表面粗糙度参数Rz

表面参数 Rz、Rmax、Rt、R3z、RPc 等的测量甘晓川 张瑜 刘娜 石作德 谷荣凤在GB/T3505-2000《产品几何技术规范表面结构轮廓法表面结构 术语、定义及参数》中定义了表面幅度参数(纵坐标平均值)Ra、Rq、Rsk、 a q sk Rku 和间距参数、混合参数等，虽然该标准等效采用了 ISO4287:1997《几何产品规范(GPS)表面特征:轮廓法表面结构的术语、定义及参 数》，但这些参数远远不能满足我国目前工业生产的需要，特别是在 涉外产品中常常会提出一些非标的表面参数的技术要求，例如 Rmax(DIN EN ISO 4287)、 RPc(prEN 10049)、 R3z(Daimler Benz Standard 31007)等这些参数的正确测量直接影响产品符合性的判断，因此生 产部门对这些参数的准确测量都有迫切的需求同时，对这些参数的 正确认识及理解能有效地指导生产过程，在使产品技术指标满足要求 的同时可有效降低生产成本笔者在实际工作中经常会为一些厂家测量这样的参数，如发动机冷 凝管内表面的Rmax、Rt等参数、轴类零件的RPc参数现结合实例对 max t c这些参数的定义和测量方法作一些说明，以供参考。

一、参数的定义1. 参数 Rz(GB/T3505-2000)在一个取样长度lr内，最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之和的高度如 图 1 所示图 1 参数 R 示意图 z这里R/勺定义和GB/T3505-1983《表面术语 表面及其参数》中的定 义已经完全不同°GB/T3505-1983中Rz符号曾用于指示“不平度的十点 高度”正在使用中的一些表面测量仪器大多只能测量以前的参数Rz 因此，采用现行的技术文件和图样时必须小心慎重，因为用不同类型 的仪器按不同的规定计算所取得的结果之间的差别，并不都是非常微 小而可忽略的2. 参数 Rmax(DIN EN ISO 4287)参数Rmax与参数Ri之间有些关系，因此首先介绍R,•的定义 max zi ziRzi的定义为，在一个取样长度lr内最高峰和最低谷之间的垂直距离Rmax的定义为在评定长度lc内R .的最大值(在DIN EN ISO 4288 中, max ziRmax的符号为Rz1max)，其示意图如图2所示图 2 参数 R 示意图max3. 参数 Rt(GB/T3505-2000)参数Rt的定义为评定长度内最大的峰谷垂直距离，如图3所示图 3 参数 R 示意图t4. 参数 R3z(Daimler Benz Standard 31007)R3zi的定义为，轮廓上一个取样长度lr内第3高的轮廓峰和第3高 的轮廓谷之间的垂直距离，如图 4 所示。

图 4 参数 R3z 示意图R3z是5个连续取样长度上深度R3zi的平均值5. 参数 RPc(prEN 10049)参数RPc的定义为单位长度内连续穿过规定的上轮廓截止线cl和下 轮廓截止线c2的轮廓元素的数量在使用中取cl等于c2,它们间的 距离也叫做带宽(Bandwidth)或Peak Count Level通常会取它们位于中 线(Mean Line)或平行于中线指定的另外的直线的两侧，如图5所示图 5 参数 RP 示意图c三、测量使用的仪器测量使用的仪器为英国某公司生产的仪该仪器采用的是触针式测 量方法，其参数的测量误差为2%，具有分析评定25个参数R、22个 参数P、23个参数W、12个参数R&W和7个参数Rk的能力此外， 对同一测量数据可以进行多次不同参数的分析评定，而不需要多次测 量四、参数Rmax、Rt、R3z 的测量参数Rmax、Rt、R3的测量同测量参数Ra 一样，都需要使仪器的探针 max t 3 z a在被测表面上扫描规定的长度，从而得到表面轮廓表面轮廓经滤波 器滤波后得到原始轮廓，用规定的方式对原始轮廓进行分析就得到对 应的参数它们的评定与Ra的评定类似，滤波器、取样长度lc等评定条件的选 取都对评定结果有明显的改变。

笔者使用的滤波器是2CR-PC而取样 长度lc的选取由于没有明确的规定，工作中可选用与参数Ra同样的取 样长度lc,这也是广泛采用的方式图 6为使用仪对某钢管内表面进行测量后得到的轮廓，表 1 为该轮 廓各参数的测量结果图 6 某钢管内表面轮廓由表1的测量结果可以看出，Rt>Rmax>R >R3，这与前面介绍的这些t参数定义的含义是一致的表 1 某钢管内表面参数测量结果五、参数RPc的测量Rmax、 Rt、 R3 等这些参数的评定过程不再涉及其他条件的设定，所 max t 3以对它们的评定相对简单而参数RPc的评定稍显复杂一些，其评定过程还需要设定 3 个条件，分别为参考类型、高度、带宽其中参考 类型和高度是配合在一起的，笔者使用“平均值以上的高度”，且高度 为“0”，也就是以中线为中心，上下各半个带宽而带宽的大小就依靠 产品的技术要求了，表 2 即为一个技术要求的实例该要求分别对 7 个带宽每英寸长度内的峰值数量都提出了要求表2参数RPc技术要求实例分别在带宽中设定所要求的数值，然后计算机将依照设定的条件对 轮廓进行分析计算，从而得到所需的参数RPc数值表3为通过设定 不同条件后对图7分析后得到的参数RPc，图7为包含29个评定长度 的轮廓。

图 7 某轴类零件的外表面轮廓表3 某轴类零件的外表面RP参数测量结果实例C六、结束语表面可用具有不同定义的多种参数进行评定，前面涉及的仅仅为几 个比较常见的参数虽然有些参数在我国的国标中并未定义，但由于 这些参数在国外已大量使用，使得我们的制造部门不得不在对外贸易 中面对对方设置的贸易壁垒开展此类参数的测量可为生产和研究部 门的研制提供有力的技术支持，对打破技术性贸易壁垒也起到巨大的 作用作者单位【辽宁省计量科学研究院】。