第四节 零件的表面结构
机械图样上的技术要求是零件在设计、加工和使用中应达到的技术性指标，主要包括：表面结构、极限与配合、形状与位置公差、热处理以及其他有关制造的要求等(图7-33）。上述要求应按照国家标准规定的代(符）号或用文字正确地注写出来。本节介绍表面结构的表示方法。
图7-33 零件图上的技术要求
一、表面结构的概念
零件表面经过加工后，看起来很光滑，经放大观察却凹凸不平(图7-34）。实际表面的轮廓是由粗糙度参数（R轮廓）、波纹度参数（W轮廓）和原始轮廓参数（P轮廓）构成的。各种轮廓所具有的特性都与零件的表面功能密切相关。
1，粗糙度轮廓
粗糙度轮廓是指加工后的零件表面轮廓中具有较小间距和谷峰的那部分，它所具有的微观几何特性称为表面粗糙度。一般是由所采取的加工方法或其他因素形成的，
2．波纹度轮廓
波纹度轮廓是表面轮廓中不平度的间距比粗糙度轮廓大得多的那部分。它具有间距较大的、随机的或接近周期形式的成分构成的表面不平度称为表面波纹度。一般是工件表面加工时由意外因素引起的。
3．原始轮廓
原始轮廓是忽略了粗糙度轮廓和波纹度轮廓之后的总的轮廓。它具有宏观几何形状特征成为原始轮廓。一般是由机床、夹具等本身所具有的形状误差引起的。
零件的表面结构特征是粗糙度轮廓、波纹度轮廓和原始轮廓特性的统称。它是通过不同的测量与计算方法得出的一系列参数进行表征的，是评定零件表面质量和保证其表面功能的重要技术指标。
二、表面结构的参数
1．评定表面结构的参数
国家标准规定了评定表面结构的三组参数：
（1）轮廓参数（GB/T3505-2000）
R轮廓（粗糙度轮廓）参数；
W轮廓（波纹度轮廓）参数；
P轮廓（原始轮廓）参数。
（2）图形参数（GB/T18618-2002）
粗糙度图形参数；
波纹度图形参数。
（3）支承率曲线参数（GB/T18778.2-2003和GB/T18778.3-2006等）
此处主要介绍常用的评定粗糙度轮廓（R轮廓）的主要参数：轮廓算术平均偏差（Ra）和轮廓的最大高度（Rz）。
1）轮廓算术平均偏差（Ra）
在一个取样长度lr内，纵坐标值Z（X）绝对值的算术平均值。
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。
2．表面结构参数值的选用
表面结构参数值要根据零件表面不同功能的要求分别选用。粗糙度轮廓参数Ra几乎是所有表面必须选择的评定参数，参数值越小，零件被加工表面越光滑。因此，在满足零件使用的前提下，应合理选用参数值。表7-4和表7-5列出了粗糙度轮廓参数Ra值及相应的加工方法。
3.表面结构的图形符号、代号及标注方法
国家标准《产品几何技术规范（GPS）技术产品文件中表面结构的表示法》（GB/T131-2006）规定了表面结构的符号、代号及在图样上的标注方法。
（1）表面结构的图形符号
表面结构的图形符号及其含义，见表7-6。
（2）表面结构完整图形符号的组成
为了明确表面结构的要求，除了标注表面结构参数和数值外，必要时应标注补充要求，补充要求包括传输带、取样长度、加工工艺、表面纹理及方向、加工余量等。在完整符号中，对表面结构的单一要求和补充要求应注写在图7-35所示的指定位置。
（3）参数极限值的判断与标注规则
参数的单向极限：当只标注参数代号和一个参数值时，默认为参数的上限值。若为参数的单向下限值时，参数代号前应加注L，如L Ra3.2。
参数的双向极限：在完整符号中表示双向极限时应标注极限代号。上限值在上方，参数代号前应加注U，下限值在下方，参数代号前应加注L。如果同一参数有双向极限要求，在不致引起歧义的情况下，可不加注U、L。上、下极限值可采用不同的参数代号表达。
表7-7，表7-8是部分采用默认定义时的表面结构（粗糙度）代号及其含义。
4．表面结构要求在图样中的注法
国家标准（GB/T131-2006）规定了表面结构要求在图样中的注法，见表7-9。
