表面粗糙度的选用原则,适用表面和推荐值
表面粗糙度选用原则
Q TCL低压电器（无锡）有限公司企业标准
Q/1.5.2
表面粗糙度选用原则
2008-08-15发布2008-08-30实施TCL低压电器（无锡）有限公司发布
企业标准文件编号Q/1.5.2
表面粗糙度选用原则
版本/次A/0
实施日期2008-8-30
制定审核批准页码1/13
1 范围
本标准规定了各种加工方式下产品零部件图样的表面粗糙度的参数和参数值及一般规定。
本标准适用于本公司产品零部件图样的表面粗糙度参数值的选用。
2 术语
评定轮廓的算术平均偏差（Ra）
在一个取样长度内纵坐标值绝对值的算术平均值。
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。
注：该术语在旧标准GB/T3505-1983中的符号为Ry，新标准GB/T3505-2000中将原术语十点高度Rz取消。
轮廓单元的平均宽度（RSm）
在一个取样长度内轮廓单元宽度的平均值。
注：该术语在旧标准GB/T3505-1983中的符号为Sm。
相对支撑比率（Rmr）
在一个轮廓水平截面确定的，与起始零位相关的支撑比率。
注：该术语在旧标准GB/T3505-1983中的符号为tp。
取样长度（lr）
用于判别被评定轮廓的不规则特征的X轴方向上的长度。
注：该术语在旧标准GB/T3505-1983中的符号为l。
3 表面粗糙度参数值
高度参数值Ra、Rz
3.1.1 Ra的系列值见表1，其补充系列值见表2。
表1 Ra系列值（um）
Ra
2550 100。
表面粗糙度选用标准
表面粗糙度选用-----------------------------------------------------------序号=1Ra值不大于\μm=100表面状况=明显可见的刀痕加工方法=粗车、镗、刨、钻应用举例=粗加工的表面，如粗车、粗刨、切断等表面，用粗镗刀和粗砂轮等加工的表面，一般很少采用-----------------------------------------------------------序号=2Ra值不大于\μm=25、50表面状况=明显可见的刀痕加工方法=粗车、镗、刨、钻应用举例=粗加工后的表面，焊接前的焊缝、粗钻孔壁等-----------------------------------------------------------序号=3Ra值不大于\μm=12.5表面状况=可见刀痕加工方法=粗车、刨、铣、钻应用举例=一般非结合表面，如轴的端面、倒角、齿轮及皮带轮的侧面、键槽的非工作表面，减重孔眼表面-----------------------------------------------------------序号=4Ra值不大于\μm=6.3表面状况=可见加工痕迹加工方法=车、镗、刨、钻、铣、锉、磨、粗铰、铣齿应用举例=不重要零件的配合表面，如支柱、支架、外壳、衬套、轴、盖等的端面。
紧固件的自由表面，紧固件通孔的表面，内、外花键的非定心表面，不作为计量基准的齿轮顶圈圆表面等-----------------------------------------------------------序号=5Ra值不大于\μm=3.2表面状况=微见加工痕迹加工方法=车、镗、刨、铣、刮1～2点/cm^2、拉、磨、锉、滚压、铣齿应用举例=和其他零件连接不形成配合的表面，如箱体、外壳、端盖等零件的端面。
要求有定心及配合特性的固定支承面如定心的轴间，键和键槽的工作表面。
第二节 表面粗糙度的选择及其标注
第二节表面粗糙度的选择一、表面粗糙度参数及参数值的选择（一）表面粗糙度评定参数的选择在表面粗糙度的六个评定参数中，Ra、Rz、Ry三个高度参数为基本参数Sm、S、t p为三个附加参数。
这些参数分别从不同角度反映了零件的表面形貌特征，但都存在着不同程度的不完整性。
因此，在具体选用时要根据零件的功能要求、材料性能、结构特点以及测量的条件等情况适当用一个或几个作为评定参数。
1）如果表面没有特殊要求时，一般仅选用高度参数。
在高度特性参数常用的参数值范围内（R a为0.025~6.3μm、R z为0.1~25μm），推荐优先选用Ra值，因为Ra能较充分地反应零件表面轮廓的特征。
但以下情况不宜选用Ra。
a. 当表面过于粗糙（Ra＞6.3μm）或太光滑（Ra＜0.025μm）时，可选用Rz，因为此范围便于选择用于测量Rz的仪器进行测量。
b. 当零件材料较软时，不能选用Ra，因为Ra值一般采用触针测量，如果用于软材料的测量，不仅会划伤零件表面，而且测得结果也不准确。
c. 如果测量面积很小，如顶尖，刀具的刃部以及仪表小元件的表面，在取样长度内，轮廓的峰或谷少于五个时，Rz也难于进行测量，这是可以选用Ry值。
2）当表面有特殊功能要求时，为了保证功能要求，提高产品质量，这是可以同时选用几个参数综合控制表面质量。
a. 当表面要求耐磨时，可以选用Ra、Ry、和t p。
b. 当表面要求承受交变应力时，可以选用Ry、Sm、和S。
c. 当表面着重要求外观质量和可漆性，可选用Sm和S。
（二）表面粗糙度参数值的选择表面粗糙度参数值的选择合理与否，不仅对产品的使用性能有很大的影响，而且直接关系到产品的质量和制造成本。
一般来说，表面粗糙度值（评定参数值）越小，零件的工作性能越好，使用寿命也越长。
但绝不能认为表面粗糙度值越小越好，为了获得粗糙度小的表面，则零件需经过复杂的工艺过程，这样加工成本可能随之急剧增高。
因此选择表面粗糙度参数值既要考虑零件的功能要求，又要考虑其制造成本，在满足功能要求的前提下，应尽可能选用较大的粗糙度数值。
表面粗糙度的检测及选择
表面粗糙度的选用
二、表面粗糙度参数值的选用
（1）同一零件上，工作表面的粗糙度应比非工作表面要求严格，Rmr(c)值 应大，其余评定参数值应小。
（2）对于摩擦表面，速度愈高，单位面积压力愈大，则表面粗糙度值应越 小，尤其是对滚动摩擦表面应更小。
印模法是利用一些无流动性和弹性的塑性材料，贴合在被测表面上，将被测表 面的轮廓复制成模，然后测量印模，从而来评定被测表面的粗糙度。适用于对 某些既不能使用仪器直接测量，也不便于用样板相对比的表面。如深孔、盲孔、 凹槽、内螺纹等。
表面粗糙度的选用
一、表面粗糙度的选用原则
1. 表面粗糙度高度参数的选择
确定表面粗糙度时，应首先在高度特性方面的参数（Ra、Rz）中选取，只有当 高度参数不能满足表面的功能要求时，才选取附加参数作为附加项目。
在评定参数中，最常用的是Ra，因为它是最完整、最全面地表征了零件表面的 轮廓特征。通常采用电动轮廓仪测量零件表面的Ra，电动轮廓仪的测量范围为 0.02~8μm。
2. 轮廓单元的平均宽度参数Rsm的选用
由于Ra、Rz高度参数为主要评定参数，而轮廓单元的平均宽度参数和形状特 征参数为附加评定参数，所以，零件所有表面都应选择高度参数，只有少数零 件的重要表面，有特殊使用要求时，才附加选择轮廓单元的平均宽度参数等附 加参数。
3. 轮廓的支承长度率Rmr(c)的选用
表面粗糙度的检测
常用的表面粗糙度的检测方法有：光切法、比较法、干涉法、针描法和印模法等。 四、比较法 比较法是将被测零件表面与标有一定评定参数值的表面粗糙度样板直接进行比 较，从而估计出被测表面粗糙度的一种测量方法。
表面粗糙度最新国家标注
评定长度一般按5个取样长n 度来确定。
3/29/2020
评定表面粗糙度的基准线
评定表面粗糙度的基准线,有以下两种： 轮廓的最小二乘中线m
在取样长度内，使轮廓上各点至一条该线的距离平方和为 最小。
即： n yi2 min i 1
技术产品文件中表面结构要求标注的控制元素
3/29/2020
a 上限或下限符号U或L b 滤波器类型“x”。标准滤波器是高斯滤波器(GB/T 18777)。
以前的标准滤波器是2RC滤波器。将来也可能对其他的滤波器 进行标准化。在转换期间，在图样上标注滤波器类型对某些公 司比较方便。滤波器类型可以标注为“高斯滤波器”或 “2RC"。滤波器名称并没有标准化，但这里所建议的标注名 称是明确的，无争议的。
表面粗糙度GB/T 131- 2006
重机技术中心标准化 侯岩舒 2016.8
新国标 GB/131- 2006《产品几何技术规范( GPS) 技术产品文件中表面结构的表示法》
充分考虑了对零件表面质量影响的多种因素, 除表面粗糙度外还有在机械加工过程中, 由 于机床、工件和刀具系统的振动, 在工件表 面所形成的间距比粗糙度大得多的表面不平 度、即波纹度的影响。所以, 表面粗糙度、 表面波纹度以及表面几何形状误差总是同时 生成并存在同一表面上综合影响零件的表面 轮廓。
3/29/2020
5 表面结构要求在图样中的注法
图1 表面结构要求的注写方向
3/29/2020
标注在轮廓线上或指引线上
表面结构的注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一 致。表面结构要求可标注在轮廓线上, 其符号应从材料 外指向并接触表面, 如图 2 所示。必要时, 表面结构也 可用带箭头或黑点的指引线引出标注, 如图 3 所示。
表面粗糙度参数的选用
在一个取样长度lr 内，最大轮廓峰高zp 和最பைடு நூலகம்轮廓谷深zv之和的高
度。
用公式表示为 Rz =zp +zv
轮廓的最大高度
项目3 表面粗糙度参数的选用
3）轮廓单元的平均宽度RSm （间距参数） 在一个取样长度lr 内，轮廓单元宽度xs 的平均值。
RSm
1 m
m i 1
Xsi
轮廓单元的宽度
表面粗糙度轮廓单元
项目3 表面粗糙度参数的选用
2.表面粗糙度评定参数
1）评定轮廓的算术平均偏差Ra（幅度参数） 即在一个取样长度lr 内，轮廓上各点至基准线的距离的绝对值
的算术平均值。如图所示。
Ra 1
l
y dx
l0
近似为 Ra 1
n
n i 1
yi
轮廓算术平均偏差
项目3 表面粗糙度参数的选用
算术平均中线 （面积和） i 1 i 1
F1
F2
Fi
F1′
Fi′
F2′
lr
表面粗造度轮的算术平均中线
项目3 表面粗糙度参数的选用
5）轮廓单元：即一个轮廓峰和其相邻的一个轮廓谷的组合。
● 轮廓峰高zp ● 轮廓谷深zv ● 轮廓单元的高度zt ● 轮廓单元的宽度xs
● 高度和间距辨别力：即应计入被评定轮廓的轮廓峰和轮廓谷的最小高 度和最小间距。
匀性差，可选ln＞5lr。
取样长度与评定长度
项目3 表面粗糙度参数的选用
lr和ln的数值
Ra /μm
Rz /μm lr /mm ln /mm（ln =5lr ）
≥0.008～0.02 >0.02～0.1
≥0.025～ 0.10
机械零件表面粗糙度的选择
机械零件表面粗糙度的选择表面粗糙度是反映零件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标，是检验零件表面质量的主要依据。
通常，机械零件表面粗糙度的大小与加工方法和加工精度有关，它直接影响静配合的坚固程度、摩擦消耗功多少、零件的疲劳强度及耐蚀性能。
它选择的合理与否，直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。
1、零件表面粗糙度的选择原则⑴在满足表面工作要求的情况下，尽量选大值。
⑵同一零件上，工作表面粗糙度值低于非工作表面粗糙度值。
⑶摩擦表面粗糙度值低于非摩擦表面粗糙度值。
⑷受循环负荷的表面及易引起应力集中的表面粗糙度值要小。
⑸配合性质稳定性要求高的结合表面，粗糙度值要小。
对动配合，配合间隙小的表面，粗糙度值要小；对静配合，要求连接牢固可靠，承受载荷大时粗糙度值要小。
⑹配合性质相同，零件尺寸越小则粗糙度值越小；同一公差等级，小尺寸比大尺寸的粗糙度值要小，轴比孔的粗糙度值要小。
2、常用的选择零件表面粗糙度的方法及弊病[在机械零件设计工作中粗糙度的选择方法有 3 种，即计算法、试验法和类比法。
应用最普遍的是类比法，此法虽简便、迅速、有效，但需要有充足的参考资料。
目前，设计中最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度，即计算法。
通常情况下，机械零件尺寸公差要求越小，机械零件的表面粗糙度值也越小，但它们之间又不存在固定的函数关系。
如一些机器、仪器上的手柄、手轮以及卫生设备、食品机械上的某些机械零件的修饰表面，它们的表面要求加工得很光滑（即表面粗糙度要求很高），但其尺寸公差要求却很低。
一般情况下，有尺寸公差要求的零件，其公差等级与表面粗糙度数值之间还是有一定的对应关系的。
虽然机械零件表面粗糙度与尺寸公差之间关系的经验计算公式在相关工具书中都有很多介绍，并列表供读者选用。
但只要细心阅来就会发现，虽然采取完全相同的经验计算公式，但所列表中的数值也不尽相同，有的还有很大的差异。
这就给不熟悉这方面情况的人带来了困惑，同时也增加了他们在机械零件设计工作中选择表面粗糙度的困难。
表面粗糙度设定规范
粗糙度设定规范目录1.粗糙度的定义—————-—-—--—-—-——-----—-—-----—---—--—--——--—-——-———-——-——---———-22.内容—-—--—-—----—---—--——--——-----—----—-—--—-—--———-——————--——-——-—-———---—-—---24。
1粗糙度介绍—--—-—---—-———--—————-———-—--—-——---——--—-——-----——--———-—-—-—24。
1.1粗糙度产生的原因—-——---—-—-——-—————---—-———————-----————---—-—-——24.1。
2粗糙度的评价标准——--————-————--——-—-----—--—-——------——-—-—----——34。
1。
3表面粗糙度代（符）号及其注法——-—----—---——--——————-——---——64.2表面粗糙度的选用-——-—-----——————--——----——-——-——-—-——-—-—--—————--——114.2.1表面粗糙度的选用原则--———-—--—--------————-—-————---——---—-——114。
2.2表面粗糙度参数值的适用表面----—-----——----———-----—-—---—-124.2。
3轴和孔的表面粗糙度参数推荐值——--—-—--—————-—-———————-—-——134。
2.4各种常用加工方法可能达到的表面粗糙度——--—-——--——---—-144。
2。
5座椅常用部品粗糙度设定—--————-—————-—---—-—--------—--—-————154.3表面粗糙度的检测方法—-------———----—-—---—--—--—-—--——-—————----——163.相关文件—-———---—--——--——--——---———--—--——-—--—-———-—--—-—-—---——-—-———--——-—174.实施要求——---——--———-———-———--——-———-—-—————--———--——-—--————----———--—————-—175.附件—————-----———--————-—-——--——-—-————--—--———---—---—-—-———-——--———----—-————173 定义粗糙度：加工表面上具有的间距很小(小于1mm)的微小峰谷所形成的微观几何形状特征。
表面粗糙度复习
一、表面粗糙度参数的选择
1）对于光滑表面和半光滑表面，一般采用 Ra 作为评定参 数。
2）对于极光滑和极粗糙表面，宜采用Rz作为评定参数。
3）对不允许出现较大加工痕迹和受交变应力作用的表 面，应采用Ry作为评定参数。
大多采用Ra表示
§5.3 表面粗糙度参数及其数值的选择
表示用去除材料的方法获得加工表面 （车、铣、钻、磨、抛光、腐蚀 ）
（3）
表示表面是用不去除材料的方法获得
（4）
用于标注有关参数和说明 (铸、锻、冲压、热轧、冷轧)
§5.4 表面粗糙度的代号标注方法
二、 表面粗糙度代号含义
a1.a2－－粗糙度高度参数代号及 其数值（μm）
b－－加工要求、镀覆、涂覆、表
三、在图样上的规定标注
1．同一表面只注一次，注在可见轮廓线或尺寸线的延长线上； 2. 符号的尖端应从材料外指向表面，并与表面轮廓接触上；
3．无论符号的方向如何，字头保持向上或向左； 4．有多个表面的粗糙度相同，在图纸右上角,加注“其余”字样, 若
全部表面的粗糙度相同则不加“其余”字样。 5 ． 同 一 表 面 有 不 同 粗 糙 度 要 求 时 用 细 实 线 画 其 分 界 线 ， 再 标 注 .
二、表面粗糙度参数值的选择
● 选择原则： 1、在满足功能要求的前提下尽可能选用较大参数值 2、工作表面比非工作表面要严 3、接触表面要比非接触表面严 4.Ra 值要与加工方法及尺寸公差协调
§5.4 表面粗糙度的代号标注方法
一、 表面粗糙度的符号
（1）H 60° （2）
2H 60°
基本符号, 一般不单独使用
面处理或其它说明等
c－－取样长度(mm) d－－加工纹理方向符号 e－－加工余量(mm)
表面粗糙度参数值的选用原则
表面粗糙度参数值的选用原则1. 引言表面粗糙度是指物体表面的凹凸不平程度，对于许多工程应用来说，表面粗糙度是一个重要的质量指标。
通过选择合适的表面粗糙度参数值，可以确保产品的性能、功能和使用寿命。
本文将介绍表面粗糙度参数值的选用原则，包括定义和计算表面粗糙度的方法、常用的表面粗糙度参数以及选用参数值的考虑因素。
2. 表面粗糙度的定义和计算方法表面粗糙度是指物体表面在微观尺寸上存在的凹凸不平程度。
常见的表面粗糙度计算方法包括光学法、机械法和电子扫描法等。
光学法是通过光线反射来测量物体表面的凹凸不平程度，常用的光学仪器有显微镜和投影仪等。
机械法是利用机械探针或测头来测量物体表面的高低起伏，常见的仪器有激光干涉仪和形貌仪等。
电子扫描法是利用电子束或激光束扫描物体表面，通过探测器接收反射或散射的信号来测量表面粗糙度，常见的仪器有原子力显微镜和扫描电子显微镜等。
3. 常用的表面粗糙度参数表面粗糙度参数是用来描述表面粗糙度特征的数值指标。
常用的表面粗糙度参数包括以下几种：3.1 平均粗糙度（Ra）平均粗糙度是指在一定测量长度内，物体表面所有凹凸不平程度的平均值。
Ra是最常用的表面粗糙度参数之一，通常以微米（μm）为单位。
3.2 最大峰高（Ry）最大峰高是指物体表面上最高峰与最低谷之间的距离。
Ry可以用来评估物体表面的极端不平程度，通常以微米（μm）为单位。
3.3 峰谷高差（Rz）峰谷高差是指物体表面上相邻峰和谷之间的距离差异。
Rz可以用来评估物体表面的起伏程度，通常以微米（μm）为单位。
3.4 峰谷平均高差（RzJIS）峰谷平均高差是指在一定测量长度内，物体表面相邻峰和谷之间距离差异的平均值。
RzJIS是日本工业标准（JIS）中定义的表面粗糙度参数，通常以微米（μm）为单位。
3.5 峰值密度（S）峰值密度是指在一定测量长度内，物体表面上峰和谷的数量。
S可以用来评估物体表面的密集程度。
4. 表面粗糙度参数值的选用原则选择合适的表面粗糙度参数值需要考虑多个因素，包括产品功能要求、制造成本、加工工艺和材料特性等。
GB 1031-1995 表面粗糙度 参数及其数值
术语和定义
本标准采用
标准中所规定的有关术语和定义
评定表面粗糙度的参数及其数值系列
本标准采用中线制评定表面粗糙度 表面粗糙度参数从下列三项中选取 轮廓算术平均偏差 微观不平度十点高度 轮廓最大高度 在高度特性参数常用的参数值范围内 为
为
推荐优先选用
Hale Waihona Puke 轮廓算术平均偏差的数值规定于表 表
微观不平度十点高度 和轮廓最大高度 的数值规定于表
参数
最大值的方向一致时 则可不规定测量截面的方向 否则应在图样上标出
对表面粗糙度的要求不适用于表面缺陷 在评定过程中不应把表面缺陷 如沟槽 气孔 划痕等 包
含进去 必要时 应单独规定对表面缺陷的要求
根据表面功能和生产的经济合理性 当选用标准中表 表 表 系列值不能满足要求时 可选取
补充系列值 见附录 补充件
中注出
表
续表 表
对于微观不平度间距较大的端铣 滚铣及其它大进给走刀量的加工表面 应按标准中规定的取样
长度系列选取较大的取样长度值
由于加工表面的不均匀性 在评定表面粗糙度时其评定长度应根据不同的加工方法和相应的取样
长度来确定 一般情况下 当测量
和 时推荐按表 和表 选取相应的评定长度值 如被测表面
均匀性较好 测量时可选用小于 的评定长度值 均匀性较差的表面可选用大于 的评定长度值
规定表面粗糙度要求的一般规则
在规定表面粗糙度要求时 必须给出表面粗糙度值和测定时的取样长度值两项基本要求 必要时
也可规定表面加工纹理 加工方法或加工顺序和不同区域的粗糙度等附加要求
表面粗糙度的注法应符合
的规定
为保证制品表面质量 可按功能需要规定表面粗糙度参数值 否则 可不规定其参数值 也不需检
表面粗糙度参数及其数值的国家标准
（4）表面粗糙度各参数的数值应在垂直于基准面的各截面上获得。对给定的表面，如 截面方向与高度参数（Ra、Rz）最大值的方向一致时，则可不规定测量截面的方向， 否则应在图样上标出。
（5面缺陷（如沟 槽、气孔、划痕等）包含进去。必要时，应单独规定对表面缺陷的要求。
一、规定表面粗糙度要求的一般规则
2. 表面结构要求在图样和其它技术产品文件中的注法
（1）在规定表面粗糙度要求时，应给出表面粗糙度参数值和测定时的取样长度值两项 基本要求。必要时也可规定表面加工纹理、加工方法或加工顺序和不同区域的粗糙度 等附加要求。
（2）表面粗糙度的标注方法应符合GB/T 131-2006的规定；缺省评定长度值应符合 GB/T 10610-2009的规定。
二、评定表面结构的参数及其数值系列
三、分类及表面粗糙度参数
三、分类及表面粗糙度参数
（6）根据表面功能和生产的经济合理性，当选用标准系列值不能满足要求时，可选取 标准中规定的补充系列值。国家标准对Ra、Rz、Rsm的补充系列值作了明确规定，需 要时可从GB/T 1031-2009附录A中选取。
二、评定表面结构的参数及其数值系列
国家标准规定，表面粗糙度参数从下列两项中选取： ——轮廓的算术平均偏差Ra； ——轮廓的最大高度Rz。 在幅度参数（峰和谷）常用的参数值范围内（Ra为0.025μm~6.3μm，Rz为 0.1μm~25μm）推荐优先选用Ra。
表面粗糙度
表面粗糙度
Rz =︱ypmax︱+︱yvmax︱
表面粗糙度
评定参数的数值选用
• 标准规定当Ra为0.025～6.3μm或Rz为0.100～ 2.5μm范围时，应优先选用Ra参数。
• 当Ra<0.025μm，Ra>6.3μm时，用光学仪器测量 比较适合，因此选用Rz。工厂一般只能测Rz参 数。
表面粗糙度
• 同一精度，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度值要小。
表面粗糙度
(3) 形状误差：零件表面中峰谷的波长和波高之比大 于1000的不平程度属于形状误差。
表面粗糙度
1.1.2表面粗糙度对零件性能的影响
1.影响零件的耐磨性； 2.影响配合性质的稳定性； 3.影响零件的疲劳强度； 4.影响零件的抗腐蚀性； 5.影响零件的密封性； 6.对零件的外观、测量精度、表面光学性能、导电
代号
意义
表示不允许去除材料，用任何方法获得的 表面，粗糙度最大高度为0.4μm
表示去除材料，粗糙度最大高度的最大值 0.2μm
用去除材料方法获得的表面，传输带 0.008-0.8mm,
表示不允许去除材料，双向极限值，上限 值：算术平均偏差3.2μm，下限值：算术平 均偏差0.8μm
表面粗糙度
1.3.3表面粗糙度代(符)号在图样上的标注
• 轮廓的最小二乘中线m：在取样长度内，使轮廓 上各点至一条该线的距离平方和为最小。即：
n
yi2 min
i 1
表面粗糙度
轮廓算术平均中线m：在取样长度内，将实际轮廓划 分上下两部分，且使上下面积相等的直线 。即：
F1+F3+…+F2n-1= G2+G4+…+G2n
机加工表面粗糙度
4.1 基本概念4.1.1 表面粗糙度的定义表面粗糙度（Surface roughness）是指加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性性它是一种微观几何形状误差，也称为微观不平度。
表面粗糙度应与形状误差（宏观几何形状误差）和表面波度区别开。
通常，波距小于1mm 的属于表面粗糙度，波距在1~10mm 的属于表面波度，波距大于10mm 的属于形状误差，如图4-1 所示。
4.1.2 表面粗糙度对机械零件使用性能的影响表面粗糙度的大小对零件的使用性能和使用寿命有很大影响。
1. 影响零件的耐磨性表面越粗糙，摩擦系数就越大，相对运动的表面磨损得越快。
然而，表面过于光滑，由于润滑油被挤出或分子间的吸附作用等原因，也会使摩擦阻力增大和加速磨损。
2. 影响配合性质的稳定性零件表面的粗糙度对各类配合均有较大的影响。
对于间隙配合，两个表面粗糙的零件在相对运动时会迅速磨损，造成间隙增大，影响配合性质；对于过盈配合，在装配时表面上微观凸峰极易被挤平，产生塑性变形，使装配后的实际有效过盈减小，降低联接强度；对于过渡配合，因多用压力及锤敲装配，表面粗糙度也会使配合变松。
3. 影响疲劳强度承受交变载荷作用的零件的失效多数是由于表面产生疲劳裂纹造成的。
疲劳裂纹主要是由于表面微观峰谷的波谷所造成的应力集中引起的。
零件表面越粗糙，波谷越深，应力集中就越严重。
因此，表面粗糙度影响零件的抗疲劳强度。
4. 影响抗腐蚀性粗糙表面的微观凹谷处易存积腐蚀性物质，久而久之，这些腐蚀性物质就会渗入到金属内层，造成表面锈蚀。
此外，表面粗糙度对接触刚度、密封性、产品外观、表面光学性能、导电导热性能以及表面结合的胶合强度等都有很大影响。
所以，在设计零件的几何参数精度时，必须对其提出合理的表面粗糙度要求，以保证机械零件的使用性能。
/hhxing/book/version2/f42.htm4.3 表面粗糙度的选用4.3.1 评定参数的选用1. 幅度参数的选用幅度参数是标准规定的基本参数，可以独立选用。
表面粗糙度的评定参数及其数值的选用
0.8
1.6
滑动轴承表面
公差 等级
表面
Ra
轴
0.4～0.8
IT6至IT9
孔
0.8～1.6
IT10至 IT12
流体 润滑
轴
0.8～3.2
孔
1.6~3.2
轴
0.1~0.4
孔
0.2~0.8
5.4表面粗糙度符号、 代号及其标注
一、表面粗糙度符号、代号
1、表面粗糙度基本符号 任意加工方法获得表面 用去除材料方法获得表面 用不去除材料的方法获得的表面
f
Rz3.2 max Rz1.6 min
用去除材料的方法获得的表面粗糙度，Rz
的最大值为3.2μm，最小值为1.6μm
⑵、其他各项规定的标注
①、取样长度的标注（l 按国标选取，见表 5－1）。
1.
6.
6 2.5
3
取样长度的标注
其他各项规定的标注.1
②、附加参数Sm、S、tp的标注
a
Sm0.05
a)
5.3 表面精度设计
表面粗糙度的评定参数 及其数值的选用
一、评定参数的选择
1、高度评定参数的选用 ⑴、无特殊要求，一般选用高度参数。 当Ra为0.025~6.3μm、Rz为0.1~25μm，优
先选用Ra。 ⑵ห้องสมุดไป่ตู้特殊：Ra> 6. 3μm 或Ra <0.025 μm
选Rz；软材料选Rz；小平面选Ry。
0.05 0.8 12.5
0.1 1.6
表面粗糙度的参数值.1
表5－3 微观不平度十点高度Rz和轮廓不平度最 大高度Ry的数值μm
0.025 0.4 6.3 100 1600 0.05 0.8 12.5 200 Rz、 Ry 0.1 1.6 25 400 0.2 3.2 50 800
表面粗糙度的技术要求
件表面，以及最易产生应力集中的部位（如沟槽、园角、
（4）配合要求高的表面，表面粗糙度值应小些。
表面粗糙度的选择
2. 表面粗糙度评定参数值的选择 3）类比法 （5）对防腐性能、密封性能要求高的表面，表面粗糙度
表面粗糙度的技术要求
1. 表面粗糙度评定参数的选择 如无特殊要求，一般仅选用幅度参数 1）在Ra=0.025～6.3μ ｍ范围内，优先选用Ra。表面过于 粗糙或太光滑时，多采用Rz。
2）当表面不允许出现较深加工痕迹，防止应力过于集中， 要求保证零件的抗疲劳强度和密封性时，需选Rz。
表面粗糙度的选择
值应小些。
（6）配合零件表面的粗糙度与尺寸公差、形位公差应协
调。一般应符合：尺寸公差>形位公差＞表面粗糙度。
（7）还需考虑其他一些因素和要求
表面粗糙度检测
表面粗糙度技术要求粗糙度的技术要求
1. 表面粗糙度轮廓技术要求的内容
在零件图上规定表面粗糙度轮廓的技术要求时，必须 标注幅度参数符号及允许值，同时还应标注传输带、取 样长度、评定长度的数值（若默认采用标准化值，则不 标注）、极限值判断规则（若默认采用16%规则，则不 标注）。 必要时可以标注补充要求，如表面加工纹理及方向、 加工余量、附加的RSm等。
选用的原则：在满足零件表面功能的前提下，评定参
数的允许值尽可能大（除Rmr(c)外），以减小加工困难，
降低生产成本。
表面粗糙度的选择
2.表面粗糙度评定参数值的选择 选择方法 1) 计算法
2）试验法
3）类比法
表面粗糙度选择原则及其机加工方法 (1)
表面粗糙度选择很详细的37．表面粗糙度如何选择？答：表面粗糙度的选择既要满足零件表面的使用功能要求，又要考虑加工的经济性。
38．用类比法确定表面粗糙度时，对高度参数一般按哪些原则选择？答：同一零件上，工作表面的表面粗糙度值应小于非工作表面。
摩擦表面的表面粗糙度值应小于非摩擦表面；滚动摩擦表面的表面粗糙度值应小于滑动摩擦表面；运动速度高、单位压力大的表面粗糙度值应小。
受循环载荷的表面及易引起应力集中的部位（如圆角、沟槽）表面粗糙度值应选得小些。
配合性质要求高的结合表面，配合间隙小的配合表面以及要求连接可靠，受重载的过盈配合表面等都应取较小的表面粗糙度值。
配合性质相同，零件尺寸越小，其表面粗糙度值应越小。
同一精度等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度值要小。
对于配合表面，其尺寸公差、形状公差、表面粗糙度应当协凋，一般情况下有一定的对应关系。
39．表面粗糙度Ra为50-100μm时，表面形状什么特征，如何应用？答：表面形状特征为明显可见刀痕，应用于粗造的加工面，一般很少采用。
铸、锻、气割毛坯可达此要求。
40．表面粗糙度Ra为25μm时，表面形状什么特征，如何应用？答：表面形状特征为可见刀痕，应用于粗造的加工面，一般很少采用。
铸、锻、气割毛坯可达此要求。
41．表面粗糙度Ra为12.5μm时，表面形状什么特征，如何应用？答：表面形状特征为微见刀痕, 应用于粗加工表面比较精确的一级，应用范围较广，如轴端面、倒角、螺钉孔和铆钉孔的表面、垫圈的接触面等。
42．表面粗糙度Ra为6.3μm时，表面形状什么特征，如何应用？答：表面形状特征为可见加工痕迹，应用于半粗加工面，支架、箱体、离合器、皮带轮侧面、凸轮侧面等非接触的自由表面，与螺栓头和铆钉头相接触的表面，所有轴和孔的退刀槽，一般遮板的结合面等。
43．表面粗糙度Ra为3.2μm时，表面形状什么特征，如何应用？答：表面形状特征为微见加工痕迹，应用于半精加工面，箱体、支架、盖面、套筒等和其他零件连接而没有配合要求的表面，需要发蓝的表面，需要滚花的预先加工面，主轴非接触的全部外表面等。
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4.2表面粗糙度的选用
4.2.1表面粗糙度的选用原则：
（1）在满足零件表面使用功能的前提下，表面粗糙度的要求尽可能低，即尽量选用大的参数值（除Rmr(c)外），以减小加工难度，降低制造成本。
（2）在同一个零件上，非工作表面比工作表面的表面粗糙度值大。
（3）受循环载荷的表面及容易引起应力集中的表面（如圆角、沟槽），表面粗糙度值要小。
（4)配合性质相同时，尺寸小的零件比尺寸大的表面粗糙度值小；
同一公差等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度值要小。
（5）运动速度高、单位压力大的摩擦表面比运动速度低、单位压力小的非摩擦表面的表面粗糙度值小。
（6）一般情况下，尺寸和表面形状要求精确程度高的表面，表面粗糙度值要小。
4.2.2表面粗糙度参数值的适用表面：
4.2.3 轴和孔的表面粗糙度参数推荐值
4.2.4 各种常用加工方法可能达到的表面粗糙度
注：对于钣金类的冲裁
在普通冲裁中，材料都是从模具刃口处产生裂纹而剪切分离，制件尺寸精度低（＜IT11），断面粗糙（Ra=12.5～6.3μm），不平直，断面有一定斜度，往往不能满足零件较高的技术要求，有时还需再进行多道后续的机械加工。
精密冲裁是使材料呈纯剪切的形式进行冲裁，是通过改进模具来提高精度和改善断面质量的，制件尺寸精度可达到IT6～ IT9，断面粗糙度Ra=1.6～0.4μm，断面垂直度可达89°30′或更佳。