公差表面粗糙度
公差配合与测量技术表面粗糙度
2.摩擦表面、承受重载荷和交变载荷表面的粗糙度数值应选小值。 3.配合精度要求高的结合面、尺寸公差和形位公差精度要求高的
表面，粗糙度选小值。 4.同一公差等级的零件，小尺寸比大尺寸，轴比孔的粗糙度值要小。
用去除材料方法获得的表面粗 糙度，Ra的最大值为 6.3μm，Ra的最小值为 3.2μm
用不去除材料方法获得的表面 粗糙度，Ry的最大值为 100μm
用去除材料方法获得的表面粗 糙度，Ra的最大值为 6.3μm，Rz的最大值为 100μm
三、表面粗糙度在图样上的标注方法
4.4 表面粗糙度数值的选择
5.要求耐腐蚀的表面，粗糙度值应选小值。 6.有关标准已对表面粗糙度要求作出规定的应按相应标准确定表
面粗糙度数值。
4.5 表面粗糙度的测量
一、比较法：
将被测表面与粗糙度标准样板相比较，通过视觉、触 感或其它方法进行比较后， 对被测表面的粗糙度作出评定的方法。
二、光切法：
利用“光切原理”测量表面粗糙度的方法。光切显微镜又称双管显微镜
表示表面是用去除材料的方法获得。如车、铣、刨、磨、钻、 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方法获得。 如铸、锻、冲压变形、热轧、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）
表示所有表面具有相 同的表面粗糙度
要求
二、表面粗糙度的标注
a 1、a2——粗糙度参数代号及数值（μm）； 如3.2、6.3等 见表5-5
Ra越大，表面越粗糙
2.微观不平度十点高度Rz：
在取样长度l内，被测表面5个最大轮廓峰高的平均值与5个最 大轮廓的谷深的平均值之和。
表面粗糙度与公差等级的关系
加入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；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。
机械号件表面粗糙度的选择方法有3种，即计算法、试验法和类比法。
在机械零件设计工作中，应用最普通的是类比法，此法简便、迅速、有效。
应用类比法需要有充足的参考资料，现有的各种机械设计手册中都提供了较全面的资料和文献。
最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。
在通常情况下，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，但是它们之间又不存在固定的函数关系。
例如一些机器、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。
在一般情况下，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。
在一些机械零件设计手册和机械制造专著中，对机械零件的表面粗糙度和机械零件的尺寸公差关系的经验及计算公式都有很多介绍，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迷惑。
同时也增加了他们在机械零件工作中选择表面粗糙度的困难。
在实际工作中，对于不同类型的机器，其零件在相同尺寸公差的条件下，对表面粗糙度的要求是有差别的。
这就是配合的稳定性问题。
在机械零件的设计和制造过程中，对于不同类型的机器，其零件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。
在现有的机械冬件设计手册中，反映的主要有以下3种类型：第1类主要用于精密机械，对配合的稳定性要求很高，要求零件在使用过程中或经多次装配后，其零件的磨损极限不超过零件尺寸公差值的10%,这主要应用在精密仪器、仪表、精密量具的表面、极重要零件的摩擦面，如汽缸的内表面、精密机床的主轴颈、坐标键床的主轴颈等。
第2类主要用于普通的精密机械，对配合的稳定性要求较高，要求零件的磨损极限不超过零件尺寸公差值的25%,要求有很好密合的接触面，其主要应用在如机床、工具、与滚动轴承配合的表面、锥销孔，还有相对运动速度较高的接触面如滑动轴承的配合表面、齿轮的轮齿工作面等。
表面粗糙度、公差与配合、几何公差
VS
表面合金化强化技术
通过化学或电化学方法使材料表面形成一 层具有特殊性能的合金化层，提高表面的 耐腐蚀性和耐磨性。
表面改性技术
表面形变强化技术
离子注入技术
通过喷丸、碾压等手段使材料表面产生形变， 形成一层具有高硬度和高弹性的表面层，提 高表面的耐磨性和抗疲劳性能。
通过离子注入的方法将一种或多种元素注入 到材料表面，改变表面的化学成分和结构， 提高表面的硬度、耐磨性、耐腐蚀性和抗氧 化性等性能。
05
表面检测技术
表面粗糙度检测
01
02
03
表面粗糙度
表面粗糙度是指加工表面 具有的较小间距和峰谷组 成的微观几何形状特性。
检测方法
表面粗糙度检测通常采用 触针法、干涉法、光干涉 法、光散射法等。
测量仪器
表面粗糙度测量仪器包括 表面粗糙度测量仪、轮廓 仪等。
表面缺陷检测
表面缺陷
表面缺陷是指工件表面存 在的裂纹、气孔、夹渣等 缺陷。
零件的外观质量
表面粗糙度还影响零件的外观质量。对于需要美 观和光滑表面的零件，如汽车零部件、家用电器 等，表面粗糙度的控制对于提高产品品质和市场 竞争力至关重要。
公差与配合在机械装配中的应用案例
总结词
装配效率
产品性能一致性
降低维护成本
公差与配合在机械装配 中起到关键作用，合理 的公差与配合选择能够 提高装配效率和产品质 量。
通过合理选择公差与配 合，可以减少装配过程 中的调整和修配工作， 提高装配效率。例如， 在自动化生产线中，采 用适当的公差与配合可 以简化装配流程，降低 生产成本。
公差与配合的选择直接 影响产品的性能一致性 。在制造过程中，通过 合理控制零部件的公差 与配合，可以确保产品 性能的一致性和稳定性 。
尺寸公差、形位公差、表面粗糙度三者的关系
尺寸公差、形位公差、表面粗糙度三者的关系A.尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系1、形状公差与尺寸公差的数值关系当尺寸公差精度确定后，形状公差有一个适当的数值相对应，即一般约以50%尺寸公差值作为形状公差值；仪表行业约20%尺寸公差值作为形状公差值；重型行业约以70%尺寸公差值作为形状公差值。
由此可见．尺寸公差精度愈高，形状公差占尺寸公差比例愈小所以，在设计标注尺寸和形状公差要求时，除特殊情况外，当尺寸精度确定后，一般以50%尺寸公差值作为形状公差值，这既有利于制造也有利于确保质量。
2、形状公差与位置公差间的数值关系形状公差与位置公差间也存在着一定的关系。
从误差的形成原因看，形状误差是由机床振动、刀具振动、主轴跳动等原因造成；而位置误差则是由于机床导轨的不平行，工具装夹不平行或不垂直、夹紧力作用等原因造成，再从公差带定义看，位置误差是含被测表面的形状误差的，如平行度误差中就含有平面度误差，故位置误差比形状误差要大得多。
因此，在一般情况下、在无进一步要求时，给了位置公差，就不再给形状公差。
当有特殊要求时可同时标注形状和位置公差要求，但标注的形状公差值应小于所标注的位置公差值，否则，生产时无法按设计要求制造零件。
3、形状公差与表面粗糙度的关系形状误差与表面粗糙度之间在数值和测量上尽管没有直接联系，但在一定的加工条件下两者也存在着一定的比例关系，据实验研究，在一般精度时，表面粗糙度占形状公差的1／5～1／4。
由此可知，为确保形状公差，应适当限制相应的表面粗糙度高度参数的最大允许值。
在一般情况下，尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度之间的公差值具有下述关系式：尺寸公差>位置公差>形状公差>表面粗糙度高度参数从尺寸、形位与表面粗糙度的数值关系式不难看出，设计时要协调处理好三者的数值关系，在图样上标注公差值时应遵循：给定同一表面的粗糙度数值应小于其形状公差值；而形状公差值应小于其位置公差值；位置各差值应小于其尺寸公差值。
尺寸公差形位公差、表面粗糙度数值上的关系
尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系一、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系1、形状公差与尺寸公差的数值关系当尺寸公差精度确定后，形状公差有一个适当的数值相对应，即一般约以50%尺寸公差值作为形状公差值；仪表行业约20%尺寸公差值作为形状公差值；重型行业约以70%尺寸公差值作为形状公差值。
由此可见．尺寸公差精度愈高，形状公差占尺寸公差比例愈小所以，在设计标注尺寸和形状公差要求时，除特殊情况外，当尺寸精度确定后，一般以50%尺寸公差值作为形状公差值，这既有利于制造也有利于确保质量。
2、形状公差与位置公差间的数值关系形状公差与位置公差间也存在着一定的关系。
从误差的形成原因看，形状误差是由机床振动、刀具振动、主轴跳动等原因造成；而位置误差则是由于机床导轨的不平行，工具装夹不平行或不垂直、夹紧力作用等原因造成，再从公差带定义看，位置误差是含被测表面的形状误差的，如平行度误差中就含有平面度误差，故位置误差比形状误差要大得多。
因此，在一般情况下、在无进一步要求时，给了位置公差，就不再给形状公差。
当有特殊要求时可同时标注形状和位置公差要求，但标注的形状公差值应小于所标注的位置公差值，否则，生产时无法按设计要求制造零件。
3、形状公差与表面粗糙度的关系形状误差与表面粗糙度之间在数值和测量上尽管没有直接联系，但在一定的加工条件下两者也存在着一定的比例关系，据实验研究，在一般精度时，表面粗糙度占形状公差的1／5～1／4。
由此可知，为确保形状公差，应适当限制相应的表面粗糙度高度参数的最大允许值。
在一般情况下，尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度之间的公差值具有下述关系式：尺寸公差>位置公差>形状公差>表面粗糙度高度参数从尺寸、形位与表面粗糙度的数值关系式不难看出，设计时要协调处理好三者的数值关系，在图样上标注公差值时应遵循：给定同一表面的粗糙度数值应小于其形状公差值；而形状公差值应小于其位置公差值；位置各差值应小于其尺寸公差值。
表面粗糙度与尺寸公差、形状公差的综合关系
表面粗糙度与尺寸公差、形状公差的综合关系表面粗糙度是指物体表面的不平整程度或凹凸不平的程度。
而尺寸公差是指在制造过程中，由于各种原因导致零件尺寸与设计尺寸之间的差异。
形状公差则是指零件形状与设计形状之间的差异。
这三者之间存在着一定的关系，下面将从不同角度来探讨这种关系。
表面粗糙度与尺寸公差的关系。
表面粗糙度的大小直接影响着零件的尺寸公差。
一般来说，表面粗糙度越大，尺寸公差就越大。
这是因为表面粗糙度的增加会导致材料的有效截面积减小，进而影响零件的尺寸。
因此，在制造过程中，需要根据零件的表面粗糙度来确定合理的尺寸公差。
表面粗糙度与形状公差的关系。
表面粗糙度的大小也会对零件的形状公差产生一定的影响。
一般来说，表面粗糙度越大，形状公差就越大。
这是因为表面粗糙度的增加会使得零件的形状变得不规则，进而影响形状公差的控制。
因此，在制造过程中，需要根据零件的表面粗糙度来确定合理的形状公差。
尺寸公差与形状公差之间也存在一定的关系。
尺寸公差主要是指零件尺寸与设计尺寸之间的差异，而形状公差主要是指零件形状与设计形状之间的差异。
尺寸公差和形状公差的大小和方向都会对零件的功能和装配性能产生一定的影响。
因此，在制造过程中，需要综合考虑尺寸公差和形状公差，以确保零件的质量和性能。
表面粗糙度、尺寸公差和形状公差之间存在着一定的关系。
在制造过程中，需要根据零件的要求和使用环境来确定合理的表面粗糙度、尺寸公差和形状公差。
只有在合理范围内控制好这三者之间的关系，才能制造出符合要求的优质零件。
因此，对于制造企业和工程师来说，深入研究和理解表面粗糙度、尺寸公差和形状公差之间的综合关系，是提高产品质量和市场竞争力的重要途径之一。
尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系
尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系尺寸公差、形位公差和表面粗糙度是机械制造中三个重要的质量控制指标，它们在数值上存在一定的关系。
1.尺寸公差尺寸公差是指零件的实际尺寸与公称尺寸之间的差异。
它反映了零件的制造精度和尺寸的一致性。
尺寸公差是机械制造过程中最基本的控制因素，它决定了零件的装配性和工作性能。
在机械制造中，尺寸公差通常采用极限偏差或标准公差来控制。
极限偏差是指实际尺寸允许的最大和最小值，标准公差是指根据制造精度要求规定的公差值。
2.形位公差形位公差是指零件的形状和位置误差。
它反映了零件的几何精度和形状的一致性。
形位公差包括直线度、平面度、圆度、圆柱度等，这些公差的控制对于保证零件的稳定性和工作性能至关重要。
形位公差与尺寸公差之间存在密切的关系。
一些形位公差要求可以通过控制尺寸公差来实现，例如孔的直径公差可以影响孔的圆度和圆柱度。
因此，在机械制造过程中，需要综合考虑尺寸公差和形位公差的要求，以确保零件的质量和性能。
3.表面粗糙度表面粗糙度是指零件表面的微观不平度。
它反映了零件表面的粗糙程度和微观几何精度。
表面粗糙度对于零件的耐磨性、耐腐蚀性和疲劳强度等具有重要影响。
表面粗糙度的数值与尺寸公差和形位公差之间存在一定的关系。
在机械制造过程中，可以通过控制切削参数、刀具几何形状和材料等来控制表面粗糙度。
同时，合理的表面粗糙度也可以提高零件的尺寸精度和形位精度。
综上所述，尺寸公差、形位公差和表面粗糙度之间存在密切的关系。
在机械制造过程中，需要综合考虑这些因素，制定合理的制造工艺和质量控制方案，以确保零件的质量和性能。
同时，对于不同的应用场合和工作条件，需要根据实际情况选择合适的控制方法和要求，以达到最佳的经济效益和技术效果。
尺寸公差与表面粗糙度
05 总结与展望
总结
尺寸公差与表面粗糙度是机械加工中的重要参数，它 们对产品的性能和可靠性有着显著的影响。
随着科技的不断发展，对尺寸公差与表面粗糙度的要 求也越来越高，这需要我们不断探索新的加工方法和
测量技术，以提高产品的质量和性能。
在实际应用中，应综合考虑尺寸公差与表面粗糙度的 关系，以及它们对产品性能的影响，以制定合理的加
工和测量方案。
展望
随着数字化和智能化技术的不断发展，未来的机械加工将更加依赖于先进的测量技术和数据分析方法。
新的加工方法和材料将对尺寸公差与表面粗糙度提出更高的要求，需要我们不断探索和创新，以适应新 的市场需求。
在未来，尺寸公差与表面粗糙度的研究将更加注重跨学科的合作和交流，以推动相关领域的发展和进步。
测量精度
测量精度对结果的影响很大，因此需要选择精度 合适的测量工具和正确的测量方法，以获得准确 的测量结果。
03 尺寸公差与表面粗糙度的 控制方法
加工工艺控制
加工方法选择
根据零件材料、结构、精度要求等选择合适的加工方 法，如车削、铣削、磨削等。
加工余量分配
合理分配各工序的加工余量，确保最终加工尺寸的精 度。
02
表面粗糙度越高，摩擦系数越大，磨损速度越快，从而影响零
件的耐磨性。
表面粗糙度对零件疲劳强度的影响
03
表面粗糙度越高，应力集中越严重，疲劳裂纹容易形成和扩展，
降低零件的疲劳强度。
尺寸公差对表面粗糙度的影响
尺寸公差越小，表面粗糙度越低
在加工过程中，尺寸公差越小，切削深度、进给量等工艺参数越小，从而减小 表面粗糙度。
热处理工艺
控制零件的热处理工艺，以减小变形和组织不均匀性 对尺寸精度的影响。
公差与表面粗糙度
为单 向公差 。
当尺寸精度确定后形 状公差将有一个适 当的数值对应。尺寸公差的精度越高 ，形状 公差 与尺寸公差的 比例越 一般 以尺寸公 差值的 ％５ ０ 作为形状公差值 。
２ ． 形 状 公 差 与位 置 公 差 的数 值 关 系
那就是 ：提 高机械 零件的质量。本文浅析 了 公 差 、 表 面粗 糙 度 以及 二 者 的数 值 关 系。
【 关键词 】 公差；表面粗糙度
一
、
公差
公差分 为尺寸公差、形状公差 、位置公 差 和 表 面粗 糙 度 。 现代技术对零 件尺寸精度的要求越来越 严格 。而且 ， 目前许 多零件是有散布在各地 的不同厂家生产 的，因此必须对这些零件 的 尺寸和生产做 出严格 的规定 ，以保证它们 具 有互换性。所谓互换性是指 ：在制成 同一 规 格的零部件 中，不需要任何 的挑 选、调 整或 修配 ，装配到部件和机器上 ，就能完全 达到 规定 的性能 和要求 。互换性是 现代 化生产的 重 要 技 术 经 济 原 则 ，要 求 对 同一 种 零 件 的 形 状精度 ，尺寸精度 ，性能等规定 一个统一的 标准使其产品标准化。 标准化是互换性 的前 提。要 求生产零件 尺寸应 在一 个规定的区间 内变动 ，以保证它 们 具 有 互 换 性 的 技 术 称 为 公 差 技 术 。 公 差 是 零 件 具 有互 换 性 的 保 证 。 允 许 每 个 尺 寸 在 规 定 范 围 内具 有 一定 的 变 动量 ， 称 为公 差 。 例如 ， 个零件的尺寸可以被表示为 ３ ０ ±０ ． ２ ，其公 差 （ 尺 寸 变 动 量 ）为 ０ ． ４ ａ ｒ ｍ。在 不 影 响 零 件 工作 性能和工作要求的情况下 ，应 当给予尺 寸尽可能较大的公差 ，这样可把生产成本降 至最低。 制造成本会随之公差 的降低而升高。 尺 寸公 差 有 三种 表 示方 式 ： （ １ ）单 向 ： 当只 允 许 尺寸 向基 本 尺 寸 的 单一方 向 （ 变大或者变小 ）的变 动时，就称
尺寸公差,形状公差与表面粗糙度的关系
一、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系来源于微信公众号：“直观学机械”1、形状公差与尺寸公差的数值关系当尺寸公差精度确定后，形状公差有一个适当的数值相对应，即一般约以50%尺寸公差值作为形状公差值；仪表行业约20%尺寸公差值作为形状公差值；重型行业约以70%尺寸公差值作为形状公差值。
由此可见．尺寸公差精度愈高，形状公差占尺寸公差比例愈小所以，在设计标注尺寸和形状公差要求时，除特殊情况外，当尺寸精度确定后，一般以50%尺寸公差值作为形状公差值，这既有利于制造也有利于确保质量。
2、形状公差与位置公差间的数值关系形状公差与位置公差间也存在着一定的关系。
从误差的形成原因看，形状误差是由机床振动、刀具振动、主轴跳动等原因造成；而位置误差则是由于机床导轨的不平行，工具装夹不平行或不垂直、夹紧力作用等原因造成，再从公差带定义看，位置误差是含被测表面的形状误差的，如平行度误差中就含有平面度误差，故位置误差比形状误差要大得多。
因此，在一般情况下、在无进一步要求时，给了位置公差，就不再给形状公差。
当有特殊要求时可同时标注形状和位置公差要求，但标注的形状公差值应小于所标注的位置公差值，否则，生产时无法按设计要求制造零件。
3、形状公差与表面粗糙度的关系形状误差与表面粗糙度之间在数值和测量上尽管没有直接联系，但在一定的加工条件下两者也存在着一定的比例关系，据实验研究，在一般精度时，表面粗糙度占形状公差的1／5～1／4。
由此可知，为确保形状公差，应适当限制相应的表面粗糙度高度参数的最大允许值。
在一般情况下，尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度之间的公差值具有下述关系式：尺寸公差>位置公差>形状公差>表面粗糙度高度参数从尺寸、形位与表面粗糙度的数值关系式不难看出，设计时要协调处理好三者的数值关系，在图样上标注公差值时应遵循：给定同一表面的粗糙度数值应小于其形状公差值；而形状公差值应小于其位置公差值；位置各差值应小于其尺寸公差值。
尺寸公差与表面粗糙度
间隙配合：孔与轴配合时，具有间隙（包括最小间隙等于 零）的配合。
间隙 φ30 +0.053 +0.020 φ30-0.020 +0.041
孔公差带 最大间隙
最小间隙
孔的公差 带在轴的公 差带之上。
最小间隙为零
孔公差带
最大间隙
轴公差带 轴公差带
过盈配合：孔和轴配合时，孔的尺寸减去相配合轴的 尺寸，其代数差为负值为过盈。具有过盈 的配合称为过盈配合。
• 作用尺寸
孔的作用尺寸： 在配合的全长 上，与实际孔内 接的最大理想轴 的尺寸； 轴的作用尺寸 ： 在配合的全长 上，与实际轴外 接的最小理想孔 的尺寸。
内接的最大理想轴
孔的作用尺寸
外接的最小理想孔
轴的作用尺寸
实际孔
实际轴
• 最大实体尺寸（MMS）：对应于孔或轴的最大材 料量（实体大小）的那个极限尺寸， 即：轴的最大极限尺寸dmax ；孔的最小极限尺寸Dmin 。 • 最小实体尺寸（LMS）：对应于孔或轴的最小材 料量（实体大小）的那个极限尺寸， 即：轴的最小极限尺寸dmin ；孔的最大极限尺寸Dmax 。
例1
H8 查表写出φ18 f 7 的极限偏差数值。
H8 解： 从配合表可知， f 7 是基孔制的优先配合，其中H8是基
准孔的公差代号；f7是配合轴的公差代号。 （1）φ18H8基准孔的极限偏差，可由附录附表中查出。在 表中由基本尺寸从大于14至18的行和公差带H8的列相交处 + 查得 00.027 这就是基准孔的上、下偏差，所以 φ18H8 可 +0 18 写成 φ 0.027 （2）φ18f7配合轴的极限偏差，可由附录表中查得。在表 中由基本尺寸从大于14至18的行和代号f7的列相交处查得， 就是配合轴的上偏差（es）和下偏差（ei），所以Φ18f7可 写成φ18 −-0.016 0.034
表面粗燥度与公差等级对照表
＞6.3～10
＞3.2～6.3
＞1.6～3.2 ＞0.8～1.6 ＞0.4～0.8 ＞0.2～0.4 ＞0.1～0.2
毛坯经粗加工后的表面（粗车、切断、粗刨、钻及镗） 焊接前的焊缝表面 支架、箱体、粗糙的手柄、离合器等不与其它零件接触的表面；轴的端面、倒角、不重 要的安装支承表面，穿螺钉、铆钉的孔的表面等 不重要零件的非配合表面；如支柱、轴、支架、外壳、衬套、端盖等的端面。紧固件的 自由表面，螺栓、螺钉、双头螺拄和螺母的表面。不要求定心及配合特性的表面：螺栓孔、 螺钉孔和铆钉孔等表面，飞轮、皮带轮、联轴节、凸轮、偏心轴的侧面，平键及键槽上下面， 楔键侧面，花键非定心表面，齿顶圆表面。不重要的联结配合表面 按 IT10～IT11 制造的零件配合表面。和其它零件连接而形成配合的表面；外壳、座架、 端盖、凸耳端面、扳手和手轮的外圆。要求有定心及配合特性的固定支承面；定心的轴肩， 键及键槽的工作表面。不重要的紧固螺纹的表面。非传动用的梯形螺纹、锯齿形螺纹表面。 齿轮的非工作表面，燕尾槽的表面，低速下工作的滑动轴承和轴的摩擦表面。张紧链轮、导 向滚动轮孔与轴的配合表面、对工作精度及可靠性有影响的连杆机构的铰接表面。低速工作 下的支承轴肩、止推滑动轴承及中间垫片的工作表面，滑块及导向面（速度 20～50 米／分） 按 IT8～IT9 制造的零件配合表面。要求粗略定心的配合表面及固定支承面；衬套、轴承 和定位销的压入孔。不要求定心配合特性的活动支承面；活动关节、花键结合，８级齿轮的 齿面，传动螺纹工作面，低速传动的轴颈、楔形键及槽沟的上下面，轴承座凸肩表面（对中 心用）、端盖内侧面。滑块及导向面，三角皮带轮槽表面，电镀前的金属表面。轴与毡圈摩擦 面 按 IT6～IT8 级制造的零件配合表面。销孔与圆柱销的表面。齿轮、涡轮、套筒的配合表 面；与 0 级（G 级）精度滚动轴承配合的孔，中速转动的轴颈，过盈配合的 7 级孔（H7），间 隙配合的 3～9 级孔（H8～H9）。花键轴上的定心表面，不要求保证定心及配合特性的活动支 承面。安装直径在 180mm 以下的滚动轴承机体孔（按 IT7 级镗出的）和滚动轴承紧靠在一起 的零件端面 按 IT6 级制造的轴与 IT7 级的孔配合，且要求长久保持配合性质稳定的零件配合表面； 在有色金属零件上镗制安装滚动轴承的 IT6 级的内孔表面；与 G、B 级精度滚动轴承相配合的 轴颈面，偏心轴、精密螺杆、齿轮轴的表面；背蜗齿轮的配合表面。曲轴及凸轮轴的工作轴 颈；传动螺杆（丝杠）的工作表面、活塞销孔。7 级精度齿轮工作表面，7～8 级蜗杆齿面， 与橡胶油封配合的轴颈 按 IT5～IT6 级制造的零件配合表面；如小直径精确心轴及转轴的配合表面。顶尖的圆锥 面，与 E、D、C 级精密滚动轴承相配合的轴颈表面，高精度齿轮（3、4、5 级）的工作表面； 发动机曲轴及凸轮轴的工作表面；液压油缸和柱塞的表面，喷雾器、活塞泵缸套内表面，齿 轮泵轴颈。工作时承受反复应力的重要零件表面 在摩擦条件下工作且其稳定性直接决定着机构的工作精度表面；高精度较重要的轴；圆 柱形及菱形重要的导轮表面；阀的工作表面；精密滚动轴承的座圈滚道；气缸内表面；活塞 销的外表面 特别精密的滚珠轴承套筒滚道，滚动轴承滚珠及滚柱表面；摩擦离合器的摩擦表面；精 密机床的轴颈；极限量规的测量面 特别精密或特别高速滚动轴承的滚珠、滚柱表面；测量仪器；中等精密度间隙配合零件 的工作表面；柴油发动机的高压油泵中柱塞套的配合表面
粗糙度公差专题知识
5.5 多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 高旳表面，中型机床工作台面（一般精度），组合机床主轴箱和盖面旳结合面，中档尺 寸平皮带轮和三角皮带轮旳工作表面，衬套滑动轴承旳压入孔，一般低速转动旳轴颈。 航空、航天产品旳某些主要零件旳非配合表面。
6.3 ~ 3.2 6.3 ~ 1.6
铰孔
精铰 （二次铰）
铸铁 钢、轻合金 黄铜、青铜
3.2 ~ 0.8 1.6 ~ 0.8 0.8 ~ 0.4
钢
0.8 ~ 0.2
精 密 铰 轻合金
0.8 ~ 0.4
黄铜、青铜
0.2 ~ 0.1
粗
12.5 ~ 3.2
圆柱铣刀铣 削
精 精密
3.2 ~ 0.8 0.8 ~ 0.4
表达表面是用不清除材料旳 措施取得。例如铸、锻、冲
5.1 表面粗糙度符号及代号
2.表面粗糙度旳代号
a1、a2 —— 粗糙度高度参数旳 允许值（μm）；
b —— 加工措施、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
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旳方向，应用于精密机床 主轴锥孔，顶尖圆锥面；直径小旳精密心轴和转轴旳结合面，活塞旳活塞销孔，要求气 密旳表面和支承面。航空发动机叶片旳叶盆和叶背面。
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 筒配合旳孔，仪器在使用中要承受摩擦旳表面，如导轨、槽面等，液压传动用旳孔旳表 面，阀旳工作面，汽缸内表面，活塞销旳表面等。一般机械设计界线值。磨削加工很不 经济。
表面粗糙度和形位公差
四、表面粗糙度的选择 意 义及说 明
四、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
四、表面粗糙度的选择
23.）表类面比粗法糙度评定参数值的选择 （1）在同一零件上工作表面比非工作表面粗糙度值小。 （2）摩擦表面比非摩擦表面、滚动摩擦表面比滑动摩 擦表面的表面粗糙度值小。 （3）运动速度高、单位面积压力大、受交变载荷的零 件表面，以及最易产生应力集中的部位（如沟槽、园角、 台肩等），表面粗糙度值均应小些。
表9-3 用不同加工方法得到的Ra
加工方法
表面粗糙度 Ra μm
0.012 0.025 0.05 0.1 0.2 0.4 0.8 1.6 3.2 6.3 12.5 25 50 100
刨削
精
粗
钻孔
铰孔 镗孔 滚、铣 车 磨 研磨
精 精
精
粗
精
粗
精
粗
粗
粗
Ra愈小，零件的加工成本愈高。
▪ 通常，尺寸公差、形位公差小时，表面粗糙 度数值也小。
表面粗糙度和形位公差
▪ 表面粗糙度对零件摩擦、磨损、抗疲劳、抗 腐蚀以及零件间的配合性能等有很大的影响。 粗糙度越低，则表面性能越好，但加工费用 也必将随之增加。
▪ 二、表面粗糙度的评定参数 ★ 轮廓算术平均偏差——Ra
▪ ★ 微观不平度十点高度——Rz ★ 轮廓最大高度——Ry 优先选用轮廓算术平均偏差Ra
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。
四、表面粗糙度的选择
公差原则和表面粗糙度
模厂技术部标准化组
标准化基础培训系列
四、表面粗糙度代[符]号及其注法 4.2.2 加工方法、涂镀和其它表面处理 如该表面的粗糙度要求由指定的加工方法获得时，可用文字 标注在符号长边的横线上面，如图10
图10
加工方法的代号示例
如该表面的粗糙度要求是由镀（涂）覆或其它表面处 理方法获得，可以将要求注在符号长力的横线上面，如图 11，也可以在技术要求中说明。
图4
轮廓的算术平均中线
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三、表面粗糙度的评定标准 3.2 表面粗糙度的评定参数 国标规定：表面粗糙度的评定参数应从算术平均编差Ra、 算术平均编差Ra 算术平均编差Ra 微观不平度十点高度Rz 轮廓最大高度Ry Rz和轮廓最大高度Ry三个中选取。除了这 微观不平度十点高度Rz 轮廓最大高度Ry 三个高度参数外，国标又规定了轮廓微观不平度的平均间距Sm 轮廓微观不平度的平均间距Sm 轮廓微观不平度的平均间距 、轮廓单峰平均间距S和轮廓支承长度率tp 轮廓单峰平均间距S 轮廓支承长度率tp三个评定间距特性的 轮廓支承长度率tp 轮廓单峰平均间距 附加参数，以便根据表面的功能需要选用。 3.2.1 高度特性参数 由于算术平均偏差Ra参数能充分反映表面微观几何形状 高度方面的特性，测量方法较为简便，是比较普遍采用的评 定参数。 用轮廓仪检测，测得的Ra值越大，则表示表面越粗糙。
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四、表面粗糙度代[符]号及其注法 4.2.1 表面粗糙度高度参数
表面粗糙度高度参数注写示例及意义见表5。从表5中可知：Ra本 身符号可不标写，只写数值即可；Rz与Ry除注出数值外，还应标出Rz 或Ry符号
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四、表面粗糙度代[符]号及其注法 表5 表面粗糙度高度参数值的标注示例及其意义
GBT1804未注尺寸公差、未注形位公差及表面粗糙度
未注尺寸公差、未注形位公差及表面粗糙度一、未注尺寸公差按GB/T1804（1）线性尺寸的极限偏差数值（GB/T1804-2000）（mm）公差等级尺寸分段0.5～3>3～6>6～30>30～120>120～400>400～1000>1000～2000>2000～4000f(精密级)±0.05±0.05±0.1±0.15±0.2±0.3±0.5-m(中等级)±0.1±0.1±0.2±0.3±0.5±0.8±1.2±2 c(粗糙级)±0.2±0.3±0.5±0.8±1.2±2±3±4 v(最粗级)-±0.5±1.5±1.5±2.5±4±6±8（2）倒圆半径和倒角高度尺寸的极限偏差（GB/T1804-2000）mm公差等级尺寸分段0.5～3>3～6>6～30>30f(精密级)±0.2±0.5±1±2m(中等级)c(粗糙级)±0.4±1±2±4v(最粗级)注：倒圆半径与倒角高度的含义见GB6403.4(零件倒圆与倒角)（3）角度尺寸的极限偏差数值（GB/T1804-2000）公差等级长度mm≤10>10～50>60～120>120～400>400m(中等级)±1°±30'±20'±20'±5' c(粗糙级)±1°30'±1°±30'±30'±10' v(最粗级)±3°±2°±1°±1°±20'二、未注形位公差按GB/T1184（4）直线度和平面度未注公差值（GB/T1184-1996）（mm）公差等级直线度和平面度基本长度的范围～10>10～30>30～100>100～300>300～1000>1000～3000H0.020.050.10.20.30.4 K0.050.10.20.40.60.8 L0.10.20.40.8 1.2 1.6（5）垂直度未注公差值（GB/T1184-1996）（mm）公差等级垂直度公差短边基本长度的范围～100>100～300>300～1000>1000～3000H0.20.30.40.5 K0.40.60.81 L0.511,52（6）对称度未注公差值（GB/T1184-1996）（mm）公差等级对称度公差基本长度的范围～100>100～300>300～1000>1000～3000H0.5K0.60.81 L0.61 1.52（7）圆跳动的未注公差值（GB/T1184-1996）（mm）公差等级圆跳动一般公差值H0.1K0.2L0.5三、选用原则（1）机械加工未注尺寸公差一般选用“m”级，未注形位公差一般选用“K”级。
表面粗糙度和公差等级的关系
表面粗糙度和公差等级的关系在制造过程中，表面粗糙度和公差等级是非常重要的参数，它们直接影响着产品的质量和性能。
本文将从理论和实际应用两个方面介绍表面粗糙度和公差等级的关系。
表面粗糙度是指物体表面的不规则程度，通常用Ra值来表示。
Ra 值越小，表面越光滑，对于高精度产品来说，表面粗糙度要求非常高。
在制造过程中，加工方法和加工工艺对表面粗糙度有着决定性的影响。
例如，磨削、抛光等加工方法可以大幅降低表面粗糙度，而铸造、锻造等方法则难以达到高精度的表面要求。
公差等级是指允许的尺寸偏差范围，通常用IT值来表示。
IT值越小，允许的尺寸偏差就越小，对于高精度产品来说，公差等级要求非常高。
在制造过程中，公差等级的选择需要考虑到产品的使用要求和制造成本。
对于高精度产品来说，公差等级通常比较严格，需要采用高精度的加工设备和工艺。
表面粗糙度和公差等级之间的关系比较复杂，一般来说，表面粗糙度和公差等级都是随着要求的提高而逐渐变小的。
例如，对于普通机械零件，表面粗糙度可以达到Ra3.2μm，公差等级可以达到IT11级；对于高精度机械零件，表面粗糙度可以达到Ra0.4μm，公差等级可以达到IT6级甚至更高。
在实际应用中，表面粗糙度和公差等级的选择需要根据具体情况进行。
对于一些一般性的产品，可以采用较为宽松的表面粗糙度和公差等级，以降低成本、提高生产效率；对于一些高精度的产品，需要采用较为严格的表面粗糙度和公差等级，以保证产品的精度和质量。
在实际生产中，需要根据产品的使用要求和制造成本进行合理的选择。
表面粗糙度和公差等级是制造过程中非常重要的参数，它们直接影响着产品的质量和性能。
在选择表面粗糙度和公差等级时，需要考虑到产品的使用要求和制造成本，进行合理的选择。
同时，制造企业也需要不断优化生产工艺和加工设备，提高加工精度和质量，以适应市场的需求。
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Ra值 μm
>40～80
>20～40
>10～20
>5～10
>2.5～5
1.25～2.5
>0.63～ 1.25
>0.32～ 0.63
>0.16～ 0.32
>0.08～ 0.16
>0.04～ 0.08
>0.02～ 0.04
>0.01～ 0.02
Rz值 μm
>160～ 320 >80～ 160 >40～ 80 >20～ 40
轮廓的最小二乘中线
2、轮廓的算术平均中线
基准线将轮廓划分为上 下两部分，且使上部分 的面积之和等于下部分 的面积之和。∑Fi=∑Fi/。
4
三、评定参数 主要有：高度参数、间距参数、形状参数。
1、高度特性参数 1.1 轮廓算术平均偏差Ra
是指在取样长度L内，被测轮廓上各点到基准线的 距离yi的 绝对值的算术平均值。
ηp=b1+b2+...bi+…bn =∑bi 轮廓支承长度率tp：tp =ηp /L
5-3 表面粗糙度评定参数及其数值的选择
一、评定参数的选择 最常采用高度特性参数：
Ra和Rz：最常用Ra ——光滑表面和半光滑表面。
Ry：不常用，一般和Ra，Rz联用。
间距特性参数S：密封性要求较高的表面。
形状特性参数tp：耐磨性要求较高的表面。
对间隙配合：表面粗糙则易磨损，使配合间隙逐渐增大。从而降低 机器的工作精度。
3、影响零件的强度 表面越粗糙，则对应力集中越敏感。 4、影响零件的抗腐蚀性
表面越粗糙，则表面越容易积聚腐蚀性物质，腐蚀加剧。
5、影响联接的密封性
2
5-2 表面粗糙度的评定 一、取样长度和评定长度
1、取样长度L 是指测量或评定表面粗糙度时所规定的一段长度。合理地选择取 样长度，可以限制形状误差和表面波纹度对测量结果的影响。
第五章 表面粗糙度及检测
无论是机械加工的零件表面，或者是用铸、锻等方法获得的零件表面，总会存 在着具有较小间距和峰谷的微观几何形状误差。这种较小间距和峰谷的微观几 何形状特性称为表面粗糙度。国家标准：GB3503-83，GB1031-83，GB/T131-93。
5-1表面粗糙度的基本概念 一、表面粗糙度的界定
度。
轮廓微观不平度的平均间距Sm：是指在取样长度L内，轮廓微观不平
度的间距的平均值。
Sm=1/n∑Smi
2.2 轮廓单峰的平均间距
轮廓单峰的平均间距：指在取样长度内，轮廓单峰的间距的平均值。
轮廓单峰的间距S1，Si，Sn：两相邻单峰的最高点之间的投影在中线上的
长度。
Sm=1/n∑Si
7
3、形状特性参数tp 轮廓支承长度ηp：在取样长度L内，一条平行于中线的直线与 轮廓相截，所得各截线长度之和。
10
仪器的测量表面，量仪中高精度间隙配合零件的工作表面， 尺寸超过100mm的量块工作表面。
5-4 表面粗糙度的符号和代号及其标注 GB/T131-93 一、符号
基本符号，用任何 用去除材料的方 用不去除材料的 方法获得的表面 法获得的表面 方法获得的表面
2、评定长度
为了合理且较全面地反映整个表面的表面粗糙度特性，在测量 和评定表面粗糙度时所必需的一段长度Ln=5L。 在取样长度范围内，包含5个以上的轮廓峰和谷。
基准线
取样长度； Ln评定长度
3
二、基准线 是指评定表面粗糙度参数值时所取的基准。
1、轮廓的最小二乘中线
在取样长度内使轮廓 上各点到该基准线的 距离的平方之和最小。 ∑yi2=min
8
二、评定参数值的选用 2.1、（GB1031-83）一般原则： 1、工作表面较非工作表面，数值小； 2、摩擦表面、相对运动速度高的表面，数值小； 3、受变应力作用的零件，在应力集中部位，如圆角数值小； 4、对配合性质要求稳定的表面，数值小； 5、对密封性、防腐性要求较高的表面，数值小。 2.2、类比法：
精密机床主轴箱上与套筒配合的孔，仪器在使用中要承受摩 擦的表面，如导轨、槽面。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 特别精密的滚动轴承套圈滚道，钢球及磙子表面，量仪中中 等精度间隙配合的工作面，量规的测量表面
特别精密的滚动轴承套圈滚道，钢球及磙子表面，高压油泵 中柱塞和柱塞套的配合面，高度气密的结合面
截面轮廓误差放大曲线
表面粗糙度成分
波纹度成分
形状误差成分
零件的截面轮廓形状包括： 2、表面波纹度：波距在1—10mm；
1、表面粗糙度：波距小于1mm；
1
3、形状误差：波距大于10mm。 二、表面粗糙度对零件工作性能的影响
1、影响零件运动表面的摩擦和磨损 表面越粗糙，摩擦系数越大，零件运动表面磨损加快。 2、影响配合性质的稳定性和机器的工作精度
表面质量要求较高的表面，机床工作台面，组合机床主轴箱 箱座和箱盖的结合面，带轮的工作面，衬套。
机床的滑动导轨，柱、锥销表面一般精度分度盘，中速转动 的轴径，需渡洛抛光外表面 机床的滑动导轨，滑动轴承轴瓦的工作面。曲轴和凸轮的工 作轴径，高速工作的轴径及衬套的工作面
精密机床主轴锥孔，顶尖圆锥面，活塞的活塞销孔， 要求气密的表面
暗Hale Waihona Puke 泽面极亮光泽面光
镜状光泽面
雾状光泽面
应用举例
表面粗糙读较大的加工面，一般很少采用
粗加工表面比较精确的一级，应用范围较广，如轴 端面、倒角、垫片的接触面等
半精加工面：支架，箱体，带轮侧面，凸轮侧面等非接触自 由表面，轴和孔的退刀槽，与螺栓头的接触面
半精加工面：支架，箱体，盖面，套筒等和其它零 件连接而没有配合要求的表面。
>10～ 20 >6.3～ 10
>3.2～ 6.3 >1.6～ 3.2 >0.8～ 1.6 >0.4～ 0.8
>0.2～ 0.4
>0.1～ 0.2
>0.05～ 0.1
表面形状特征
明显可见刀痕
粗 糙 可见刀痕 的
微观刀痕
可见加工痕迹
半
微见加工痕迹
光
看不见加工痕 迹
可辩加工痕迹 的方向
光 微辩加工痕迹
的方向 不可辩加工痕 迹的方向
Ra=1/n∑|yi|
1.2 微观不平度十点高度Rz
在取样长度L内，被测轮廓上五个最大轮廓峰高ypi 的平均值与
五个最大轮廓谷深yvi的平均值之和。
Rz=1/5（∑yPi+∑yVi）
5
1.3 轮廓最大高度Ry 是指在取样长度L内，被测轮廓的峰顶线与轮廓谷底线之间 的距离。
6
2、间距特性参数 2.1 轮廓微观不平度的平均间距 轮廓微观不平度的间距Smi：是含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一端中线长