙度的定义。

表面粗糙度是指在一定长度范围内，物体表面的不规则度和凹凸不平的程度。

通常用Ra值（平均粗糙度）或Rz值（最大峰-谷高度）来表示。

Ra值越小，表面越光滑；Rz值越小，表面越平整。

表面粗糙度的标注对于产品的装配、密封、润滑、磨损等性能有着直接的影响。

二、表面粗糙度的标注方法。

1. 标注位置，通常在零件图纸的表面粗糙度标注框内标注，标注位置应尽量靠近与表面粗糙度相关的尺寸标注。

2. 标注内容，标注应包括Ra值或Rz值，以及表面粗糙度的加工方法和符号。

例如，若采用砂轮磨削，可在标注后加上“砂轮磨削”字样，并在符号上加上相应的标记。

3. 标注形式，标注应以符号形式出现，符号应清晰、规范。

同时，标注应尽量与产品图纸的其他标注保持一致，以确保整体美观和统一。

三、表面粗糙度标注标准的制定。

1. 标准制定的必要性，表面粗糙度标注标准的制定可以规范产品图纸的标注内容和形式，提高产品的加工精度和质量稳定性，有利于提高产品的市场竞争力。

2. 制定原则，标准的制定应参考国际标准和行业标准，结合国内实际情况，充分考虑不同行业、不同产品的特点和需求，确保标准的科学性和实用性。

3. 标准内容，标准应包括表面粗糙度的定义、标注方法、符号规范、标注位置、标注内容等方面的规定，同时可以根据不同的行业和产品特点进行细化和补充。

四、表面粗糙度标注标准的应用。

1. 产品设计，在产品设计阶段，应根据产品的功能和要求合理确定表面粗糙度标注，为产品的加工和质量控制提供依据。

2. 加工工艺，在产品加工过程中，应根据标准要求选择合适的加工方法和工艺参数，确保产品表面粗糙度的符合标准要求。

3. 质量检验，在产品质量检验过程中，应根据标准要求进行表面粗糙度的测量和评定，确保产品质量的稳定性和一致性。

粗糙度测量参数
粗糙度测量参数是用来描述物体表面粗糙程度的指标。

常见的粗糙度测量参数包括：
1. Ra（平均粗糙度）：计算物体表面的平均高度偏离中心线的平均值，即表面粗糙度的平均值。

2. Rz（最大峰值高度）：测量物体表面最大高度偏离中心线的高度差值，表示表面上最高的峰值。

3. Rq（均方根粗糙度）：对表面偏离中心线的高度差值的平方求平均再开根号，表示表面的平均不规则度。

4. Rmax（最大峰谷高度）：测量物体表面最大高度差值，即表面上最高的峰和最低的谷之间的差值。

5. Rt（峰谷高度）：测量物体表面的最大高度差值，即整个表面的峰谷高度的范围。

这些参数可以通过使用表面粗糙度测量仪器进行实测得出，用于表征物体表面的粗糙度程度。

不同的测量参数适用于不同的应用领域和需求。

sa和sq粗糙度定义
SA和SQ粗糙度是表征表面粗糙程度的参数，通常用于描述物
体表面的质量和加工工艺。

SA是表面粗糙度的平均高度偏差，它表
示了表面粗糙度的整体水平。

SQ是表面粗糙度的根均方偏差，它表
示了表面粗糙度的离散程度。

SA粗糙度参数是指表面的平均高度偏差，它是表面轮廓线与参
考线（通常是平均线）之间的平均垂直距离。

SA值越大，表明表面
粗糙度越大，反之则表明表面较为光滑。

SA粗糙度参数通常用于描
述整体表面的粗糙程度，对于需要与其他零件接触或需要较大接触
面积的部件具有重要意义。

SQ粗糙度参数是指表面轮廓线与参考线之间的垂直距离的均方
根值，它表示了表面粗糙度的离散程度。

SQ值越大，表明表面轮廓
的离散程度越大，表面粗糙度越不均匀。

SQ粗糙度参数通常用于描
述表面的局部特征，对于需要满足特定摩擦、密封或润滑要求的部
件具有重要意义。

在工程领域中，SA和SQ粗糙度参数对于评价零件的质量、表
面加工工艺的优劣以及零件之间的配合关系都具有重要意义。

因此，
准确理解和控制SA和SQ粗糙度参数对于保证零件的功能和性能具有重要意义。