第5讲粗糙度公差

精密车
5.3各种加工方法达到的粗糙度
加 工 方 法 表面粗糙度Ra（μm） 6.3 ~ 3.2 6.3 ~ 1.6 3.2 ~ 0.8 半精铰 （一次铰） 精 铰 （二次铰） 钢 黄铜 铸铁 铰 孔
钢、轻合金
黄铜、青铜 钢
1.6 ~ 0.8
0.8 ~ 0.4 0.8 ~ 0.2 0.8 ~ 0.4 0.2 ~ 0.1 12.5 ~ 3.2 3.2 ~ 0.8 0.8 ~ 0.4 12.5 ~ 3.2 3.2 ~ 0.4 0.8 ~ 0.2 1.6 ~ 0.8
在上述三个符号上均加一小圆，表示所有表面具有相同的表面 粗糙度要求
5.1 表面粗糙度符号及代号
2.表面粗糙度的代号
a1、a2 —— 粗糙度高度参数的 允许值（μm）； b —— 加工方法、镀涂或其他 表面处理； c —— 取样长度（mm）； d —— 加工纹理方向符号； e —— 加工余量（mm）； f —— 粗糙度间距参数值（mm ）或轮廓支撑长度率
5.5 各种精度零件表面状态






8．表面粗糙度Ra为0.4μm时，表面形状特征为微辨加工痕迹的方向，应 用于中型机床（提高精度）滑动导轨面，滑动轴承的工作表面等。 9．表面粗糙度Ra为0.2μm时，表面形状特征为不可辨加工痕迹的方向， 应用于精密机床主轴锥孔，航空发动机叶片的叶盆和叶背面。 10．表面粗糙度Ra为0.1μm时，表面形状特征为暗光泽面，应用于精密机 床主轴箱与套筒配合的孔，磨削加工很不经济。 11．表面粗糙度Ra为0.05μm时，表面形状特征为亮光泽面，应用于特别 精密的滚动轴承套圈滚道，滚珠及滚柱表面等。 12．表面粗糙度Ra为0.025μm时，表面形状特征为镜状光泽面，应用于特 别精密的滚动轴承套圈滚道、滚珠及滚柱表面等。 13．表面粗糙度Ra为0.012μm时，表面形状特征为雾状镜面，应用于仪器 的测量表面等。 14．表面粗糙度Ra为0.008μm时，表面形状特征为镜面，应用于光学测量 仪器中的金属镜面等。
5.5 各种精度零件表面状态

1．表面粗糙度Ra为50-100μm时，表面形状特征为明显可见刀痕，应用 于粗糙的加工面。 2．表面粗糙度Ra为25μm时，表面形状特征为可见刀痕，应用于粗糙的 加工面。 3．表面粗糙度Ra为12.5μm时，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。 4．表面粗糙度Ra为6.3μm时，表面形状特征为可见加工痕迹，应用于半 粗加工面。 5．表面粗糙度Ra为3.2μm时，表面形状特征为微见加工痕迹，应用于半 精加工面，是车削等基本切削加工方法较为经济地达到的表面粗糙度值。 6．表面粗糙度Ra为1.6μm时，表面形状特征为看不清加工痕迹，应用于 表面质量要求较高的表面，航空、航天产品的某些重要零件的非配合表面。 7．表面粗糙度Ra为0.8μm时，表面形状特征为可辨加工痕迹的方向，应 用于中型机床（普通精度）滑动导轨面，导轨压板，圆柱销和圆锥销的表 面，磨削加工经济。
图5 Rmr(C)与接触刚度的关系
5.3 各种加工方法达到的粗糙度
加 车 切 断 铣 砂 轮 工 方 法 表面粗糙度Ra（μm） 50 ~ 12.5 50 ~ 12.5 25 ~ 12.5 3.2 ~ 1.6 自 动 气 割、 带 锯 或 圆 盘 锯 割 断
粗 车
半精车 车削 外圆 精 车 精密车 （或金刚石车 ） 粗 车 半精车 车削 端面 精 车 金 属 非金属 金 属
图3
RSm与密闭性的关系
5.2 表面粗糙度评定参数
4.轮廓支承长度率Rmr(C) 在给定水平位置C上的轮廓实体材料长度与评定长度的比率。
图4 轮廓支承长度率
5.2 表面粗糙度评定参数
Rmr(C)的值是对应于不同的C值给出的，Rmr(C)的大小反映了轮 廓表面峰谷的形状。Rmr(C)值越大，表示表面实体材料越长，接触 刚度和耐磨性越好，如图5所示。
12.5 ~ 3.2
6.3 ~ 3.2 3.2 ~ 1.6 3.2 ~ 0.8
非金属
金 属 非金属
1.6 ~ 0.4
0.8 ~ 0.2 0.4 ~ 0.1 12.5 ~ 6.3
金 属
非金属 金 属 非金属 金 属 非金属
6.3 ~ 3.2
6.3 ~ 1.6 6.3 ~ 1.6 6.3 ~ 1.6 0.8 ~ 0.4 0.8 ~ 0.2
5.5 各种精度零件表面状态





6．表面粗糙度Ra为1.6μm时，表面形状特征为看不清加工痕迹，应用于表面质量要求较 高的表面，中型机床工作台面（普通精度），组合机床主轴箱和盖面的结合面，中等尺 寸平皮带轮和三角皮带轮的工作表面，衬套滑动轴承的压入孔，一般低速转动的轴颈。 航空、航天产品的某些重要零件的非配合表面。 7．表面粗糙度Ra为0.8μm时，表面形状特征为可辨加工痕迹的方向，应用于中型机床 （普通精度）滑动导轨面，导轨压板，圆柱销和圆锥销的表面，一般精度的刻度盘，需 镀铬抛光的外表面，中速转动的轴颈，定位销压入孔等。是配合表面常用数值，中、重 型设备的重要配合处，磨削加工经济。 8．表面粗糙度Ra为0.4μm时，表面形状特征为微辨加工痕迹的方向，应用于中型机床 （提高精度）滑动导轨面，滑动轴承的工作表面，夹具定位元件和钻套的主要表面，曲 轴和凸轮轴的工作轴颈，分度盘表面，高速工作下的轴颈及衬套的工作面等。 9．表面粗糙度Ra为0.2μm时，表面形状特征为不可辨加工痕迹的方向，应用于精密机床 主轴锥孔，顶尖圆锥面；直径小的精密心轴和转轴的结合面，活塞的活塞销孔，要求气 密的表面和支承面。航空发动机叶片的叶盆和叶背面。 10．表面粗糙度Ra为0.1μm时，表面形状特征为暗光泽面，应用于精密机床主轴箱与套 筒配合的孔，仪器在使用中要承受摩擦的表面，如导轨、槽面等，液压传动用的孔的表 面，阀的工作面，汽缸内表面，活塞销的表面等。一般机械设计界限值。磨削加工很不 经济。
第五讲 粗糙度

学习要点 粗糙度使用方法。
5.1 表面粗糙度符号及代号
1.表面粗糙度的符号
符号 说明 表示表面可用任何方法获得。当不加注粗糙度参数值或有关说 明（例如表面处理，局部热处理状况等）时，仅适用于简化代 号标注。 表示表面是用去除材料的方法获得。例如车、铣、钻、磨、剪 切、抛光、腐蚀、电火花加工、气割等。 表示表面是用不去除材料的方法获得。例如铸、锻、冲压变形、 热轧、冷轧、粉末冶金等。 或者是用于保持原供应状况的表面（包括保持上道工序的状况 ） 在上述三个符号的长边上均加一横线，用于标注有关参数和说 明
5.2 表面粗糙度评定参数
3.轮廓单元的平均宽度RSm 在取样长度内轮廓峰与轮廓谷的组合称为轮廓单元。在一个取样长 度内，轮廓单元宽度的平均值，称为轮廓单元的平均宽度，如图所 示。
图2 轮廓单元的宽度
5.2 表面粗糙度评定参数
RSm是评定轮廓的间距参数，它的大小反映了轮廓表面峰谷的疏 密程度，RSm越大，峰谷越稀，密闭性越差。
精密铰 粗 圆柱铣刀铣 削 精 精 密 粗 端铣刀铣削 精 精 密 粗 高速铣削
轻合金 黄铜、青铜
5.4 评定参数选择原则



一般原则： （a）同一零件上，工作表面粗糙度值小于非工作 表面； （b）摩擦表面粗糙度值小于非摩擦表面； （c）运动速度高、单位面积压力大，以及受交变 应力作用的钢质零件圆角、沟槽处、应有较小的 粗糙度； （d）配合性质要求高的配合表面，如小间隙的配 合表面，受重载荷作用的过盈配合表面，都应有 较小的表面粗糙度； （e）尺寸精度要求高时，参数值应相应地取得小。
a1 a2 e d
b c(f)
图1 表面粗糙度代号注法
5.2 表面粗糙度评定参数
1.轮廓算术平均偏差Ｒa 在取样长度内，被测实际轮廓上各点至轮廓中线距离绝对 值的平均值， Ra值越大，表面越粗糙。能客观、全面的 反映表面微观几何形状特征。
2.轮廓最大高度Ｒz 在一个取样长度内，最大轮廓峰高Zp和最大轮廓谷深Zv之和为轮 廓最大高度。Rz值越大，表面越粗糙。但它不如Ra对表面粗糙 程度反映的客观全面。