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第五章 表面粗糙度轮廓及检测

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第5章表面粗糙度及检测

第5章表面粗糙度及检测

对附加评定参数Rsm和Rmr（c），一般不能作为独立参数选用，只 有少数零件的重要表面且有特殊功能要求时才附加选用。Rsm主要在对 涂漆性能有要求时，以及冲压成形时对抗裂纹、抗振、抗腐蚀、减小流 体流动摩擦阻力等有要求时选用。支承长度率Rmr（c）主要在对耐磨性、 接触刚度选用
i 1
（2）轮廓算术平均中线：
表面粗糙度的评定参数及标注
在取样长度L内，由中线至轮廓上、下两边的面积等。这条 中线就叫轮廓算术平均中线，应用很广。
F1 F2 F2n1 F2 F4 F2n
表面粗糙度的评定参数及标注
二 . 评定参数及数值
国家标准GB/T 3505-2009规定的评定表面粗糙度的参数有幅度参数、间距 参数、混合参数以及曲线和相关参数等四类。 。
表面粗糙度的标注
表面粗糙度的标注
在零件图上，表面粗糙度代号周围一般只标注幅度参数Ra或Rz的符 号和允许值。 当要求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的上限值或下限值；当要求在 表面粗糙度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 糙度的最大值或最小值。
（5）在确定表面粗糙度参数值时，应注意它与尺寸公差和几何公差的协调。尺 寸公差值和几何公差值越小，表面粗糙度的Ra或Rz值应越小，同一公差等级时， 轴的表面粗糙度Ra或Rz值应比孔小。 （6）要求防腐蚀、密封性能好或外表美观表面的表面粗糙度要求应较高。 （7）凡有关标准已对表面粗糙度要求作出规定（如与滚动轴承配合的轴颈和外 壳孔的表面粗糙度）时，则应按相关规定确定表面粗糙度参数值。
表面粗糙度的评定参数及标注
4.曲线和相关参数
Rmr（c）的大小反映了轮廓表面峰谷的形状，同样水平位置下 Rmr（c）值越大，表面实体材料越长，接触刚度和耐磨性越好。如图 5-8所示，图5-8a比图5-8b的接触刚度和耐磨性好。

机械精度设计第五章：表面粗糙度

机械精度设计第五章：表面粗糙度
中线
lr
lr
lr ln
lr
lr
取样长度和评定长度
6．评定长度ln（evaluation length） 用于判别评定轮廓的x轴方向上的长度。 评定长度应包括一个或几个取样长度 。
一般取标准评定长度ln＝5lr。若被测表面比较 均匀，可选ln＜5lr；若均匀性差，可选ln＞5lr。
为充分合理地反映整个表面的粗糙度特性，必须 在多个取样长度上分别进行测量，并取各测得值的 算术平均值。
取样长度和评定长度数值
Ra(µ m) Rz (µ m) lr(mm) ln (mm)
≥0.008~0.02 >0.02~0.10 >0.10~2.0 >2.0~10.0 >10.0~80
≥0.025~0.10 >0.10~0.50 >0.50~10.0 >10.0~50.0 >50.0~320
0.08 0.25 0.8 2.5 8.0
把轮廓分成长波和短波成分的滤波器。
（1）入s滤波器
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。
（2）入c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）入f滤波器
确定存在于表面上的波纹度与比它更长的波的成分之间相 交界限的滤波器。 把轮廓分成长波和短波的滤波器。因为原始轮廓有粗糙 度轮廓、波纹度轮廓和波长更长的表面形状误差轮廓
GB/T 3505-2009规定的与评定表面粗糙度有关的部分术语和定义。
部分术语
轮 廓 滤 波 器
坐 标 系
表 面 轮 廓
原 始 轮 廓
粗 糙 度 轮 廓
取 样 长 度
评 定 长 度
中 线

第五章表面粗糙度分析

第五章表面粗糙度分析

＝表示加工纹理方向为水平； ⊥表示加工纹理方向为垂直； ×表示加工纹理方向为网纹； M 表示加工纹理方向为螺旋线形状。 5)e:加工余量（mm):一般均在工艺文件中说 明，所以基本上也不标注 6)f:间距参数值RSm或Rmr值(mm)
23
二.表面粗糙度图样上的标注方法 1.表面粗糙度代（符）号应注在可见轮廓线、 尺寸界线或它们的延长线上，有时也可标注 在尺寸线上。符号的尖端必须从材料外指向 表面，代号中数字及符号的方向必须与尺寸 数字方向一致。 2.标注示例
F
i 1
n
i

F
i 1 i
n
10
11
三.评定参数(GB/T3505-2000) 1.与高度特性有关的参数 1)轮廓的算术平均偏差Ra:在取样长度内,被 测轮廓上各点至轮廓中线偏距绝对值的算术 平均值。
12
轮廓算术平均偏差Ra示意图
13
2)轮廓的最大高度Rz:在取样长度内,轮廓 峰顶线和谷底线间的距离。
20
2.代号
21
1)a:粗糙度高度参数允许值（μ m):当选用 Ra值时,可省略标注代号Ra而直接标注允许 值，若用Rz 或Ry 值时，则应在其允许值前 加注相应的代号 2)b:加工方法:涂镀或其它表面处理，若无 特殊要求，一般不予标注 3)c:取样长度值（mm):若按表中的规定选取 取样长度值，则不必标注。 4)d:加工纹理方向:一般对纹理方向无要求时, 不必标注,若需控制纹理方向时,则标注相应的 22 纹理方向符号。
27
第四节 表面粗糙度的测量 1.比较法:用表面粗糙度样板进行比较测量 2.光切法:用双管显微镜测量Rz值 3.针锚法:用精密粗糙度仪(电动轮廓仪)测量 Ra值 4.干涉法:用干涉显微镜测量Rz值； 5.印模法:用塑性材料将表面印模下来,再测 量有关参数值。

第五章 表面粗糙度与检测

第五章 表面粗糙度与检测

5
2、表面粗糙度评定方向、基准、评定长度： ⑴ 横向轮廓：与实际表面加工纹理方向垂直的轮廓。
6
⑵ 基准线：评定表面粗糙度参数值大小的参考线。
GB/T1031-2009规定：以轮廓最小二乘中线——取样长度内， 使被测轮廓上各点偏距平方和为最小的基准线，按最小二乘法拟定。 分 为：粗糙度轮廓中线、波纹度轮廓中线和原始轮廓中线
1 8
★ 表面粗糙度表面特征的经济加工方法：
★ 粗加工非结合面： Ra＞10 ★ 半精加工结合面：
10＞Ra＞2.5
★ 精加工结合面、工作面：
2.5＞Ra＞1.25
★ 精加工配合面：
1.25＞Ra＞0.32
★ 精密配合面：
0.32＞Ra＞0.08
★ 镜面：
1 9
0.04＞Ra＞0.01
★ 轴、孔表面粗糙度大小推荐值：
① 最大轮廓峰高Rp ③ 轮廓最大高度Rz ：Rz=Rp+Rv
1 0
② 最大轮廓谷深Rv ④ 轮廓单元平均高度Rc：
RC
1
m
m
Z ti i
1
⑤ 轮廓算术平均偏差Ra
Байду номын сангаас
一个取样长度lr内，被测轮廓线上各点距中线距离的算术平均值
Z
Z1
Z2
算术平均偏差Ra
Ra
Z3
Zi
Zn
x
1 lr Ra Z ( x) dx lr 0
一般应包含五个以上的轮廓峰、谷；
⑷ 评定长度：评定轮廓表面粗糙度所必须的一段表面长度。 标准评定长度ln：一般按五个取样长度确定ln＝5lr ；被测表面比较均匀 时，可选ln＜5lr；若均匀性差，则选ln＞5lr。

第五章_表面粗糙度_新国标方案

第五章_表面粗糙度_新国标方案

6
表面粗糙度是指加工后零件表面的微小峰谷（Z）高低程度和 间距（S）状况。
一般按S分： S＜1mm 为表面粗糙度轮廓；
间距 S
1≤S≤10mm为表面 波纹度轮廓； S＞10mm为 f形状.。
表面粗糙度轮廓的产生：
高低 Z
(1) 切削后遗留 的刀痕； (2) 切削过程中切屑分离时的塑性变形； (3) 以及机床等工装系统的振动等。
极限判断规则及标注
(2) 最大规则
表面粗糙度参数的所有实测值均不得超过规定值。 在Ra（或Rz）后面标注“max”或“min”的标记
4、传输带和lr、ln的标注
① 传输带的标注
短滤波器—长滤波器 / Ra
(a) 标长—短滤波器 (b)标短滤波器“—” (c)标“—”长滤波器
传输带和lr、ln的标注
Y
中线
X
Rp Rz Rv
L
注意：在旧标准中也有轮廓最大高度，其符号为Ry。旧标准中微观不平度 十点高度Rz，在新标准中已取消。但是我国当前使用的一些测量仪器大多 是测量旧标准中的Rz ，因此，当采用现行的技术文件和图样时必须注意它 们的区别。
24
2.间距参数(附加评定参数)
附加评定参数 Rsm
轮廓单元的平均宽度是指在取样长度 单元宽度Xs的平均值。其计算式为：
2、评定长度ln——一般取ln=5,是指为了合理较全面反映整
个表面的表面粗糙度特性，而在测量和评定表面粗糙时所 必需的一段长度。
18
5.2 表面粗糙度的评定
三、轮廓参数
1.轮廓峰
轮廓峰(profile peak)是连接（轮廓和X轴）两相邻交点向 外（从材料到周围介质）的轮廓部分。轮廓峰高Zp为轮廓 峰最高点距X轴的距离

第5章 表面粗糙度

第5章 表面粗糙度
5
2. 微观不平度十点平均高度Rz（新标准没有）
在取样长度内5个最大的轮廓峰高ypi平均值与5个最大 轮廓谷深yvi平均值之和，即 5 1 5 Rz y pi yvi 5 i 1 i 1
Rz只能反映轮廓的峰高，不能反映峰顶的尖锐或平 钝的几何特性，同时若取点不同，则所得Rz值不同，因 此受测量者的主观影响较大。
光波干涉原理
被测表面直接参与光路，并同另一标准反射镜比较，以 光波波长来度量干涉条纹的弯曲程度，从而测得该表面的粗 糙度。干涉法通常用于测定0.8～0.025m的Rz值。
干涉显微镜
1为白炽灯光源，它发出的光通过聚光 镜2，4，8(3是滤色片)，经分光镜9分 成两束，一束经补偿板lO，物镜11至被 测表面18，再经原路返回至分光镜9， 反射至目镜19；另一光束由分光镜9反 射后通过物镜12射至参考镜13(20是遮 光板)，再由原路返回到分光镜9再到达 目镜19。两路光束相遇叠加产生于涉， 通过目镜19可以看到在被测表面上的干 涉条纹。通过测出的干涉条纹的宽度和 弯曲量经数据处理得到粗糙度的值。
双管显微镜
从目镜1l可观察到如图所示的视场图。转动测微 目镜鼓轮13，可使视场中的黑十字线依次对准被测工 件表面峰、谷影像，自鼓轮13上相应地进行两次读数， 其两次读数之差再乘鼓轮每格的分度值c则得一组峰、 谷高度差。按前述标准规定进行测量和数据处理即可 确定粗糙度的数值Rz。
三、干涉法
利用“光波干涉原理”来测量表面粗糙度
p
10
评定参数的选用
表面粗糙度国标(GB/T 1031-1995)规定：表面粗糙度的要 求可从上面6个参数中选取。其中高度参数是基本参数，对 表面粗糙度有要求的表面均需选取。当高度参数还不能满足表 面的功能要求时，根据需要可再选取间距参数或综合参数。 在高度参数的选取中优先选用参数Ra，当粗糙度要求 特别高或特别低时，生产中常选用参数RZ。当表面比较小， 不足一个取样长度时，常选取参数Ry，对于应力集中而导致疲 劳破坏比较敏感的表面，在选取参数Ra或RZ时可同时选取Ry 以控制波谷深度。但Ra和RZ在一个表面上不能同时选取。 表面粗糙度评定参数Sm，S和tp不能单独使用，只有当规 定高度参数还不能控制表面功能要求时，才能选取用以作为补 充控制，当选取参数tp时，还应同时给出水平截距c的数值。c 的数值可用微米给出，也可按Ry的百分数给出。

第五章_表面粗糙度轮廓及检测


对加工后表面测得的Ra值越大，则表面越粗糙。
Ra参数值
Ra为常用参数，取值有两个系列， Ⅰ系列为优先系列
Ⅰ系列： 100，50，25，12.5，6.3，3.2，1.6，0.8，0.4，0.2，0.1， 0.05，0.025，0.012。
Ⅱ系列： 80，63，40，32，20，16，10，8，5，4，2.5，2.0，1.25，1， 0.63，0.5，0.32，0.25，0.16，0.125，0.08，0.063，0.04， 0.032，0.02，0.016，0.01，0.008。
定长度为连续的5个取样长度（即 ln 5 lr ）。评定长度的标准化值见
表5-5。
3、长波和短波轮廓滤波器的截止波长
为了评价表面轮廓上各种几何形状误差中的某一几何形状误差，可以利用 轮廓滤波器来呈现这一几何形状误差，过滤掉其他的几何形状误差。
轮廓滤波器是指能将表面轮廓分离成长波成分和短波成分的滤波器，它们 所能抑制的波长称为截止波长。从短波截止波长至长波截止波长这两个极 限值之间的波长范围称为传输带。
图5-2 完工零件实际表面轮廓的形状和组成成分
粗糙度、波纹度、宏观形状通常按表面轮廓上相邻峰、谷间距 的大小来划分：
●粗糙度轮廓——相邻峰、谷间距小于1mm的表面轮廓。 ●波纹度轮廓——相邻峰、谷间距在1~10mm的表面轮廓。 ●宏观形状轮廓——相邻峰、谷间距大于10mm的表面轮廓。 在忽略由于粗糙度和波纹度引起的变化的条件下，表面总体形状 为宏观形状，其误差称为宏观形状误差或GB/T 1182-2008称谓的 形状误差。
2．轮廓的算术平均中线
在一个取样长度 lr 范围内，算术平均中线与轮廓走向一致，
这条中线将轮廓划分为上、下两部分，使上部分的各个峰面

5-表面粗糙度解析


术
语
4)`间距特征参数-轮廓单元的平均宽度
一个轮廓峰与相邻的轮廓谷的组合叫做轮廓单元。
轮廓单元的平均宽度：是指在一个取样长度lr范围内所有 轮廓单元的宽度Xsi的平均值，用符号RSm表示，即
RSm
1 m
m i 1
Xsi
Xs1
Xs2 Xs3
Xs4
Xs5
Xs6
中线
lr
图 轮廓单元的宽度与轮廓单元的平均宽度
y( x) dx
或
Ra
1 n
n i 1
yi
语
（2）轮廓最大高度Ｒz
一
在取样长度L内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。
即： Rz =︱ypmax︱+︱yvmax︱
基
本
术
语
（3）轮廓单元的平均线高度Ｒc
一
在一个取样长度L内，轮廓单元高度的平均值。
5
5
基 本
即：
y pi
yvi
Rc i1
i 1
5
二 表面粗糙度的代号及标注
1、表面粗糙度的代号
新国标GB/T131-2006
位置a：幅度参数符号及极限值和相关技术要求。
上、下限值符号 传输带数值/幅度参数符号 评定长度值 极限值判 断规则 幅度参数极限值(μm)
位置b：附加评定参数（如RSm，mm）
位置c：加
1、比较法：将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较，多用 于车间，评定表面粗糙度值较大的工件。
2、光切法：利用光切原理，用双管显微镜测量。常用于测量Rc 为0.5～60μm。
3、干涉法：利用光波干涉原理，用干涉显微镜测量。可测量Rc 和Rz值。
4、印模法：利用石腊、低熔点合金或其它印模材料，压印在被 测零件表面，放在显微镜下间接地测量被测表面的粗糙度。 适用于笨重零件及内表面。

第五章 表面粗糙度轮廓及其检测


波距λ＜1mm 属于表面粗糙度 波距λ在1—10mm 属于表面波纹度 波距λ＞10mm 属于形状误差
表面粗糙度轮廓对零件性能的影响

影响零件的耐磨性。


影响配合性质的稳定性。
影响零件的疲劳强度。 影响零件的抗腐蚀性。 影响零件的密封性。 对零件的外观、测量精度、表面光学性能、导 电导热性能和胶合强度等也有着不同程度的影 响。

表面粗糙度轮廓技术要求及在图 样上的标注 表面粗糙度轮廓的符号



在图样上表示表面粗糙度的符号有三种： a为基本符号，表示表面可以用任何方法获得； b表示表面是用去除材料的方法获得的； c表示表面是用不去除材料的方法获得的。 a b c
表面粗糙度轮廓的代号

a1、a2 处为粗糙度高度参数的 允许值（μm）；
表面粗糙度轮廓的评定
表面粗糙度轮廓的基本术语(一)
实际轮廓：实际轮廓
是指平面与实际表面 相交所得的轮廓线。 按相截方向的不同， 它们又可分为横向实 际轮廓和纵向实际轮 廓。在评定表面粗糙 度时，除非特别指明， 通常均指横向实际轮 廓，即与加工纹理方 向垂直的轮廓。
取样长度lr
评定表面粗糙度所规定的一段基准线长度。 应与表面粗糙度的大小相适应。规定取样长 度是为了限制和减弱表面波纹度对表面粗糙 轮廓测量结果的影响，一般在一个取样长度 内应包含５个以上的波峰和波谷。（标准见 书P263 附表5-1。）
最低点。（如图）

平行于基准线并通过轮廓最高点的线称为峰顶线； 平行于基准线并通过轮廓最底点的线称为谷底线。 Nhomakorabea即：
Rz=Rp+Rv
Rp --轮廓最大峰高, Rv--轮廓最大谷深

第5章 表面粗糙度及其检测讲解

波纹度和原始轮廓的仪器中使用三种滤波器。它们的传输特 性相同, 截止波长不同, 分别为λs、λc和λf。
2.λc轮廓滤波器(λc profile filter) 确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器。当
测量信号通过λc滤波器后将抑制波纹度的影响。
3.取样长度lr
取样长度：是测量或评定表面粗糙度所规定的一段基准 线长度，至少包含5个微峰和5个微谷。
零件表面越粗糙，表面上的凹痕和裂纹越明显，对应力集 中越敏感。尤其是当零件受到交变载荷时，零件的疲劳损坏可 能性越大，疲劳强度越差。
此外，表面粗糙度还影响零件的密封性能、产品的美观和 表面涂层的质量等。
第二节 表面粗糙度的评定
一、基本术语及定义
1. 轮廓滤波器(profile filter) 把轮廓分成长波和短波成分的滤波器。在测量粗糙度、
Zv 4 Zp 3
Zp 4 Zp 5 Zv 5
Zp 6 Zv 6
2)轮廓的最大高度
在一个取样长度范围内，最大轮廓峰高Zp与最大轮廓谷 深Zv之和称之为轮廓最大高度，用符号Rz表示， 即Rz = Zp + Zv
中线 lr
图5-7 表面粗糙度轮廓的最大高度Rz的确定
2．间距特征参数 一个轮廓峰与相邻的轮廓谷的组合叫做轮廓单元。在一个
表面结构要求图形标注的演变
第三节 表面粗糙度的标注
一、表面粗糙度轮廓的符号和代号
1.表面粗糙度的基本符号
2．基本符号周围有关的标注 a ~标注表面结构的单一要求，注写顺序: 传输带（测量
粗糙度轮廓参数值时所用轮廓滤波器的限定波长范围）和取样 长度, 表面结构参数代号, 极限值。在传输带和取样长度后应 有一斜线“/”。 例如：0.0025~0.8/Rz 6.3
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37
表面粗糙度的单一要求标注示例
⑤ 极限值判断规则和极限值的标注：极限值判断规则的标注如图5.11 中所示上限为“16％规则”，下限为“最大规则” 。为了避免误解， 在参数代号和极限值之间插入一个空格。
38
39
40
41
2. 表面粗糙度轮廓幅度参数极限值的标注
（1）标注极限值中的一个数值且默认为上限值（图5-10）
32
（a）图为基本图形符号。 （b）图为用于任何工艺的完整图形符号。 （c）图为用于去除材料的完整图形符号。 （d）图为用于不去除材料的完整图形符号。
（a）
（b）
（c）
（d）
图5-8 33
二、表面粗糙度轮廓技术要求在完整图形 符号上的标注
1. 表面粗糙度轮廓各项技术要求在完整图形符 号上的标注位置
表面粗糙度轮廓评定参数共 4个： Ra —轮廓算术平均偏差 基本参数 2个 附加参数 (辅助参数) 2个
在零件图上，对零件某一表面的表面粗糙度轮廓要求， 按需要选择Ra或Rz标注。 Rsm和Rmr(c)属于附加评定参数，只能与Ra或Rz同 时选用，不能独立采用。
Rz —轮廓最大高度
Rsm — 轮廓单元平均宽度 Rmr(c) —轮廓支承长度率
足零件表面功能要求的前提下，尽量选取较大的参数值。
22
表面粗糙度轮廓的参数数值
摘自GB/T1031-2009
Ra 的数值( μm)
0.12
0.025 0.050 0.100
0.20
0.40 0.80 1.60
3.2
6.3 12.5 25
50
Rz 的数值( μm)
0.025 0.050 0.100 0.20 0.40 0.80 1.60 3.2 6.3 12.5 25 50 100 200 400 800 1000
第五章 表面粗糙度轮廓及其检测
§1 表面粗糙度轮廓的基本概念 §2 表面粗糙度轮廓的评定 §3 表面粗糙度轮廓的技术要求 §4 表面粗糙度轮廓技术要求在零件图上 的标注
1
§1 表面粗糙度轮廓的 基本概念
1. 轮廓滤波器（Profile Filter）
轮廓滤波器是指把轮廓分成长波和短波成分的滤波器。
有特殊使用要求时,才附加选用 Rsm和 Rmr(c)。 Rsm — 用于对涂漆性能、抗裂纹和抗腐蚀等有要求时； Rmr(c)— 用于对耐磨性和接触刚度等有要求时， 但同时要给出轮廓截面高度C值。
26
2. 参数值的选用 参数值的选用主要根据功能要求，其次考虑 经济性和工艺的可能性。
选用时应注意符合以下原则：
2
§1 表面粗糙度轮廓的 基本概念
2. 坐标系（Coordinate System）
确定表面结构参数的坐标体系。其轴线形成一右手笛卡 儿坐标系。
3. 实际表面（Real Surface）
物体与周围介质分离的表面称为实际表面。
3
§1 表面粗糙度轮廓的 基本概念
4. 表面粗糙度的界定（Surface Profile）
（1）同一零件上，工作表面的Ra(或Rz)值小
于非工作表面； （2）摩擦表面的Ra(或Rz)值小于非摩擦表面； （3）过盈配合表面的Ra（或Rz）值小于间隙 配合的表面；
（4）配合性质要求高的配合表面、受重载荷作 用的过盈配合表面Ra(或Rz)值要小；
27
（5） 在确定Ra(或Rz)值时，应注意与尺寸公差
（T）和几何公差（t）的协调：
t ≈ 0.6T 时， Ra≤ 0.05T ， Rz ≤0.3T t ≈ 0.4T 时， Ra≤ 0.025T ， Rz≤0.15T t ≈ 0.25T 时， Ra≤ 0.012T ， Rz≤0.07T （6）对于配合的孔轴为同一公差等级时，轴的
Ra (或Rz) 值要小于孔；
在完整图形符号的周围标注评定参数的符号及极限值 和其他技术要求。各项技术要求应分别标注在该符号周 围的指定位置上。 在周围标注了技术要求的完整图形符号称为表面粗糙 度轮廓代号，简称粗糙度代号。
34
位置a：下列符号和数值依次排成一行
上、下限值符号；传输带数值/幅度；参数符号；评定长 度值；极限值判断规则(空格)； 幅度参数极限值(μm)
8
§2 表面粗糙度轮廓的评定
一、取样长度、评定长度及传输带 1. 取样长度 lr — 测取样长度是指测量或评定表面粗糙度轮 廓时规定的一段基准线长度。 为什么要规定测取样长度lr ？ （1）为了限制或减弱表面波纹度轮廓， （2）排除形状误差等， 对表面粗糙度轮廓测量的影响。
9
2. 评定长度 ln— 评定长度是指测量或评定表面粗糙度轮廓 时规定的一段最小的测量长度。 为什么要规定一段最小的测量长度ln ？ 因为表面的峰谷和间距的不均匀性，为了 可靠地反映表面粗糙度轮廓的特性。 一般 ln＝ 5 lr (连续的) ; 若被测表面比较均匀时， ln < 5 lr ; 若被测表面不均匀时，
图5-10
（2）同时标注上、下限值（图5-11）
图5-11
42
3. 极限值判断规则的标注
（1）16%规则（图5-10、图5-11） 16%规则是表面粗糙度轮廓技术要求中的默认规则。 若采用，则图样上不需注出。
（2）最大规则（图5-12、图5-13） 在幅度参数符号Ra或Rz的后面标注一个“max”的标记。
X
14
2. 轮廓的算术平均中线（图5-5）
在一个取样长度lr范围内，轮廓的算术平均中线将实际 轮廓划分为上、下两部分，使上部分各个峰面积之和等 于下部分各个谷面积之和。
图5-5
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三、 评定参数 1.幅度参数（高度参数） （1）轮廓的算术平均偏差 Ra —
在lr内，纵坐标值Z(x)的绝对值的算术平均值(见下图）。
Rsm 1 m Xsi m i 1
中线
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3. 混合参数（形状参数）
轮廓的支承长度率Rmr(C) 在给定的轮廓截面高度 C上，轮廓的实体材料长度Ml(C)与ln 的比率。 n Rmr (c) bi / ln Ml (C ) / ln

i 1
轮廓截面 高度C: C = Rz %
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图5-1 4
被加工零件表面的形状是复杂的，一般包 括表面粗糙度、表面波纹度和形状误差，可 以按波距（波形起伏间距）λ来划分：


波距λ＜1mm
属于表面粗糙度
波距λ在1～10mm 属于表面波纹度 波距λ＞10mm 属2 6
表 面 粗 糙 度 是指 加 工后零件表面的微小峰 谷 （ Z） 高 低 程 度 和 间 距（ λ ）状况。
间距
λ
表面粗糙度轮廓的产生：
(1) 切削后遗留 的刀痕；
高低 Z
(2) 切削过程中切屑分离时的塑性变形； (3) 以及机床等工装系统的振动等。
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表面粗糙度轮廓对零件使用性能的影响:
1. 对摩擦和磨损的影响
表面不是越光越好。
2. 对配合性质的影响 3. 对抗疲劳强度的影响 4. 对抗腐蚀性的影响
另外，对密封性、 接触刚度和零件的外 观等都有很大影响。
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1.评定参数的选用 （1）幅度参数（高度参数）的选用 —
即基本参数的选用 一般情况下从 Ra 和 Rz 中任选一个。
但普遍采用Ra，因为它反映表面粗糙度特 性的信息量大和用轮廓仪测量容易。 Rz 用于极光滑表面和粗糙表面，一般用 双管显微镜测量。
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（2）间距参数和混合参数的选用—
即附加参数的选用
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二、表面粗糙度轮廓幅度参数的选择
在机械零件精度设计中，对于表面粗糙度轮廓的技术 要 求，通常只给出幅度参数符号（Ra或Rz）及极限值，而其 他要求则采用默认的标准化值。 一般采用Ra 作为评定参数。 对于极光滑和粗糙的表 面，不能用Ra仪器测量，而采用Rz作为评定参数。 表面粗糙度轮廓幅度参数极限值的选择原则是：在满
（7）对于同一公差等级的不同尺寸，小尺寸
的Ra(或Rz)值要小于大尺寸。
选用方法一般采用类比法, 参考表5.6～5.8。
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§4 表面粗糙度轮廓技术要求在零件 图上的标注
一、表面粗糙度轮廓的基本图形符号和完整 图形符号
绘制机械零件图时，需要使用1个基本图形符 号和3个完整图形符号，来标注表面粗糙度轮廓各 种不同的技术要求。
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② 传输带和取样长度 的标注：传输带是指 两个滤波器的截止波 长值之 间的波长范 围。长波滤波器的截 止波长值就是取样长 度lr。
表面粗糙度的单一要求标注示例
传输带的标注时，短波在前，长波在后，并用连字号“—”隔开。 在某些情况下，传输带的标注中，只标一个滤波器，也应保留连 字号“—” ，来区别是短波还是长波。 ③ 参数代号的标注：参数代号标注在传输带或取样长度后，它们之间 用“/”隔开。 ④ 评定长度的标注：如果默认的评定长度( 5lr )时，可省略标注。如果 不等于5lr时,则应注出取样长度的个数。
ln > 5 lr 。
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3. 中线— 中线是指具有几何轮廓形状并划分轮廓的 基准线（图5-3所示）。
图5-3 取样长度和评定长度
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3. 传输带
长波轮廓滤波器的截止波长λc = lr 短波轮廓滤波器的截止波长λs （ 截止波长λs和λc的标准化值由附表5-1查取）
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附表5-1 轮廓算术平均偏差Ra、轮廓最大高度Rz和轮廓单元的平 均宽度Rz，标准取样长度和标准评定长度（摘自GB/T 1301－2009、 GB/T 10610－2009）、 表示滤波器传输带λs ～λc 这两个极限值 的标准化值取自GB/T 6062－2002。
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§3 表面粗糙度轮廓的技术要求
一、表面粗糙度轮廓技术要求的内容
在零件图上规定表面粗糙度轮廓的技术要求时，必须 标注幅度参数符号及允许值，同时还应标注传输带、取 样长度、评定长度的数值（若默认采用标准化值，则不 标注）、极限值判断规则（若默认采用16%规则，则不 标注）。 必要时可以标注补充要求，如表面加工纹理及方向、 加工余量、附加的RSm等。