第五章 表面粗糙度轮廓及检测

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 表面粗糙度轮廓的 基本概念表面粗糙度的界定

图5-1

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 波距λ>10mm

属于表面粗糙度

波距λ在1~10mm 属于表面波纹度 属于形状误差

图5-2

§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规定取样长度，是为了抑制和减弱表面波纹度对表面粗 糙测量结果的影响(标准取样长度的数值见附表5-1)。

2. 评定长度 ln评定长度可包括一个或连续的几个取样长度。标准的ln =5 ×lr 。

图5-3

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)

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。

二、表面粗糙度轮廓的中线为了定量地评定表面粗糙度轮廓，首先应确定一条中 线。以中线为基础来计算各种评定参数的数值。

1. 轮廓的最小二乘中线(图5-4)在一个取样长度lr范围内，轮廓的最小二乘中线使轮廓 上各点至该线的距离的平方之和为最小。

图5-4

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

三、表面粗糙度的评定参数1. 轮廓算术平均偏差Ra(幅度参数，图5-4)在一个取样长度lr范围内，被评定轮廓上各点至轮廓 中线的纵坐标值的绝对值的算术平均值，即 n

1 Ra zi n i 1

2. 轮廓最大高度Rz (幅度参数，图5-6)在一个取样长度lr范围内，被评定轮廓上各个极点至 中线的距离中，最大轮廓峰高Rp与最大轮廓谷深Rv之和的 高度，即

Rz = Rp + Rv

图5-6

3. 轮廓单元的平均宽度(间距参数，图5-7)一个轮廓峰与相邻的轮廓谷的组合叫做轮廓单元，在一 个取样长度lr范围内，中线与各个轮廓单元相交线段的宽度 (轮廓的宽度Xsi)的平均值RSm,即

1 RSm X si m i 1

m

图5-7

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 属于附加评定参数，只能与Ra或Rz同 时选用，不能独立采用。

§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。

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

足零件表面功能要求的前提下，尽量选取较大的参数值。