表面结构(粗糙度)
表面粗糙度与加工精度的关系
表面粗糙度与尺寸公差关系密切，一定的尺寸公差要有相应的表面粗糙度。一般表面粗糙度Ra应不超过公差的1/
表面结构:
表面结构包括表面粗糙度、表面波纹度和表面缺陷。宏观的表面结构精度称为形状精度，它是由形状公差来
实际表面:
工件上实际存在的一个表面，它是按所定特征由加工形成的，实际表面是由粗糙度、波纹度和形状叠加而形
实际表面轮廓:
由一个平面与实际表面相交所得的轮廓。它由粗糙度轮廓、波纹度轮廓和形状轮廓构成。
表面粗糙度:
指加工表面上具有的较小间距和峰谷组成的微观几何形状误差。一般是由所采用的加工方法和其它因素造成
表面波纹度:
由间距比粗糙度大得多的、随机的或接近周期形成的成分的表面不平度。通常包含当工件表面加工时由意外
哪种不平度，例如，由一个工件或某一刀具的失控运动所引起的。
表面粗糙度是微观几何形状误差、形状误差是表面宏观形状误差、表面波纹度误差是中间形状误差。这三者常在
轮廓叠加出现，它们的形状一般呈波浪形，符号λ是间距（或波距），h是幅度。我们常以间距的大小来划分这三间距小于1mm的属于表面粗糙度；间距在1mm～10mm的属于表面波纹度；间距大于10mm的属于形状误差。
《表面粗糙度 参数及其数值》（GB/T1031－1995）规定了评定的参数及其数值和一般规则。
1、评定表面粗糙度的参数
a、标准规定采用中线制评定表面粗糙度。
b、表面粗糙度参数从下列三项中选取：轮廓算术平均偏差－－Ra 微观不平度十
注：微观不平度十点高度Rz是在取样长度内5个最大轮廓峰高的平均值与5个最大轮廓谷深的平均值之和。
c、在高度特性参数常用的参数值范围内（Ra为0.025～6.3?，Rz为0.1～25?）推荐优先选用Ra。
d、根据表面功能的需要，除表面粗糙度高度参数（Ra、Rz、Ry）外可选用下列的
轮廓微观不平度的平均间距－－Sm 轮廓的单峰平均间距－－S 轮廓支承长度率p
2、表面粗糙度高度参数之间的相互关系
Ra、Rz和Ry是从不同角度提出的评价加工表面的微观几何形状特性的参数，
理论上它们之间不存在相互对应的比例关系。但在实际使用中可能会出现虽然
标注了Ra参数值，但只能测出Rz（或相反）；或在某些计算公式中，用Rz计算
而在图样中需用Ra参数标注，因此需要了解Ra和Rz及Ry之间的大致对应关系。
据对Ra和Rz用数理统计方法得出相互依赖关系，其发散范围：
Rz±2σ＝1/2Ra～2Ra
Rz与Ra值相互的精确换算即不能用理论来证明，也不能依据经验来证实。由
图8－15可以看出，Ra与Rz有一个散射范围，当Ra换算成Rz时，要以Rz的上限
值为准，而当Rz换算成Ra时要以Ra的上限为准。
据有关资料介绍Ra与Ry的对应关系；Ry＝2Ra～30Ra
3、取样长度和评定长度的选用
3、1 取样长度（ l ）的数值从表30－6给出的系列中选取。
3、2一般情况下，在测量Ra、Rz和Ry时推荐按表30－7、表30－8选用对应的取样长度值，此
上和技术文件中可省略。当有特殊要求时应给出相应的取样长度，并在图样上或
4、 在规定表面粗糙度要求时，必须给出粗糙度参数值和测定时的取样长度值两项基本要求”
由于表面经机械加工而形成微观不平度的不均匀性，仅取一个取样长度内的粗糙度参考值是不够的，还应规
一个合适的最小表面段长度，即评定长度 ln （包括一个或几个取样长度值）。
5、粗糙度检验的简化程序
表36－7 粗糙度检验的简化程序
轮廓算术平均偏差轮廓最大高度微观不平度十点高度
Ra Ry Rz
0.013a0.050.05
0.025a0.10.1
0.05a0.20.2
0.10a0.40.4
0.20a0.80.8
0.40a 1.6 1.6
0.80a 3.2 3.2
1.6a 6.3 6.3
3.2a12.512.5
6.3a2525
12.5a5050
25a100100
50a200200
100a400400
注:上表的关系只有在峰高与谷深相等时才成立,一般加工面只能近似地满足表中列出的是为了便于大致指定表面粗糙度而经过归纳的数值
磨削.
面粗糙度。一般表面粗糙度Ra应不超过公差的1/8。表面结构精度称为形状精度，它是由形状公差来表达的。，实际表面是由粗糙度、波纹度和形状叠加而形成的一个表面。波纹度轮廓和形状轮廓构成。差。一般是由所采用的加工方法和其它因素造成的。表面不平度。通常包含当工件表面加工时由意外因素引起的、表面波纹度误差是中间形状误差。这三者常在一个表面距），h是幅度。我们常以间距的大小来划分这三类误差：纹度；间距大于10mm的属于形状误差。的参数及其数值和一般规则。
刮.精绞.磨齿.滚压.
压.
超精加工.
粗绞.
粗刮.滚压刮.滚压.铣齿.
0.20.25
0.315
0.4
0.5
0.63
0.8
1
1.25
1.6
22.5
3.15
4
5
6.3
8
10
12.5
16
20
25
31.5
40
50
a 微观不平度十点高度－－Rz 轮廓最大高度－－Ry 的平均值与5个最大轮廓谷深的平均值之和。
z为0.1～25?）推荐优先选用Ra。
下列的附加评定参数：
长度率－－t p
参数，
能会出现虽然
中，用Rz计算
致对应关系。
30－7、表30－8选用对应的取样长度值，此时取样长度的标注在图样样上或技术文件中注出。
的取样长度值两项基本要求”
个取样长度内的粗糙度参考值是不够的，还应规定
取样长度值）。
来检验的工件表面，选择目视法检查。例如，因为
，或者因为存在明显影响表面功能的表面缺陷。
与粗糙度比较样块进行触觉和视觉比较的方法
目视检查在表面上那个最有可能出现极值的部位进行测量。
“max”的要求时，若出现下述情况，工件是合格的，
0.16
0.2
0.25
0.315
0.4
0.5
0.63
0.8
1
1.25
1.6 0.01
0.02
0.025
0.032
0.04
0.05
0.063
0.08
0.1
0.125
0.16
超过规定值；
值超过规定值；
12次的测量。如测25次，允许有4个测得值超过规定值。
时，一般在表面可能出现最大值处（如有明显可见的深槽处）痕迹，则可在均匀分布的三个部位测量。
度检验结果。因此，对于要求严格的零件，一开始就应直接
粗糙度数
N三角符号
－
N1
N2
N3
N4
N5
N6
N7
N8
N9
N10
N11
N12
－
工面只能近似地满足
1.62
2.5
3.1545 6.381012.516202531.540506380100125160200250