如何评估表面粗糙度？

1.基础术语

（1）实际轮廓 平面与实际表面相交所得的轮廓线称为表面轮廓。按相截方向可分横向和纵向两种实际轮廓。横向实际轮廓是指垂直于表面加工纹理的平面与表面相交所得的轮廓线。对车、刨等加工来说，这条线反映出切屑刀痕及进给量引起的表面粗糙度，通常测得的表面粗糙度参数值最大。纵向实际轮廓是指平行于表面加工纹理的平面与表面相交所得的轮廓线，其表面粗糙度是由切削时，刀具撕裂工件材料的塑性变形引起，通常测得的表面粗糙度参数值最小。在评定表面粗糙度时，没有特别指出时均指横向表面轮廓。

（2）取样长度和评定长度 取样长度是指测量或评定表面粗糙度时所规定的两段基准线长度。规定取样长度的目的是限制或减弱其他几何形状的误差，特别是表面波纹度对结果的影响。评定长度是指在评定轮廓表面波纹度所必需的一段长度。也就是评定表面粗糙度参数值的一段长度，可包括一个或几个取样长度。

由于加工表面的表面粗糙度往往并不均匀，只取一个取样长度来评定表面粗糙度显得不够客观。为了客观地反映被测表面的粗糙度，须连续取几个取样长度测其平均值作为测量结果（一般取样长度包含5个或5个以上的轮廓峰和轮廓谷）。

（3）基准线 基准线用于表面粗糙度参数值给定的线。基准线从一段轮廓线上获得，它不一定在基准面上。标准中规定用最小二乘法取得。

2.表面粗糙度的评定参数

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）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轴方向上的长度，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λc滤波器的标志波长相等。规定取样长度的目的是为了限制或减弱被测表面其他几何形状误差，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，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。(www.xing528.com)

（3）轮廓中线 是用以评定表面粗糙度参数值的给定线，轮廓中线有两种确定方法，即轮廓最小二乘中线m：它是指在取样长度内，使轮廓线上各点的纵坐标值Z_i（）的平方和为最小的线，即轮廓算术平均中线：具有几何轮廓形状在取样长度内与轮廓走向一致的基准线。在lr内由该线划分轮廓使上、下两边的面积和相等。

3.评定参数初步介绍

国标GB/T 3505—2009从表面微观几何形状的幅度、间距等方面的特征，规定了相应的评定参数，以满足机械产品对零件表面的各种功能要求。下面介绍其中的几个主要参数：

（1）评定轮廓的算术平均偏差Ra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值越小，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0.025～6.3μm的表面。

（2）轮廓的最大高度Rz在一个取样长度内，最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之和的高度。

（3）轮廓单元的平均宽度Rsm轮廓单元的平均宽度Rsm是指在一个取样长度内粗糙度轮廓单元宽度Xs的平均值。对Rsm需要辨别高度和间距。若未另外规定，省略标注的高度分辨力为Rz值的10%，省略标注的间距分辨力为取样长度的1%。上述两个条件都应满足。

GB/T 3505—2009规定：表面粗糙度轮廓单元的宽度Xs是指X轴线与表面粗糙度轮廓单元相交线段的长度；表面粗糙度轮廓单元是指表面粗糙度轮廓峰和表面粗糙度轮廓谷的组合；表面粗糙度轮廓峰是指连接（表面粗糙度轮廓和X轴）两相邻交点向外（从周围介质到材料）的表面粗糙度轮廓部分；表面粗糙度轮廓谷是指连接两相邻交点向内（从周围介质到材料）的表面粗糙度轮廓部分。在取样长度始端或末端的评定轮廓的向外部分和向内部分看做是一个表面粗糙度轮廓峰或轮廓谷。当在若干个连续的取样长度上确定若干个表面粗糙度轮廓单元时单在每一个取样长度的始端或末端评定的峰和谷仅在每个取样长度的始端计入一次。

（4）轮廓的支承长度率Rmr（c）轮廓的支承长度率Rmr（c）是指在给定水平位置c上轮廓的实体材料长度Ml（c）与评定长度的比率。在水平位置c上轮廓的实体材料长度Ml（c）是指在一个给定水平位置c上用一条平行于X轴的线与轮廓单元相截所获得的各段截线长度之和，如图6-4所示。