测量技术课程之表面粗糙度

武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术4.1 4.1 概述概述4.2 4.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定4.3 4.3 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用4.4 4.4 表面粗糙度的标注表面粗糙度的标注4.5 4.5 表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量第第4章章 表面粗糙度表面粗糙度 武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术（1）表面粗糙度的含义及其对机械零件使用性能的影响。（2）表面粗糙度的的评定标准和参数。（3）零件表面粗糙度的选择。（4）表面粗糙度的测量。通过本章的学习，要求了解表面粗糙度对零件功能的影响，掌握表面粗糙度的评定标准和参数，以及在图纸上掌握表面粗糙度的评定标准和参数，以及在图纸上的标注方式的标注方式。学会按零件表面的功能要求选择表面粗糙度值，并会进行表面粗糙度的测量。武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术4.1 4.1 概概 述述 1.1.表面粗糙度（表面粗糙度（roughnessroughness）指零件加工表面所具有指零件加工表面所具有的较小间距和和微小峰谷不平度。的较小间距和和微小峰谷不平度。表面粗糙度形成的原因：表面粗糙度形成的原因：在加工过程中由于切削分离时金属断裂、切削层残留在加工过程中由于切削分离时金属断裂、切削层残留面积、刀瘤脱落、鳞刺、受力所产生的金属塑性变形以及面积、刀瘤脱落、鳞刺、受力所产生的金属塑性变形以及工艺系统高频振动等原因。工艺系统高频振动等原因。表面粗糙度是一种微观几何形状误差，也称为表面粗糙度是一种微观几何形状误差，也称为微观不微观不平度平度。表面不平度按表面轮廓误差曲线相邻两波峰或波谷之表面不平度按表面轮廓误差曲线相邻两波峰或波谷之间的距离（波距）间的距离（波距）的大小划分为三类：的大小划分为三类：（1 1）波距小于）波距小于1mm1mm的属于表面粗糙度（微观几何形状误差）的属于表面粗糙度（微观几何形状误差）（2 2）波距在）波距在1 110mm10mm的属于表面波纹度（中间几何形状误差）的属于表面波纹度（中间几何形状误差）（3 3）波距大于）波距大于10mm10mm的属于形状误差（宏观几何形状误差）的属于形状误差（宏观几何形状误差）武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术 如下图所示为某工件表面实际轮廓误差曲线，将如下图所示为某工件表面实际轮廓误差曲线，将这一段轮廓误差曲线按波距的大小分解为三部分的误这一段轮廓误差曲线按波距的大小分解为三部分的误差曲线：差曲线：零件表面的几何形状误差零件表面的几何形状误差 武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术2.2.表面粗糙度对零件使用性能的影响表面粗糙度对零件使用性能的影响 表面粗糙度对机械零件的使用性能和寿命都有很大的表面粗糙度对机械零件的使用性能和寿命都有很大的影响，尤其是对在高温、高压和高速条件下工作的机械零影响，尤其是对在高温、高压和高速条件下工作的机械零件影响更大，其影响主要表现在以下几个方面：件影响更大，其影响主要表现在以下几个方面：（1 1）对摩擦和磨损的影响）对摩擦和磨损的影响 具有微观几何形状误差的两个表面只能在轮廓的峰顶具有微观几何形状误差的两个表面只能在轮廓的峰顶发生接触，如下图所示发生接触，如下图所示 。Ra磨损量磨损量 武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术（2 2）对配合性能的影响对配合性能的影响 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，致使联接强度配时容易被挤平，使实际有效过盈量减小，致使联接强度降低。降低。（3 3）对抗腐蚀性的影响对抗腐蚀性的影响 粗糙的表面，易使腐蚀性物质存积在表面的微观凹谷粗糙的表面，易使腐蚀性物质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。处，并渗入到金属内部，致使腐蚀加剧。武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术（4 4）对疲劳强度的影响对疲劳强度的影响 零件表面越粗糙，凹痕就越深，当零件承受交变载荷零件表面越粗糙，凹痕就越深，当零件承受交变载荷时，对应力集中就越敏感，使疲劳强度降低，导致零件表时，对应力集中就越敏感，使疲劳强度降低，导致零件表面产生裂纹而损坏。面产生裂纹而损坏。（5 5）对接触刚度的影响对接触刚度的影响 接触刚度影响零件的工作精度和抗振性。接触刚度影响零件的工作精度和抗振性。这是由于表这是由于表面粗糙度使表面间只有一部分面积接触。一般情况下，实面粗糙度使表面间只有一部分面积接触。一般情况下，实际接触面积只有公称接触面积的百分之几。因此，表面越际接触面积只有公称接触面积的百分之几。因此，表面越粗糙受力后局部变形越大，接触刚度也越低。粗糙受力后局部变形越大，接触刚度也越低。（6 6）对结合面密封性的影响对结合面密封性的影响 粗糙的表面结合时，两表面只在局部点上接触，中间粗糙的表面结合时，两表面只在局部点上接触，中间有缝隙，影响密封性。因此，降低表面粗糙度，可提高其有缝隙，影响密封性。因此，降低表面粗糙度，可提高其密封性。密封性。武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术4.2 4.2 表面粗糙度的评定表面粗糙度的评定 4.2.1 4.2.1 与评定参数有关的术语及定义与评定参数有关的术语及定义 1.1.取样长度取样长度l（sampling lengthsampling length）指用于判别具有表面指用于判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度，它在轮廓总的走向上量取。粗糙度特征的一段基准线长度，它在轮廓总的走向上量取。规定和选取取样长度的目的是为了限制和削弱表面波纹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。度对表面粗糙度测量结果的影响。2.2.评定长度评定长度l ln n（evaluation lengthevaluation length）指评定轮廓所必指评定轮廓所必须的一段长度，它包括一个或几个取样长度。须的一段长度，它包括一个或几个取样长度。l ln n5l 5l 武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术 3.3.基准线基准线用于评定表面粗糙度参数给定的线。用于评定表面粗糙度参数给定的线。（1 1）轮廓的最小二乘中线（简称中线）轮廓的最小二乘中线（简称中线 mean linemean line）具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线，在取样长度内使轮具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线，在取样长度内使轮廓上各点的轮廓偏距廓上各点的轮廓偏距y y的平方和为最小。的平方和为最小。l0y2dxdxminmin （2 2）轮廓的算术平均中线）轮廓的算术平均中线在取样长度内，将实际轮在取样长度内，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。准线。F F1 1F F2 2FFn nS S1 1S S2 2S Sm m 武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术 4.2.2 4.2.2 评定参数评定参数 为了完善地评定零件表面实际轮廓的粗糙程度，需要从为了完善地评定零件表面实际轮廓的粗糙程度，需要从不同方向规定适当的参数。不同方向规定适当的参数。高度特征参数、间距特征参数、形状特征参数高度特征参数、间距特征参数、形状特征参数 1.1.高度特征参数高度特征参数沿着垂直于评定基准线的方向计量。沿着垂直于评定基准线的方向计量。（1 1）轮廓算术平均偏差）轮廓算术平均偏差RaRa在取样长度内，轮廓偏距在取样长度内，轮廓偏距绝对值的算术平均值。绝对值的算术平均值。l0|y|y（x x）|dxdx1 1lRaRa 武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术 （2 2）微观不平度十点高度）微观不平度十点高度R Rz z在取样长度内，在取样长度内，5 5个最个最大轮廓峰高的平均值与大轮廓峰高的平均值与5 5个最大轮廓谷深的平均值之和。个最大轮廓谷深的平均值之和。5 5i1y ypi pi5 5i1y yvi vi5 5RzRz （3 3）轮廓最大高度）轮廓最大高度R Ry y在取样长度内，轮廓峰顶线在取样长度内，轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。和轮廓谷底线之间的距离。R Ry y|y|ypmaxpmax|y|yvmaxvmax|武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术三个高度参数信息比较三个高度参数信息比较 RaRa参数反映表面轮廓信息较全面，概念直观，用于测量参数反映表面轮廓信息较全面，概念直观，用于测量的电子仪器的电路设计比较简单，用触针式电动轮廓仪测量，的电子仪器的电路设计比较简单，用触针式电动轮廓仪测量，可以直接读出可以直接读出RaRa的数值。的数值。RzRz参数概念直观，用光学比较仪测量较为方便，但是反参数概念直观，用光学比较仪测量较为方便，但是反映表面轮廓信息较为局限。映表面轮廓信息较为局限。Ry Ry参数测量比较简单，对不允许有较深加工痕迹的表面参数测量比较简单，对不允许有较深加工痕迹的表面（如控制应力集中）和小零件表面有实用意义。（如控制应力集中）和小零件表面有实用意义。武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术 2.2.间距特征参数间距特征参数沿着评定基准线的方向测量的，沿着评定基准线的方向测量的，反映表面加工痕迹细密程度。反映表面加工痕迹细密程度。（1 1）轮廓微观不平度的平均间距）轮廓微观不平度的平均间距S Sm m在取样长度内，在取样长度内，轮廓微观不平度的间距的平均值。轮廓微观不平度的间距的平均值。n ni1S SmimiS Sm m1 1n n （2 2）轮廓的单峰平均间距）轮廓的单峰平均间距SS在取样长度内，轮廓的在取样长度内，轮廓的单峰间距的平均值。单峰间距的平均值。n ni1S Si iS S1 1n n 武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术 3.3.形状特征参数形状特征参数用轮廓支承长度率用轮廓支承长度率t tp p表示。表示。轮廓支承长度率轮廓支承长度率t tp p在取样长度内，一平行于中线与在取样长度内，一平行于中线与轮廓相截所得到的各段截线长度轮廓相截所得到的各段截线长度b bi i之和与取样长度之比。之和与取样长度之比。n ni1b bi it tp p1 1l 与高度特性有关的参数（与高度特性有关的参数（RaRa，RzRz，RyRy）是标准规定必须）是标准规定必须标注的参数，故称为标注的参数，故称为基本评定参数基本评定参数。间距特性参数（。间距特性参数（SmSm，S S）与形状特征参数（与形状特征参数（t tp p）称为）称为附加参数附加参数，只有零件表面有特殊，只有零件表面有特殊使用要求时才选用。使用要求时才选用。武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术4.3 4.3 表面粗糙度的选用表面粗糙度的选用 4.3.1 4.3.1 评定参数的选用评定参数的选用 表面粗糙度评定参数应根据零件的工作条件、使用性能和测量等表面粗糙度评定参数应根据零件的工作条件、使用性能和测量等进行选择，既要考虑能表针表面的几何特性和表面功能参数，又要考虑进行选择，既要考虑能表针表面的几何特性和表面功能参数，又要考虑表面粗糙度检测仪器的测量范围和工艺的经济性。表面粗糙度检测仪器的测量范围和工艺的经济性。1.1.高度评定参数的选用高度评定参数的选用 一般情况下可从高度参数一般情况下可从高度参数R Ra a、R Rz z和和R Ry y中任选一个，但在常中任选一个，但在常用值范围内（用值范围内（R Ra a为为0.0250.0256.3m6.3m），国标推荐优先选用），国标推荐优先选用R Ra a。当粗糙度要求特别高（当粗糙度要求特别高（R Ra a0.025m6.3 6.3 mm），可选用），可选用R Rz z。当在取样长度内，轮廓的峰或谷少于当在取样长度内，轮廓的峰或谷少于5 5个时，可选用个时，可选用R Ry y。对应力集中而导致疲劳破坏较敏感的表面，可在选取对应力集中而导致疲劳破坏较敏感的表面，可在选取R Ra a或或R Rz z参数的同时选取参数的同时选取R Ry y参数，达到控制轮廓的最大高度不超过规参数，达到控制轮廓的最大高度不超过规定的允许值。定的允许值。武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术2.2.附加评定参数的选用附加评定参数的选用 附加评定参数一般情况下不作为独立的参数选用。附加评定参数一般情况下不作为独立的参数选用。一般情况下，对密封性、光亮度有特殊要求的表面，应一般情况下，对密封性、光亮度有特殊要求的表面，应选用附加参数选用附加参数S Sm m或或S S。只有零件的表面有特殊使用要求时，仅用高度特征参数只有零件的表面有特殊使用要求时，仅用高度特征参数不能满足零件表面的功能不能满足零件表面的功能 要求，才在选用了高度参数的基础要求，才在选用了高度参数的基础上，附加选用间距特征参数和形状特征参数。上，附加选用间距特征参数和形状特征参数。对耐磨性有特殊要求的表面，应选用附加参数对耐磨性有特殊要求的表面，应选用附加参数t tp p。为了使汽车外壳薄钢板具有较好的喷涂结合性和光洁美为了使汽车外壳薄钢板具有较好的喷涂结合性和光洁美观的外形，规定其高度特征参数观的外形，规定其高度特征参数RaRa（0.90.91.3m1.3m），还应控），还应控制间距特征参数制间距特征参数S S（0.130.130.23mm0.23mm）武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术 4.3.2 4.3.2 评定参数值的选用评定参数值的选用表面粗糙度评定参数选定后，应规定其允许值。表面粗糙度评定参数选定后，应规定其允许值。表面粗糙度参数值的选用原则：表面粗糙度参数值的选用原则：表面粗糙度参数值选用得适当与否，不仅影响零件表面粗糙度参数值选用得适当与否，不仅影响零件的使用性能，还关系到制造成本。的使用性能，还关系到制造成本。一般说来，表面粗糙度参数值愈小，零件的工作性能一般说来，表面粗糙度参数值愈小，零件的工作性能愈好，但加工成本上升。愈好，但加工成本上升。在满足使用性能要求的前提下，应尽可能选用较大的参在满足使用性能要求的前提下，应尽可能选用较大的参数允许值。数允许值。表面粗糙度的参数值已经标准化，设计时应按国家标准表面粗糙度的参数值已经标准化，设计时应按国家标准规定的参数系列选取。规定的参数系列选取。一般指规定上限值，必要时要给出下一般指规定上限值，必要时要给出下限值。限值。武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术 武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术4.4 4.4 表面粗糙度的标注表面粗糙度的标注 GB/T 13193 GB/T 13193规定了零件表面粗糙度符号、代号及规定了零件表面粗糙度符号、代号及其在图样上的注法。图样上所标注的表面粗糙度符号、代其在图样上的注法。图样上所标注的表面粗糙度符号、代号应是号应是该表面完工后的要求该表面完工后的要求。4.4.1 4.4.1 表面粗糙度的符号表面粗糙度的符号表面粗糙度基本符号表面粗糙度基本符号 H60H602H H1.41.4倍的字高倍的字高 若仅表示需要加工若仅表示需要加工(采用去除材料的方法或不去除材料的方法采用去除材料的方法或不去除材料的方法)，但，但对表面粗糙度的其他规定没有要求时，允许只注表面粗糙度符号。对表面粗糙度的其他规定没有要求时，允许只注表面粗糙度符号。武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术基本符号，表示表面可用任何方法获得。当不加注粗糙度参数基本符号，表示表面可用任何方法获得。当不加注粗糙度参数值或有关说明（例如：表面处理、局部热处理状况等）时，仅值或有关说明（例如：表面处理、局部热处理状况等）时，仅适用于简化代号标注适用于简化代号标注 上述三个符号上均可加一小圆，表示所有表面具有相同的表面粗上述三个符号上均可加一小圆，表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求糙度要求 在上述三个符号的长边上均可加一横线，用于标注有关参数和说在上述三个符号的长边上均可加一横线，用于标注有关参数和说明明 基本符号加一小圆，表示表面是用不去除材料的方法获得。例基本符号加一小圆，表示表面是用不去除材料的方法获得。例如：铸、锻、冲压变形、热轧、粉末冶金等。如：铸、锻、冲压变形、热轧、粉末冶金等。或者用于保持原供应状况的表面（包括保持上道工序的状况）或者用于保持原供应状况的表面（包括保持上道工序的状况）基本符号加一短划，表示表面是用去除材料的方法获得。例如：基本符号加一短划，表示表面是用去除材料的方法获得。例如：车、铣、钻、磨、剪切、抛光、腐蚀、电火花加工、气割等车、铣、钻、磨、剪切、抛光、腐蚀、电火花加工、气割等 意义及说明意义及说明 符号符号 图样上表示零件表面粗糙度的符号图样上表示零件表面粗糙度的符号 武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术 4.4.2 4.4.2 表面粗糙度参数及其数值的标注表面粗糙度参数及其数值的标注 在表面粗糙度符号的基础上，注出在表面粗糙度符号的基础上，注出表面粗糙度数值表面粗糙度数值及其及其有关的规定项目有关的规定项目后就形成了后就形成了表面粗糙度的代号表面粗糙度的代号。表面粗糙度。表面粗糙度数值及其有关的规定在符号中注写的位置如下图所示。数值及其有关的规定在符号中注写的位置如下图所示。表面粗糙度的代号及其标注位置表面粗糙度的代号及其标注位置a a1 1、a a2 2粗糙度高度参数代号及其粗糙度高度参数代号及其数值数值 (m)(m)；参数为；参数为R Ra a时，参数值前不时，参数值前不注符号；参数为注符号；参数为R Ry y或或R Rz z时，参数值前时，参数值前必须注出相应的参数符号必须注出相应的参数符号bb加工方法、镀覆、涂覆、表面加工方法、镀覆、涂覆、表面处理或其他说明等处理或其他说明等cc取样长度取样长度(mm)(mm)或波纹度（或波纹度（mm）dd加工纹理方向符号加工纹理方向符号ee加工余量加工余量(mm)(mm)ff粗糙度间距参数值粗糙度间距参数值(mm)(mm)或轮廓支或轮廓支承长度率承长度率(%)(%)武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术附加标注示例附加标注示例取样长度2.5mm加工方法（铣削）总加工余量（5mm）表面加工纹理方向 武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术部分加工纹理方向符号部分加工纹理方向符号 武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术 （2 2）当要求在表面粗糙度参数的所有实测值中不得超过规定值）当要求在表面粗糙度参数的所有实测值中不得超过规定值时，应在图样上标注时，应在图样上标注表面粗糙度参数的最大值或最小值表面粗糙度参数的最大值或最小值；用去除材料方法获得的表面粗糙用去除材料方法获得的表面粗糙度度,Rz,Rz的最大值为的最大值为3.2m,Rz3.2m,Rz的最小的最小值为值为1.6m1.6m 用去除材料方法获得的表面粗糙用去除材料方法获得的表面粗糙度度,Ra,Ra的上限值为的上限值为3.2m,Ra3.2m,Ra的下限的下限值为值为1.6m1.6m 用不去除材料方法获得的表面粗用不去除材料方法获得的表面粗糙度糙度,Ra,Ra的最大值为的最大值为3.2m3.2m 用不去除材料方法获得的表面粗用不去除材料方法获得的表面粗糙度糙度,Ra,Ra的上限值为的上限值为3.2m3.2m 用去除材料方法获得的表面粗糙用去除材料方法获得的表面粗糙度度,Ra,Ra的最大值为的最大值为3.2m3.2m 用去除材料的方法获得的表面粗用去除材料的方法获得的表面粗糙度糙度,R,Ra a的上限值为的上限值为3.2m3.2m 用任何方法获得的表面粗糙度用任何方法获得的表面粗糙度,Ra,Ra 的最大值为的最大值为3.2m3.2m 用任何方法获得的表面粗糙度，用任何方法获得的表面粗糙度，R Ra a的上限值为的上限值为3.2m3.2m 意义意义 代号代号 意义意义 代号代号 3.23.23.23.2max3.2max3.2max1.63.2Rz1.6minRz3.2max （1 1）当允许在表面粗糙度参数的所有实测值中超过规定值的个）当允许在表面粗糙度参数的所有实测值中超过规定值的个数数少于总数的少于总数的16%16%时，应在图样上标注时，应在图样上标注表面粗糙度参数的上限值或表面粗糙度参数的上限值或下限值下限值；说说 明明 武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术 零件的每一个表面都应该有粗糙度要求，并且应在图样零件的每一个表面都应该有粗糙度要求，并且应在图样上用代（符）号标注出来。上用代（符）号标注出来。零件图上所标注的表面粗糙度代（符）号是指该表面完工零件图上所标注的表面粗糙度代（符）号是指该表面完工后的要求后的要求。C451.63.20.43.212.51.6 表面粗糙度符号、表面粗糙度符号、代号一般注在可见轮代号一般注在可见轮廓线、尺寸界线、引廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线出线或它们的延长线上。上。符号的尖端必须符号的尖端必须从材料外指向表面从材料外指向表面 武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术 表面粗糙表面粗糙度代号中数值度代号中数值方向应与尺寸方向应与尺寸数值方向一致数值方向一致 3.2303.212.53.212.512.53.23012.53.23.212.512.5 武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术地位狭小或不便标注时，符号、地位狭小或不便标注时，符号、代号可以引出标注代号可以引出标注6.3锪平3.22其余3.212.5未注表面粗糙度应在图纸的右未注表面粗糙度应在图纸的右上角注出上角注出 武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术1.6抛光0.86.33.23.2齿轮工作表面的粗糙度注法齿轮工作表面的粗糙度注法同一表面粗糙度要求不同的注法同一表面粗糙度要求不同的注法连续表面粗糙度注法连续表面粗糙度注法 武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术 武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术4.5 4.5 表面粗糙度的测量表面粗糙度的测量 4.5.1 4.5.1 检测的基本原理检测的基本原理1.1.测量方向的选择测量方向的选择 对于表面粗糙度，如未指定测量截面的方向时，则应对于表面粗糙度，如未指定测量截面的方向时，则应在在高度参数最大值高度参数最大值的方向进行测量，一般来说也就是在的方向进行测量，一般来说也就是在垂垂直于表面加工的纹理方向直于表面加工的纹理方向上测量。上测量。2.2.表面缺陷的摒弃表面缺陷的摒弃 表面粗糙度不包括气孔、砂眼、擦伤、划痕等缺陷。表面粗糙度不包括气孔、砂眼、擦伤、划痕等缺陷。3.3.测量部位的选择测量部位的选择 在若干有代表性的区段上测量。在若干有代表性的区段上测量。武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术 4.5.2 4.5.2 测量方法测量方法 测量表面粗糙度的方法主要有测量表面粗糙度的方法主要有比较法、比较法、针描法、光切针描法、光切法、干涉法和印模法法、干涉法和印模法等。等。用比较法检验表面粗糙度是生产车间常用的方法。它是将用比较法检验表面粗糙度是生产车间常用的方法。它是将被测被测表面表面与与粗糙度样块粗糙度样块进行比较来评定表面粗糙度。进行比较来评定表面粗糙度。1.1.比较法比较法用表面粗糙度比较样块用表面粗糙度比较样块 比较法可用目测直接判断或借助于放大镜、显微镜比较或凭触比较法可用目测直接判断或借助于放大镜、显微镜比较或凭触觉、来判断表面粗糙度。觉、来判断表面粗糙度。粗糙度样块的形状、加工方法、材料和加工纹理应尽可能与被粗糙度样块的形状、加工方法、材料和加工纹理应尽可能与被测工件测工件相同相同，这样可以减少检验误差，提高判断的准确性。，这样可以减少检验误差，提高判断的准确性。2.2.针描法针描法用电动轮廓仪测量用电动轮廓仪测量 触针式电动轮廓仪是利用触针直接在被测表面上轻轻划过，从触针式电动轮廓仪是利用触针直接在被测表面上轻轻划过，从而测出而测出R Ra a值，测量值的范围一般为值，测量值的范围一般为8 80.02m0.02m。性能比较完善的电动轮廓仪可以测量性能比较完善的电动轮廓仪可以测量R Ra a 、R Rz z、R Ry y、S Sm m、S S、t tp p各各参数。参数。武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术3.3.光切法光切法用光切显微镜测量用光切显微镜测量 光切显微镜又称双管显微镜。它可以测量光切显微镜又称双管显微镜。它可以测量R Rz z、R Ry y，以及规则表，以及规则表面面(车、铣、刨等车、铣、刨等)的的S Sm m和和S S。测量的范围一般为。测量的范围一般为0.50.560m60m。如果被测表面粗糙不平，光带就弯曲。设表面微观不平度的高度为如果被测表面粗糙不平，光带就弯曲。设表面微观不平度的高度为h h，则光带弯曲高度为，则光带弯曲高度为S S1 1S S2 2h/cos45h/cos45o o；而从目镜中看到的光带弯曲高度；而从目镜中看到的光带弯曲高度S S1 1”S S2 2”Kh/cos45Kh/cos45o o（式中（式中K K为观测管的放大倍数）为观测管的放大倍数）S1波峰S2波谷 武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术4.4.干涉法干涉法用干涉显微镜测量用干涉显微镜测量 干涉显微镜是利用干涉显微镜是利用光波干涉原理光波干涉原理测量表面粗糙度。干涉显微镜测量表面粗糙度。干涉显微镜主要用来测量主要用来测量R Rz z、R Ry y两个参数。测量的范围一般为两个参数。测量的范围一般为1 10.03m0.03m。5.5.印模法印模法对复制印模表面进行测量对复制印模表面进行测量 对于大零件的内表面，也有采用印模法进行测量的，即用对于大零件的内表面，也有采用印模法进行测量的，即用石蜡、石蜡、低熔点合金低熔点合金(锡铅等锡铅等)或其他印模材料或其他印模材料等将被测表面印模下来，然后等将被测表面印模下来，然后对复制印模表面进行测量。对复制印模表面进行测量。由于印模材料不可能充满谷底，其测量值略有缩小，可查阅有由于印模材料不可能充满谷底，其测量值略有缩小，可查阅有关资料或自行实验得出修正系数，并在计算中加以修正。关资料或自行实验得出修正系数，并在计算中加以修正。武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术填空题填空题（1 1）表面粗糙度是指）表面粗糙度是指_所具有的所具有的_和和_不平度。不平度。（2 2）取样长度用）取样长度用_符号表示，评定长度用符号表示，评定长度用_符号符号表示；轮廓中线用表示；轮廓中线用_符号表示。符号表示。（3 3）评定长度是指）评定长度是指_，它可以包含几个，它可以包含几个_。（4 4）测量表面粗糙度时，规定取样长度的目的在于）测量表面粗糙度时，规定取样长度的目的在于_。（5 5）测量表面粗糙度时，规定评定长度的目的在于）测量表面粗糙度时，规定评定长度的目的在于_ _。（6 6）国家标准中规定表面粗糙度的主要评定参数有、）国家标准中规定表面粗糙度的主要评定参数有、三项。、三项。武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术选择题（将下列题目中所有正确的选项选择出来）选择题（将下列题目中所有正确的选项选择出来）（1 1）常用双管显微镜测量表面粗糙度的）常用双管显微镜测量表面粗糙度的_参数值。参数值。A.RA.Ra a B.R B.Rz z C.t C.tp p D.R D.Ry y（2 2）同一零件上，工作表面的粗糙度参数值应）同一零件上，工作表面的粗糙度参数值应_非工作表面非工作表面的粗糙度参数值。的粗糙度参数值。A.B.B.B.B.C.=D.D.（3 3）表面粗糙度值越小，则零件的）表面粗糙度值越小，则零件的_。A A耐磨性好耐磨性好 B B配合精度高配合精度高 C C抗疲劳强度差抗疲劳强度差 D D传动灵敏性差传动灵敏性差 E E加工容易加工容易（4 4）选择表面粗糙度评定参数值时，下列论述正确的有）选择表面粗糙度评定参数值时，下列论述正确的有_。A A同一零件上工作表面应比非工作表面参数值大同一零件上工作表面应比非工作表面参数值大 B B摩擦表面应比非摩擦表面的参数值小摩擦表面应比非摩擦表面的参数值小 C C配合质量要求高，参数值应小配合质量要求高，参数值应小 D D尺寸精度要求高，参数值应小尺寸精度要求高，参数值应小 E E受交变载荷的表面，参数值应大受交变载荷的表面，参数值应大（5 5）表面粗糙度代（符）号在图样上应标注在）表面粗糙度代（符）号在图样上应标注在_。A.A.可见轮廓线上可见轮廓线上 B.B.尺寸界线上尺寸界线上 C.C.虚线上虚线上 D.D.符号尖端从材料外指向被标注表面符号尖端从材料外指向被标注表面 E.E.符号尖端从材料内指向被标注表面。符号尖端从材料内指向被标注表面。武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术判断题判断题 （1 1）评定表面轮廓粗糙度所必需的一段长度称）评定表面轮廓粗糙度所必需的一段长度称取样长度取样长度，它可以，它可以包含几个包含几个评定长度评定长度。（。（）（2 2）RzRz参数由于测量点不多，因此在反映微观几何形状高度方面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的特性不如RaRa参数充分。（参数充分。（）（3 3）RyRy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。（面质量有实用意义。（）（4 4）选择表面粗糙度评定参数值应尽量小好。（）选择表面粗糙度评定参数值应尽量小好。（）（5 5）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。）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。（）（6 6）零件的表面粗糙度值越小，则零件的尺寸精度应越高。（）零件的表面粗糙度值越小，则零件的尺寸精度应越高。（）（7 7）摩擦表面应比非摩擦表面的表面粗糙度数值小。（）摩擦表面应比非摩擦表面的表面粗糙度数值小。（）（8 8）要求配合精度高的零件，其表面粗糙度数值应大。（）要求配合精度高的零件，其表面粗糙度数值应大。（）（9 9）受交变载荷的零件，其表面粗糙度值应小。（）受交变载荷的零件，其表面粗糙度值应小。（）武汉理工大学武汉理工大学 互换性与测量技术互换性与测量技术改错题改错题改正如图所示表面粗糙度代号标注中的错误改正如图所示表面粗糙度代号标注中的错误