表面粗糙度的三个评定参数

表面粗糙度高度参数有3种：1.轮廓算数平均偏差：轮廓算数平均偏差Ra是指在取样长度L内，被测轮廓上各点到基准线的距离Yi的绝对值的算数平均平均值。

2.微观不平度十点高度：微观不平度十点高度Rz是指在取样长度L内，被测轮廓上五个最大轮廓峰高Ypi的平均值与五个最大轮廓谷底Yvi的平均值之和。

3.轮廓最大高度：轮廓最大高度Ry是指在取样长度L内，被测轮廓的峰顶线与轮谷线之间的距离。

表征微观不平度高度特性的评定参数Ra、Rz、Ry的数值愈大则表面越粗糙。

在高度评定参数中，Ra的概念颇为直观，Ra值反应实际轮廓微观几何形状特性的信息量最大，且Ra值用触针式电动轮廓仪测量比较容易。

因此对于光滑表面和半光滑表面，普遍采用Ra作为评定参数。

但受测量仪器的限制，极光滑和极粗糙的表面不能用Ra评定。

评定参数Rz的概念较为直观，Rz值通常用非接触式的光切显微镜测量。

但Rz值只反应取样长度内峰高和谷底的十个点，不能反应峰顶的尖锐和平顿的几何形状特性，因此Rz值不如Ra值反应得微观几何形状特性全面。

评定参数Ry的概念简单，Ry值得测量方便，但Ry值不及Rz、Ra值反应的微观几何形状特性全面。

Ry值与Ra、Rz值连用控制微观不平度的谷深用来评定某些不允许出现较大加工痕迹和受交变应力作用的表面。

RMS值实际就是有效值，就是一组统计数据的平方的平均值的平方根。

因为RMS系统是英制单位一般的有：RMS*25.4/1000=RA举例:RMS64 = 64*25.4/1000= RA 1.6几个常用的如下:RMS250 = RA6.4RMS125 = RA3.2RMS64 = RA1.6RMS32 = RA0.8表面粗糙度外国与中国标准对照N1－－0.025um；N2－－0.05um；N3－－0.1um；N4－－0.2um；N5－－0.4um；N6－－0.8um；N7－－1.6um；N8－－3.2um；N9－－6.3um；N10－－12.5um；N11－－25um；日本表面粗糙度的老标准。

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。

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。

表面粗糙度的国家标准主要术语及定义(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。

工件表面粗糙度是数字越小表面越光滑吗？数字的单位是um,看下面的参数可以知道数值越小工件表面越光滑表面粗糙度参数共有3个分别是Ra Rz RyRa 在取样长度内，轮廓偏距绝对值的算术平均值Rz 在取样长度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Ry 在取样长度内，轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离顺便说一下表面粗糙度的表示方法:如果粗糙度表示符号是一个对号,里面加小短横,意思是通过加工的方法获得的表面粗糙度如果粗糙度表示符号是一个对号,里面加小圆圈,意思是非加工表面的粗糙度如果粗糙度表示符号是一个对号,里面什么也没有,意思是表面粗糙度无论用什么办法获得都可以如果图面没标注粗糙度选用Ra 还是Rz 还是Ry 的情况下应选用Ra.旧标准是级数越高越光洁，新标准是标注数字越小越光洁.（RMS）微粗糙度表面粗糙度是影响表面的物理和化学性能的重要因素。

01什么是表面粗糙度？在技术交流中，很多人习惯使用“表面光洁度”指标。

其实，“表面光洁度”是按人的视觉观点提出来的，而“表面粗糙度”是按表面微观几何形状的实际提出来的。

因为要与国际标准(ISO)接轨，国标中早已不再使用“表面光洁度”这个表达术语，正规、严谨的表达均应使用“表面粗糙度”一词。

表面粗糙度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。

具体指微小峰谷Z高低程度和间距S状况。

一般按S分：S＜1mm 为表面粗糙度1≤S≤10mm为波纹度S＞10mm为f 形状02表面粗糙度形成因素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、电加工的放电凹坑等。

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。

03表面粗糙度评定依据1）取样长度各参数的单位长度，取样长度是评价表面粗糙度规定一段基准线的长度。

在ISO1997标准下一般使用0.08mm、0.25mm、0.8mm、2.5mm、8mm为基准长度。

表面粗糙度Rz 于Ra 区别：Ra:评定轮廓的算术平均偏差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。

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。

Ra 值是用触针式电感轮廓仪测得的，受触针半径和仪器测量原理的限制，适用于Ra 值在0.025~6.3μ m 的表面。

Rz:轮廓的最大高度微观不平度十点高度Rz:在取样长度内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只值之和。

Ra、Rz、Ry 等表面粗糙度(也称表面光洁度)主要参数及定义2）评定长度由N个基准长度所构成。

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 3274Ry5：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TQCLD2040、LD2050以及英国PTER2006、R2007等。

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。

<CTSM>图1参数R z示意图</CTSM>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。