表面粗糙度参数值的评估方法

GB/T 3505—2009规定了表面微观几何形状的幅度参数、间距参数、混合参数以及曲线和相关参数。表6-1列出了GB/T 3505—2009与GB/T 3505—1983在术语、评定参数及符号方面的主要区别。

表6-1 GB/T 3505—2009与GB/T 3505—1983的对比

下面介绍GB/T 3505—2009标准中规定的主要评定参数。

（1）幅度参数

1）轮廓算术平均偏差Ra。在取样长度lr内，轮廓上各点到中线的纵坐标Z（x）的绝对值的算术平均值，如图6-1所示。Ra的数学表达式为

或近似为

图6-1 轮廓算术平均偏差Ra

Ra值越大，则表面越粗糙。Ra值能客观、全面地反映零件表面的微观几何形状特征，是普遍采用的评定参数。

Ra值一般用触针式轮廓仪测得。由于仪器的限制，Ra值不能用于太粗糙或太光滑表面的测量。Ra值的测量范围为0.025～6.3μm。

2）轮廓的最大高度Rz。在取样长度内，最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之和的高度。如图6-2所示。即

Rz=Z_pmax+Z_vmax

式中 Z_pmax、Z_vmax均取正值。

图6-2 轮廓的最大高度Rz

Rz值和Ra值联用，可以用来控制微观不平度谷深，从而达到控制表面微观裂缝的目的。Rz值常用于控制某些不允许出现较深加工痕迹的表面；受交变载荷作用的表面、小表面、小圆弧面或不适于采用Ra值来评定的表面，如齿廓表面。(www.xing528.com)

Rz值通常用光学仪器测量，其测量范围为0.1～25μm。

（2）间距参数 轮廓单元平均宽度Rsm指在一个取样长度范围内，轮廓单元宽度Xs_i的平均值。一个轮廓峰与相邻轮廓谷的组合称轮廓单元。

在一个取样长度范围内，中线与各个单元相交线的长度称轮廓单元宽度，用符号Xs_i表示，即

Rsm反映被测表面加工痕迹的细密程度，反映了轮廓与中线的交叉密度，对评价承载能力、耐磨性、可漆性和密封性有指导意义。如汽车外形薄钢板，除了要控制幅度参数Ra值（0.9～1.3mm），还需进一步控制Rsm（0.13～0.23mm），以提高薄钢板的可漆性。

（3）混合参数 轮廓支承长度率Rmr（c）指在给定水平位置c上轮廓实体材料长度Ml（c）与评定长度的比率。用公式表示为

图6-3 轮廓单元平均宽度Rsm

在给定水平位置c上轮廓实体材料长度Ml（c）是指在给定水平位置c上，

图6-4 轮廓的支承长度率Rmr（c）

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（见图6-4），即

Ml（c）=Ml₁+Ml₂+…+Ml_nRmr（c）能直观反映实际接触面积的大小，综合反映了峰高和间距的影响，而摩擦、磨损、接触变形等都与实际接触面积有关，所以，当零件有更高功能要求时，应控制此参数。

轮廓的水平位置c不同，Rmr（c）也不同，因此，Rmr（c）的值是对应于不同水平位置c而给定的。水平位置c可用mm或占最大轮廓高度Rz值的百分比表示。

Rmr（c）是依据评定长度而不是在取样长度上来定义，因此可提供更加全面、稳定的参数值。一般情况下，Rmr（c）值越大，表明零件表面的耐磨性越好。

以上四个参数，Rz和Ra是基本参数，是标准中规定必须标注的参数；Rsm和Rmr（c）是附加参数，不能单独标注在图样上。当有镀覆性、耐蚀性和耐磨性等要求时，须标注附加参数。