互换性表面粗糙度

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互换性表面粗糙度实验

互换性与测量技术基础——试样表面粗糙度测量实验班级：机自11-1班姓名：龙秀森学号：11041114一、实验目的1. 了解表面粗糙度的测量原理、常用方法以及需要测定的参量；2. 学习掌握TR220手持式粗糙度仪、RM—20袖珍式粗糙度仪的使用方法；3. 测定待测物件的轮廓算术平均偏差Ra等参量。

二、实验仪器粗糙度比较样板、TR220手持式粗糙度仪、RM—20袖珍式粗糙度仪。

三、实验内容内容I：表一、比较法测量表面粗糙度编号名称材料Ra（μm）加工方法2 矩形块45#钢 3.2 车床1 小圆柱体45#钢 6.3 立铣内容II：用RM-20袖珍式表面粗糙度仪检测材料：碳化硅加工方法：电火花注意：指定样件，指定表面才能使用该仪器，粗糙面严紧使用，否则损坏一起。

Ra最大只能测15um。

RM-20袖珍型表面粗糙度仪RM-20袖珍型表面粗糙度仪的使用：a、开机打开电源开关，电源接通。

b、功能选择如果需要选择测量参数Ra，将手指轻触图1中3键，如果需要选择测量参数Rz，将手指轻触图1中3键，屏幕将显示Rz值，再直接按3键，屏幕将回到Ra值。

如果需要选择取样长度，将手指轻触图1中4键，若此时的取样长度为0.25mm,再次按此功能键，长度变为0.8mm，再一次则为2.5mm，然后再回到0.25mm。

取样长度的选择根据工件表面质量来选取相应的取样长度。

各取样长度对应的范围如下：0.25mm Ra 0.05-0.15（um）0.8mm Ra 0.1-2.5(um)2.5mm Ra 6.0-15.0(um)c、启动、运行和运行结束将仪器▼||▼对准被测工件表面，用说指轻按1键，传感器开始移动，屏幕自动记录表面粗糙度的数值，待传感器返回开始位置，运行结束，即可开始下次测量。

注：运行结束前，仪器不会响应再次测量的命令，完整的测量结束后，才允许进行下次操作。

d、充电当开机后或测量过程中，液晶屏出现闪烁现象，说明电池电压低于工作电压下限，应予充电。

六项互换性基础标准

六项互换性基础标准互换性是产品设计和制造中的一个重要概念，它指的是一个部件或产品在不同环境下、不同条件下的可替代性和可互换性。

在工程设计和制造中，互换性是一个关键的考量因素，它直接影响着产品的质量、成本和生产效率。

为了确保产品的互换性，工程设计师和制造商需要遵循一系列的标准和规范。

在本文中，我们将介绍六项互换性基础标准，这些标准对于确保产品的互换性至关重要。

首先，尺寸互换性是确保产品互换性的基础。

尺寸互换性要求产品的尺寸和公差必须在一定范围内，以确保不同部件之间的互换性。

在设计和制造过程中，需要遵循国际上通用的尺寸标准，比如ISO和ASME等标准。

这些标准规定了产品的尺寸公差范围，确保了不同厂家生产的产品可以互换使用。

其次，表面质量互换性也是确保产品互换性的重要因素。

产品的表面质量对于产品的互换性有着直接的影响。

表面质量包括表面粗糙度、平整度、表面涂层等因素。

为了确保产品的表面质量互换性，需要严格控制产品的表面加工工艺，确保产品的表面质量符合标准要求。

第三，功能互换性是确保产品互换性的关键。

产品的功能互换性要求产品在不同环境和条件下能够实现相同的功能。

为了确保产品的功能互换性，需要对产品的功能进行严格的测试和验证，确保产品在不同条件下都能够满足设计要求。

第四，材料互换性是确保产品互换性的基础。

材料的选择对产品的互换性有着直接的影响。

不同的材料具有不同的物理和化学性质，对产品的性能和互换性有着直接的影响。

因此，在产品设计和制造过程中，需要根据产品的要求选择合适的材料，确保产品的材料互换性。

第五，装配互换性是确保产品互换性的重要因素。

产品的装配过程对产品的互换性有着直接的影响。

在产品设计和制造过程中，需要确保产品的装配过程简单可靠，确保不同部件之间的装配互换性。

最后，环境互换性是确保产品互换性的重要考量因素。

产品在不同环境条件下的使用和存储对产品的互换性有着直接的影响。

因此，在产品设计和制造过程中，需要对产品的环境适应性进行严格测试，确保产品在不同环境条件下都能够正常工作。

互换性与测量技术基础表面粗糙度的含义和评定参数

14.1表面粗糙度的含义和评定参数主讲教师：马惠萍第4章表面粗糙度设计1.问题的提出？（含义及为什么对零件提出表面精度要求？）2.用什么评定？（评定基准及其评定参数）3.如何选用或设计表面粗糙度？4.在零件图上如何标注？第4章表面粗糙度设计的学习内容why what how how表面粗糙度的产生：(3) 以及机床等工装系统的振动等。

(2) 切削过程中切屑分离时的塑性变形；(1) 切削后遗留的刀痕；微小峰谷的高低程度和间距状况称为表面粗糙度，它是一种微观几何形状误差，也称微观不平度。

4.1.1表面粗糙度的含义一般按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。

间距S高低ZS＜1mm短波滤波器滤波后：1≤S≤10mm带通滤波器滤波后：S>10mm长波滤波器滤波后：（1）影响零件的耐磨性；（2）影响配合性质的稳定性；（3）影响抗疲劳强度；（4）影响抗腐蚀性；表面不是越光越好。

4.1.2 表面粗糙度对机械零件使用性能的影响4.1.3 表面粗糙度评定的基本术语1. 取样长度lr---基准线长度。

至少含5个波峰和波谷2.评定长度ln-- --最小的测量长度。

一般包括5个取样长度lr图5.4 取样长度和评定长度3. 中线—指具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线图4-5 轮廓中线轮廓算术平均中线：在取样长度内lr ，划分实际轮廓为上、下两部分面积相等的线轮廓算术平均中线dxx Z lrRa rl ⎰= 0)(1（1）轮廓的算术平均偏差Ra （触针式电感轮廓仪测量0.025-6.3）在取样长度lr 内，纵坐标值Z (x )的绝对值的算术平均值∑=≈ni iZnRa 11Z iZ (x )xlrRa算术平均偏差Ra4.1.4 表面粗糙度的评定参数—幅度（高度）参数（2）轮廓的最大高度Rz minV max P Z Z Rz +=在取样长度lr 内maxP Z 1P Z 1v Z 2v Z Rz最大高度Rz中线maxv Z图4.9 微观形状对质量的影响幅度参数评定？4.1.4 表面粗糙度的评定参数—附加参数（3）间距参数RSm(反映间距特性)轮廓单元:一个轮廓峰和相邻轮廓谷的组合。

互换性典型零部件的互换性

修复与调整
改进加工工艺
对超差零部件进行修复或调整，如研磨、车削等，使其尺寸符合要求。
分析超差原因，优化加工工艺，提高加工精度和稳定性。
形状和位置误差纠正方法
形状误差纠正
采用适当的加工方法纠正形状误差，如仿形加工、数控加工等。
热处理变形控制
合理安排热处理工艺，控制变形量，保证零部件形状和位置精度。
度误差进行测量。
位置度检测
通过测量零件上各要素的实际位置与理想位置的偏差来确定位置度误差。
表面粗糙度测量方法及仪器
比较法
使用粗糙度比较样块与零件表面进行比较，评定表面粗糙度
等级。
光切法
利用光切显微镜对零件表面微观不平度进行测量和评定。
干涉法
采用干涉显微镜观察零件表面干涉条纹的形状和分布，评定表面粗糙度。
控制零部件表面的宏观几何形状误差，如圆度、平面度等。
位置公差
控制零部件之间或零部件与基准之间的相对位置误差，如平行度、垂直度等。
检测方法
采用合适的测量设备和方法，对形状和位置公差进行检测和控制。
表面粗糙度要求
表面粗糙度对互换性的影响
表面粗糙度会影响零部件的配合性质、耐磨性、抗腐蚀性等。
表面粗糙度的评定参数
通过调整轴承预紧力，可以实现主轴刚度和回转精度的优化，满足不同加工需求。
快速更换系统
采用快速更换系统，可在短时间内完成主轴轴承的更换，减少停机时间和维护成本。
航空航天领域齿轮传动系统互换性应用
齿轮标准化
航空航天领域齿轮传动系统采用标准化设计，使得不同厂商、型号的齿轮在一定条件下可互换。
高强度材料应用
光学仪器测量
使用显微镜、投影仪等光学仪器对零件尺寸进行高精度测量

互换性与测量技术基础表面粗糙度的标注和设计

14.2表面粗糙度的标注和设计主讲教师：马惠萍第4章表面粗糙度设计1. 表面粗糙度的参数数值—标准值表4-1 Ra的数值(GB/T1031-2009)0.120.20 3.2500.0250.40 6.30.0500.8012.50.100 1.6025表4-2 Rz的数值(GB/T1031-2009)0.0250.40 6.310010000.0500.8012.52000.100 1.60254000.20 3.2508001. 表面粗糙度的参数数值—标准值表4-4 Rmr (c) 的数值(GB/T1031-2009)Rsm (c ) /%1015202530405060708090表4-3 Rsm 的数值(GB/T1031-2009)Rsm /mm0.0060.1 1.60.01250.2 3.20.0250.4 6.30.050.812.5评定参数选用幅度参数R a、R z附加参数---有特殊要求选用RSm ， Rmr(c)优先选R a：粗糙度参数值在（0.025~6.3）μ m；电动轮廓仪（测量范围0.02-8 μ m ）选R z：粗糙度参数值在(6.3~100)μm ，(0.008~0.020 )μm；采用光学仪器测量，特高或特低2. 表面粗糙度评定参数（4个）的选用评定参数选用幅度参数R a、R z附加参数---有特殊要求选用RSm ， Rmr(c)RSm（轮廓单元平均宽度）(反映间距特性)——导轨、法兰—用于对密封性、涂漆性能、抗裂纹和抗腐蚀等有要求时；Rmr(c) （轮廓的支承长度率）（反映形状特性）—轴承、轴瓦—用于对耐磨性和接触刚度等有要求时，但同时要给出C值2. 表面粗糙度参数的选用6满足功能要求的前提下－－值尽量大，表面粗糙（Rmr (c ) 值小）（标准化）参数值的选用考虑（类比法）参考表4-5～4-7工作面比非工作面值小（同一个零件）；摩擦面比非摩擦面值小；配合稳定、尺寸（几何）公差值小、密封性好等值小；满足功能要求的前提下－－值尽量大，表面粗糙（Rmr (c ) 值小）（标准化）参数值的选用考虑（类比法）参考表4-5～4-7小间隙配合和重载过盈配合值小相同公差等级：轴比孔小，小尺寸比大尺寸小特殊应按标准规定确定粗糙度值4-54-64-7一.表面粗糙度的符号4.2.2 表面粗糙度的标注二. 表面粗糙度要求标注的内容及其注法1. 表面粗糙度要求标注的内容表面粗糙度要求标注的内容：表面粗糙度单一要求（不可省略）取样长度传输带加工工艺加工余量等补充要求1. 表面粗糙度要求标注的内容b图粗糙度要求的注写的位置a —第一个表面粗糙度（单一）要求（μm）；b — 第二个表面粗糙度要求（μm）；c — 加工方法（车，铣，磨，镀等）；d — 表面纹理和纹理方向；e — 加工余量（单位：mm）。

表面粗糙度的评定

表面粗糙度的评定参数
1.基本术语及定义（GB/T 3505-2000）轮廓中线具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线
轮廓中线
轮廓的最小二乘中线轮廓的算术平均中线
表面粗糙度的评定参数
1.基本术语及定义（GB/T 3505-2000）轮廓中线
轮廓偏距z是指测量方向上，轮廓线上的点与基准线之间的距离 1）轮廓的最小二乘中线
表面粗糙度的评定参数
1.基本术语及定义（GB/T 3505-2000）
表面粗糙度的评定参数
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 这两个极限值标准化值取自GB/T 6062－2002。
度ln的比率。
给出Rmr(c)参数时，必须同时给出轮廓水平截距c值。
表面粗糙度的评定参数
2.评定参数（GB/T 3505-2000）国家标准GB/T1031-1995规定：基本评定参数：幅度参数
附加评定参数：间距和形状特性参数
在取样长度内，使轮廓线上各点轮廓偏距zi的平方和最小的线。即表面Fra bibliotek糙度的评定参数
1.基本术语及定义（GB/T 3505-2000）轮廓中线
2）轮廓算术平均中线
轮廓算术平均中线是指在取样长度内划分实际轮廓为上、下两部分，且使两部分面积相等的基准线。即
表面粗糙度的评定参数
1.基本术语及定义（GB/T 3505-2000）轮廓峰顶线轮廓峰顶线是指在取样长度内，平行于基准线并通过轮廓最高点的线。
表面粗糙度零件的图纸
零件三维图纸

08-09互换性第五章

profile）是具有几何轮廓形状并在取样长度内与轮廓走向
一致的基准线。在取样长度内由该线划分轮廓使上、下两边的面积的算术平均中线
测量方向
示。
Fi'
轮廓总的走向
F1 F2 Fn F1' F2' Fn'
图5-3 算术平均中线
百分数表示；百分数系列为：5、10、15、20、25、30、40、50、60、
70、80、90%。
5.3 零件表面粗糙度参数值的选择 ❖ 一. 表面粗糙度评定参数的选用
1. 轮廓算术平均偏差 Ra是国家标准推荐优先选用的高度特性参数，是世界各国的表面粗糙度标准广泛采用的最基本的评定参数。Ra 能较全面地反映表面微观几何形状特征及轮廓凸峰高度，且测量方便。
peaks of the profile）S
轮廓单峰间距 Si是指两相邻单峰的最高点之间的距离
投影在中线上的长度。
在取样长度 l 内，轮廓的单峰间距 Si的平均值称为轮
廓的单峰平均间距，如图5-6所示。用公式表示为
1 n
S

n
Si
i 1
（5-5）
峰顶线
S1
l
Si
b1
bi
Sn bn
C Rv
Rp Ry
在取样长度 l 内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离，
如图5-6所示。用公式表示为 Ry Rp Rv
（5-3）
峰顶线
S1
l
Si
b1
bi
Sn bn
C Rv
Rp Ry
Sm1
Smi
Smn
谷底线
图5-6 Ry、Sm、S
2.间距特性参数（两个）

互换性与测量技术基础-chap5

部分纹理代号
加工纹理
加工纹理示例
粗糙度标注示例
粗糙度标注示例
粗糙度标注示例
粗糙度标注示例
表面结构参数文本书写代号与含义
1983标准与2009标准参数的比较
Ry Ra Sm tp Rz 取消
Rz Ra Rsm Rmr
表面结构要求的图形标注的演变
r (c)的选用能直观反映实际接触面积的大小，它综合反映了峰高和间距的影响，而摩擦、磨损、接触变形都与实际接触面积有关，故此时适宜选用参数Rmr (c)。必须同时给出水平截距c 值，R 的5%、10%、 15%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、 70%、80%、90%。
5.3 表面粗糙度的选用

原则：在满足功能要求的前提下，尽量选用较大的表面粗糙度参数值，以便于加工，降低生产成本，获得较好的经济效益。表面粗糙度评定参数值选用通常采用类比法。 ① 同一零件上，工作表面的粗糙度应比非工作表面要求严， Rmr(c)值应大，其余评定参数值应小。 ② 对于摩擦表面，速度愈高，单位面积压力愈大，则表面粗糙度值应越小，尤其是对滚动摩擦表面应更小。
表面评定的流程
5.1 概述

有关的评定依据 1 取样长度lp、lr、lw
在轮廓的X 轴方向上量取的用于判别轮廓不规则特征的一段基准线长度。 2 评定长度ln 用于判别被评定轮廓的X 轴方向上的长度，包含有一个或几个取样长度的长度。
取样长度与评定长度
5.1 概述 3 中线
具有几何轮廓形状并划分轮廓的中线。 1）用cλ 滤波器抑制长波轮廓成分后对应的中线称为粗糙度轮廓中线(mean line for the roughness profile)； 2) 用fλ 滤波器抑制长波轮廓成分后对应的中线称为波纹度轮廓中线(mean line for the aviness profile)； 3) 对原始轮廓进行最小二乘拟合，按标称形状所获得的中线称为原始轮廓中线(mean line for the primary profile)。

表面粗糙度与检测互换性与测量技术基础

VS
超声检测法
利用超声波在被测表面上的反射和传播特性来检测表面粗糙度。该方法适用于各种材料和形状的表面，具有无损检测、可穿透性强的优点。
PART 05
互换性在机械制造中应用
零件加工精度保证措施
01
02
03
合理的工艺设计
根据零件的加工要求，选择合适的加工方法、工艺参数和加工设备，确保加工精度。
测量误差来源及处理
系统误差
由测量设备、方法本身引起。通过校准设备、改进测量方法减小误差。
随机误差
受环境、操作等因素影响。采用多次测量取平均值、提高操作稳定性等方法降低误差。
粗大误差
由于操作失误、设备故障等原因造成。需加强操作规范培训、定期维护设备以避免。
提高测量精度策略
选择合适的测量量方法。
典型案例分析
汽车工业中的互换性应用
电子设备中的互换性应用
汽车零部件种类繁多，通过实施互换性标准，使得不同厂家生产的同类零部件可以相互替换，降低了维修成本和停车时间。
电子设备中的元器件和插件需要具备互换性，以便在维修和升级时能够快速替换和扩展，提高设备的可用性和可维护性。
机械制造中的互换性应用
先进的加工技术
采用先进的加工技术，如数控机床、加工中心等，提高加工精度和效率。
严格的检验制度
建立完善的检验制度，对加工完成的零件进行严格的尺寸、形状和位置精度检验，确保零件质量。
装配过程中互换性实现途径
标准化设计
采用标准化的设计理念和标准化的零部件，使得不同厂家生产的零部件可以相互替换，提高装配
PART 01
表面粗糙度概述
定义与分类
表面粗糙度定义

互换性与测量技术表面粗糙度-题-整理

表面粗糙度一、判断题〔正确的打“A”，错误的打“B”〕1.确定表面粗糙度时，通常可在两项高度特性方面的参数中选取。

（）2.评定表面轮廓粗糙度所必需的一段长度称取样长度，它可以包含几个评定长度。

（）3.一个取样长度至少包含5个微峰和5个微谷（）4.一般加工表面选取评定长度为几个连续的取样长度（）5.Rz参数由于测量点不多，因此在反映微观几何形状高度方面的特性不如Ra参数充分。

（）6.Rz参数对某些表面上不允许出现较深的加工痕迹和小零件的表面质量有实用意义。

（）7.Rz不能较准确地反映表面轮廓的微观几何特征，所以不能单独使用。

（）8.选择表面粗糙度评定参数值应尽量小好。

（）9.在保证满足技术要求的前提下，选用较小的表面粗糙度数值。

（）10.零件的尺寸精度越高，通常表面粗糙度参数值相应取得越小。

（）11.零件的表面粗糙度值越小，则零件的尺寸精度应越高。

（）12.摩擦表面比非摩擦表面的表面粗糙度数值小。

滚动摩擦表面比滑动摩擦表面的表面粗糙度值小（）13.要求配合精度高的零件，其表面粗糙度数值应大。

（）14.运动速度高；受交变载荷、冲击载荷的零件，其表面粗糙度值要求高。

（）15.同一零件，配合表面、工作表面的粗糙度数值小于非配合表面、非工作表面的数值。

（）16.摩擦表面、承受重载荷和交变载荷表面的粗糙度数值应选较小值。

（）17.配合精度要求高的结合面、尺寸公差和形位公差精度要求高的表面，粗糙度选较小值。

（）18.同一公差等级的零件，小尺寸比大尺寸，轴比孔的粗糙度值要小。

（）19.工作表面比非工作表面的粗糙度数值要求高。

（）20.要求耐腐蚀的表面，粗糙度值应选较小值。

（）21.有关标准已对表面粗糙度要求作出规定的应按相应标准确定表面粗糙度数值。

（）22.接触刚度是零件结合面在外力作用下，抵抗接触变形的能力。

机器的刚度在很大程度上取决于各零件之间的接触刚度。

表面粗糙度影响零件的接触刚度。

（）23.零件被测表面和测量工具测量面的表面粗糙度都会直接影响测量的精度，尤其是在精密测量时。

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表面粗糙度的评定参数及其数值（GB/T3505-2000)
(2) 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个最大轮廓 5 1 5 谷深的平均值之和，即 Rz y pi yvi
5 i 1
i 1

Rz只反映轮廓的峰高，不能反映峰顶的尖锐或平钝；取点不同，所得Rz值不同，因此受测量者的影响较大。 (3) 轮廓最大高度Ry
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零件越粗糙，摩擦阻力越大，零件磨损越快。 2) 对配合性能的影响对于间隙配合，相对运动的表面因其粗糙不平而迅速磨损，致使间隙增大；对于过盈配合，表面轮廓峰顶在装配时容易被挤平，使实际有效过盈量减小，联接强度降低。 3) 对抗腐蚀性的影响腐蚀性物质易存积在表面的微观凹谷处，并渗入到金属内部，致使腐蚀加剧。
表面粗糙度的图样标注（GB/T131-1993）
新国标中“其余”的标注方法：在技术要求（标题栏）附近
Ra 12.5
(
)
表面粗糙度的图样标注（GB/T131-1993）
3.2 6.3 3.2 6.3 Rz 25
其余 12.5
12.5
6.3
6.3
12.5
6.3
3.2 3.2
6.3
3.2
12.5
3.2

表面粗糙度
1
标准
GB/T 1031－2009《产品几何技术规范(GPS) 表面粗糙度参数及其数值》 GB/T 131－2006《产品几何技术规范(GPS) 技术产品文件中表面结构的表示法》 GB/T 3505－2009《产品几何技术规范表面结构轮廓法表面结构的术语、定义及参数》
16
表面粗糙度的评定参数及其数值（GB/T3505-2000)
1.评定参数规定了6个评定参数，其中3个高度参数为基本参数。确定表面粗糙度时，可在三项高度参数中选取；只有当用高度参数不能满足要求时，才选取附加参数。
(1)轮廓算术平均偏差Ｒa
1 l Ra y ( x) dx l 0
1 n Ra yi n i 1
取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。
Ry =︱ypmax︱+︱yvmax︱ Ry值是微观不平度十点中最高点和最低点至中线的垂直距离之和，因此它不如Rz值反映的几何特性准确。
表面粗糙度的评定参数及其数值（GB/T3505-2000)
微观不平度十点高度Rz和轮廓最大高度Ry
Rz
y
i 1
习题
习题
将下列要求标注在图上
零件加工均采用去除材料的方法。 (1) 直径φ50mm的圆柱外表面粗糙度Ra的上限值为3.2μm。 (2) 左端面的表面粗糙度Ra的上限值为1.6μm。 (3) 直径为φ50mm的圆柱右端面的表面粗糙度Rz的最大值为1.6μm。 (4) 内孔表面粗糙度Ra的上限值为 0.4μm。 (5) 螺纹工作面的表面粗糙度Ra的上限值为1.6μm。 (6) 其余各加工面的表面粗糙度Ra 的上限值为12.5μm。
表面粗糙度的参数值选用
参数值的选用方法
24
表面粗糙度的符号、代号（GB/T131-2006）
1. 表面粗糙度的符号 GB/T 131—2006规定，有关表面粗糙度的各项规定按功能要求给定，并注在符号中相应的位臵。表面粗糙度基本符号和扩展图形符号有三种：
表面粗糙度完整图形符号有三种：
表面粗糙度的基本概念
零件表面的几何形状误差
表面粗糙度的基本概念
按照表面轮廓误差曲线上相邻波峰或波谷的距离(波距)的大小，可把误差划分为三类： (1)表面粗糙度：波距小于1mm，是一种微观几何形状误差，也称为微观不平度。 • 产生原因：加工痕迹、切屑分离时的塑性变形、工艺系统中的高频振动、刀具和被加工表面的摩擦。 (2)表面波度：波距l～10mm，是一种中间几何形状误差。 • 产生原因：切削力的波动、振动等。 (3)形状误差：波距大于10mm，是一种宏观几何形状误差。 • 产生原因：工件的安装定位误差，机床—刀具—工件相对位臵或运动不准确及切削力变化。
0
Zi(x) Z
轮廓最小二乘中线
O
X
lr
基本术语和定义
2) 轮廓的算术平均中线取样长度内，一条假想线将实际轮廓分成上下两个部分， n n 使上部分面积之和等于下部分面积之和，即 Fi Fi '
i 1 i 1
表面粗糙度的评定参数及其数值（GB/T1031-2009)
1.评定参数
(1)轮廓算术平均偏差Ｒa
GB/T 10610－2009《评定表面结构的规则和方法》 ISO 1302:2002 Geometrical Product Specifications(GPS) — Indication of surface texture intechnical product documentation ISO 4287:1997 Geometrical Product Specifications(GPS) — Surface Texture: Profile method Terms, definitions and surface texture parameters
4.图样标注
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表面粗糙度的图样标注（GB/T131-1993）
2.表面粗糙度的标注
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被注表面。

代号中数字及符号的注写方向，必须与尺寸数字方向一致。
零件的大部分表面的粗糙度值要求相同时，不必一一标注，对其中使用最多的一种符号、代号可统一注在图样的右上角，并加注“其余”两字.
表面粗糙度的参数值选用
参数值的选用方法类比法一般尺寸公差、表面形状公差小时，表面粗糙度参数值也小，但不存在确定的函数关系。一般情况下，它们之间有一定的对应关系：
（设形状公差为T，尺寸公差为IT）
若T≈0.6 IT，则Ra≤0.05 IT； Rz≤ 0.2 IT T≈0.4 IT，则Ra≤0.025 IT； Rz≤ 0.1 IT T≈0.25 IT，则Ra≤0.012 IT； Rz≤ 0.05 IT T＜0.25 IT，则Ra≤0.15 T； Rz≤ 0.6 T
5
pi
yvi
i 1
5
Ry y p max yv max
5
表面粗糙度的评定参数及其数值（GB/T1031-1995)
(4) 轮廓微观不平度的平均间距Sm（轮廓单元的平均宽度Rsm）
含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一段中线长度，称为微观不平度间距，在取样长度内，其平均值。
(5) 轮廓支承长度率tp（轮廓支承长度率Rmr(c) ）一根平行于中线且与轮廓峰顶线距离为C的线与轮廓峰相截所得到的各段截线之和（轮廓支承长度）与取样长度的比值。
Zp3
Zp4
Rz
Zp2
Zv
4
Zp5
Zp
Zv
5
Zp6
1
Zv
Zv
Rv
Zv
1
2
取样长度
Zv
其数值（GB/T1031-2009)
（3）轮廓单元的平均宽度Rsm （间距参数）：
指在一个取样长度内轮廓单元宽度Xs的平均值。
1 m 用公式表示为 Rsm Xsi m i 1
表面粗糙度的选择
参数值的选择选择原则：在满足零件表面功能要求的前提下，尽量选取较大的参数值。
一般原则如下：
（a）同一零件上，工作表面粗糙度值小于非工作表面；（b）摩擦表面粗糙度值小于非摩擦表面；（c）运动速度高、单位面积压力大，以及受交变应力作用的钢质零件圆角、沟槽处、应有较小的粗糙度；（d）配合性质要求高的配合表面，如小间隙的配合表面，受重载荷作用的过盈配合表面，都应有较小的表面粗糙度；（e）表面粗糙度应与尺寸公差及形位公差相协调。尺寸及形位精度要求高时，粗糙度参数值应相应地取得小。
实际表面接触情况
对抗腐蚀性的影响
表面粗糙度对零件使用性能的影响
4) 对疲劳强度的影响
零件表面越粗糙，凹痕就越深，对应力集中敏感，疲劳强度降低，当零件承受交变荷载时，易导致零件表面产生裂纹而损坏。 5) 对接触刚度的影响
两表面间只有部分面积接触，一般实际接触面积只有公称接触面积的百分之几。故表面越粗糙，受力后局部变形越大，接触刚度越低。 6) 对结合面密封性的影响两粗糙表面只在局部点接触，中间有缝隙，影响密封性。 7) 对零件其他性能的影响表面粗糙度对零件测量精度、流体流动的阻力，以及零件外形的美观等都有很大的影响。
在取样长度内，被测实际轮廓上各点至轮廓中线距离绝对值的平均值。
Ra 能充分反映表面微观几何形状高度方面的特性。
Z
Ra
O lr
X
1 l Ra Z ( x) dx l 0
1 n Ra Z i n i 1
表面粗糙度的评定参数及其数值（GB/T1031-2009)
(2) 轮廓最大高度Rz 在一个取样长度内，最大轮廓峰高Rp和最大轮廓谷深Rv之和的高度。 Rz = Rp + Rv
基本术语和定义
1. 取样长度 lr 是测量或评定表面粗糙度时所规定的一段基准线长度，一般应包含5个以上的轮廓峰和谷，取样长度的方向与轮廓走向一致。 2. 评定长度 l n 为合理地反映表面粗糙度的特征，在测量和评定时所规定的一段最小长度称为评定长度 l n 。一般情况，取 l n 5lr ，并以5个取样长度内的粗糙度的平均值作为评定长度内的粗糙度值。
a 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

互换性表面粗糙度

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