表面粗糙度讲解

“表面粗糙度”表面粗糙度对大部分参与滑动接触的表面而言是非常重要的。

因为磨损的原始速率及持续的性质等因素高度依赖这一特性。

这些表面一般是承重面，而且需标识粗糙度以确保预计用途的适用性。

许多零部件需要具有特定的表面加工结果，以便达成所要求的功能。

例如烤漆前的汽车车体或曲轴或凸轮轴上的颈轴承。

01 . 供应链的基本构造什么是表面粗糙度？表面粗糙度（S u r f a c e R o u g h n e s s）就是我们日常测量中所说的面粗糙度，可以理解为在加工产品过程中细小间距和微小峰谷的不平整度。

通常被定义为两个波峰值或者两个波谷指之间的微小距离（波距），在一般情况下波距都在1m m以内或者更小，也可定义为微观轮廓的测量，俗称微观误差值。

综上所说，大家可能已经有了一个关于粗糙度笼统的概念，那么下记内容是更详细地进行了分析。

我们一般评价粗糙度会有基准线，基准线以上最高点我们叫波峰点，基准线以下最低点叫波谷点，那么波峰和波谷之间的高度我们用Z来表示，加工产品的微观纹理的间距我们用S来表示。

通常情况下S值的大小在国家检定标准里给了相关的定义：S＜1m m定义为表面粗糙度1≤S≤10m m定义为表面波纹度中国国家计量检定标准中规定：通常情况下用V D A3400、R a、R m a x这三个参数来评价检定表面粗糙度，计量单位通常用μm表示。

评价参数的关系R a定义为曲线平均算术偏差（平均粗糙度），R z的定义为不平度平均高度，R y定义为最大高度。

微观轮廓的最大高度差R y在其他标准中也使用Rm a x来表示。

R a、R m a x的具体关系还请参考下面的表格：表：R a，R m a x参数对比（u m）02 . 表面粗糙度是如何形成的？表面粗糙度的形成是由工件的加工过程引起的。

而加工的方法、工件的材料，工艺过程都是影像表面粗糙度的因素。

例如：放电加工时被加工零件表面出现放电凹凸点。

加工工艺和零件材质有所不同，被加工零件表面留下的微观痕迹也有各种差别，比如（疏密，深浅，形状变化等）。

§7.5 表面粗糙度一、表面粗糙度的概念和评定参数零件的表面，无论用何种加工方法进行加工，放在显微镜下观察，总是高低不平的。

这种表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何特性，称为表面粗糙度。

通俗地说，表面粗糙度是指零件表面（包括内表面和外表面）的光滑程度。

表面粗糙度是零件图上一项很重要技术的指标，它对零件的性能和寿命有很大影响。

因此，在零件图上对零件的每一个表面都应标出其表面粗糙度（当所有表面的粗糙度相同时也可统一标注）。

不同的加工方法可得到不同精度的表面粗糙度，例如镗削加工和磨削加工就比车削加工的精度高。

因此，合理地标注零件各个表面的粗糙度，对提高零件的性能、寿命和减少加工成本都有很大作用。

GB/T 131-93 规定了表面粗糙度的术语、评定参数和数值系列等，表面粗糙度的评定参数可从下列三项中选取：(1) 轮廓算术平均偏差R a(2) 微观不平度十点高度R Z(3) 轮廓最大高度R y大体上说，上述三种评定参数的数值都是通过测量零件表面上一定长度内表征其不平整程度的参数，再通过相应的数学处理方法而获得。

国家标准规定：在常用的参数范围内（Ra为0.025m m-6.3m m）)推荐优先选用Ra。

轮廓算术平均偏差R a定义为：在取样长度l内，轮廓偏距绝对值的算术平均值，如图所示。

其近似值为：二、表面粗糙度的代、符号图样上标示零件表面粗糙度的符（代号）、表面粗糙度高度参数轮廓算术平均偏差Ra值的标注见下表：1.符号的基本画法2.标注方法零件的每一个表面都要标注而且只标注一次，符号的尖端必须从材料外指向被加工表面，在不同方向上标注时，符号数字应按尺寸数字标注规则书写，30°范围内应引出标注。

三、表面粗糙度的代、符号在图样中的画法3.符号的统一标注方法当零件的表面大部分具有相同的表面粗糙度时，对其中使用最多的一种符号，可以统一标注在图样右上角，并加注“其余”二字。

符号及“其余”二字大小是图样上所注代号和文字的1.4倍（图a）；当所有表面都具有相同的表面粗糙度时，可以在图样右上角统一注出（图b）。

表面粗糙度表面粗糙度(surface roughness)是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度 [1]。

其两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在1mm以下），它属于微观几何形状误差。

表面粗糙度越小，则表面越光滑。

通常把波距小于1mm 尺寸的形貌特征归结为表面粗糙度，1~10mm尺寸的形貌特征定义为表面波纹度，大于10mm尺寸的形貌特征定义为表面形貌表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的，例如加工过程中刀具与零件表面间的摩擦、切屑分离时表面层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动等。

由于加工方法和工件材料的不同，被加工表面留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别。

表面粗糙度与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系，对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响。

我国国家标准有GB/T 131-2006《表面结构的表示法》，规定了表面粗糙度的表示方法，适用于表面粗糙度的标注和图样标注；GB/T 1031-2009《表面结构轮廓法表面粗糙度参数及其数值》，规定了表面粗糙度的参数及其数值，适用于机械加工表面质量的评定，也可用于制定机械加工工艺规程和设计模具等。

一、发展历史为研究表面粗糙度对零件性能的影响和度量表面微观不平度的需要，从20年代末到30年代，德国、美国和英国等国的一些专家设计制作了轮廓记录仪、轮廓仪，同时也产生出了光切式显微镜和干涉显微镜等用光学方法来测量表面微观不平度的仪器，给从数值上定量评定表面粗糙度创造了条件。

从30年代起，已对表面粗糙度定量评定参数进行了研究，如美国Abbott就提出了用距表面轮廓峰顶的深度和支承长度率曲线来表征表面粗糙度。

1936年出版了Schmaltz论述表面粗糙度的专著，对表面粗糙度的评定参数和数值的标准化提出了建议。

但粗糙度评定参数及其数值的使用，真正成为一个被广泛接受的标准还是从40年代各国相应的国家标准发布以后开始的。

表面粗糙度知识详解，收藏学习了1、表面粗糙度的概念表面粗糙度反映的是零件被加工表面上的微观几何形状误差。

它主要由加工过程中刀具和零件表面间的摩擦、切削分离时表面金属层的塑性变形以及工艺系统的高频振动等原因形成的。

表面粗糙度不同于主要由机床几何精度方面的误差引起的表面宏观几何误差；也不同于在加工过程中主要由机床-刀具-工件系统的振动、发热、回转体不平衡等因素引起的介于宏观和微观几何形状误差之间的表面波度，而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。

表面粗糙度、表面波度、形状误差这三种分类还没有严格的标准。

通常按波形起伏间距λ和幅度h比值来划分。

小于40时，为表面粗糙度，40-1000时为表面波度；大于1000时为形状误差。

2、表面粗糙度对零件的影响表面粗糙度对零件使用性能的影响主要有以下几个方面：1）对摩擦和磨损影响。

表面越粗糙，磨损越快；2）对配合性质影响。

表面越粗糙，配合越不稳定；3）对疲劳强度影响。

表面越粗糙，疲劳强度越低；4）对接触刚度的影响。

表面越粗糙，接触刚度越低；5）对耐腐蚀性能影响。

表面越粗糙，越容易引起表面锈蚀；6）对密封性、外观质量和表面涂层都有很大影响。

3、表面粗糙度主参数评定轮廓算术平均偏差 Ra在取样长度内，被测实际轮廓上各点至基准线距离Yi的绝对值的算术平均值。

近似于4、表面粗糙度的表面特征及应用Ra第一系列：0.012、0.025、0.050、0.100、0.20、0.40、0.80、1.6、3.2、6.3、12.5、25、50、100注：当Ra=0.80时，普通的车、铣已经难以加工5、表面粗糙度的检测1）比较法：被测表面与粗糙度样板比较2）光切法：光切显微镜3）干涉法：干涉显微镜4）轮廓法：电动轮廓仪5）扫描法：激光或红外扫轮廓扫描仪。

金属加工表面粗糙度6大解读1、粗糙度的概念零件经过加工后，由于刀具、积屑瘤和鳞刺等给工件表面造成或大或小的波峰与波谷。

这些峰谷的高低程度很小，通常只有放大才能看见。

这种微观几何形状特征，称为表面粗糙度。

2、粗糙度的评定参数以Ra\Rz\Ry三种代号加数字来表示，机械图纸中都会有相应的表面质量要求，一般是工件表面粗糙度Ra<>轮廓算术平均偏差Ra:在取样长度L内轮廓偏距绝对值的算术平均值微观不平度十点高度Rz：在取样长度l内5个最大的轮廓峰高的平均值与 5个最大的轮廓谷深的平均值之和轮廓最大高度Ry:在取样长度L内轮廓峰顶线与轮廓谷底线之间的距离3、粗糙度的测量和标注用电子仪器或光学仪器测量出Ra、Rz和Ry的数值即可定量评定表面粗糙度。

在实际生产中，经常凭人的视觉和触感并用样块与被加工表面相比较来鉴定其粗糙度。

标注方法：在零件图上用符号标注加工表面的特征。

为基本符号,单独使用这一符号是没有意义的,加注参数值时表示表面可用任何方法获得。

4、各种机械加工工艺获得粗糙度等级关于表面粗糙度的数值和表面特征、获得方法、应用举例请参见下表5、表面粗糙度对机械零件使用性能的影响表面粗糙度对零件质量有很大的影响，主要集中在对零件的耐磨性、配合性质、抗疲劳强度、工件精度及抗腐蚀性上。

5.1、对摩擦和磨损的影响。

表面粗糙度对零件磨损的影响，主要体现在峰顶与峰顶上，两个零件相互接触，实际上是部分峰顶的接触，接触处压强很高，能使材料产生塑形流动。

表面越粗糙，磨损越严重。

5 .2 对配合性质的影响。

两构件配合，无非两种形式，过盈配合和间隙配合。

对于过盈配合，由于在装配时，表面的峰顶被挤平，致使过盈量减小，降低了构件的连接强度；对于间隙配合，随着峰顶不断被磨平，其间隙程度会变大。

因此，表面粗糙度影响配合性质的稳定性。

5 .3 对抗疲劳强度的影响。

零件表面越粗糙，凹痕越深，波谷的曲率半径也越小，对应力集中越敏感。

详解表面粗糙度一、什么是表面粗糙度？在技术交流中，很多人习惯使用“表面光洁度”指标。

其实，“表面光洁度”是按人的视觉观点提出来的，而“表面粗糙度”是按表面微观几何形状的实际提出来的。

因为要与国际标准(ISO)接轨，国标中早已不再使用“表面光洁度”这个表达术语，正规、严谨的表达均应使用“表面粗糙度”一词。

表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。

其两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在1mm以下），它属于微观几何形状误差。

具体指微小峰谷Z高低程度和间距S状况。

一般按S分：S＜1mm为表面粗糙度1≤S≤10mm为波纹度S＞10mm为f形状二、表面粗糙度形成因素表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的，例如加工过程中刀具与零件表面间的摩擦、切屑分离时表面层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动、电加工的放电凹坑等。

由于加工方法和工件材料的不同，被加工表面留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别。

三、表面粗糙度评定依据1）取样长度各参数的单位长度，取样长度是评价表面粗糙度规定一段基准线的长度。

在ISO1997标准下一般使用0.08mm、0.25mm、0.8mm、2.5mm、8mm为基准长度。

Ra、Rz、Ry的取样长度L与评定长度Ln选用值2）评定长度由N个基准长度所构成。

零部件表面各部分的表面粗糙度，在一个基准长度上无法真实地体现出粗糙度真实参数，而是需要取N个取样长度来评定表面粗糙度。

在ISO1997标准下评定长度一般为N等于5。

3）基准线基准线是用以评定表面粗糙度参数的轮廓中线。

四、表面粗糙度评定参数1）高度特征参数Ra轮廓算术平均偏差：在取样长度（lr）内轮廓偏距绝对值的算术平均值。

在实际测量中，测量点的数目越多，Ra越准确。

Rz轮廓最大高度：轮廓峰顶线和谷底线之间的距离。

在幅度参数常用范围内优先选用Ra。

在2006年以前国家标准中还有一个评定参数为“微观不平度十点高度”用Rz表示，轮廓最大高度用Ry表示，在2006年以后国家标准中取消了微观不平度十点高度，采用Rz表示轮廓最大高度。