9．5．1 表面粗糙度符号、代号及其注法
加工零件时，由于刀具在零件表面上留下刀痕和切削分裂时表面金属的塑性变形等影响，使零件表面存在着间距较小的轮廓峰谷。这种表面上具有较小间距的峰谷所组成的微观几何形状特性，称为表面粗糙度。机器设备对零件各个表面的要求不一样，如配合性质、耐磨性、抗腐蚀性、密封性、外观要求等，因此，对零件表面粗糙度的要求也各有不同。一般说来，凡零件上有配合要求或有相对运动的表面，表面粗糙度参数值小。
零件表面粗糙度是评定零件表面质量的一项技术指标，零件表面粗糙度要求越高（即表面粗糙度参数值越小），则其加工成本也越高。因此，应在满足零件表面功能的前提下，合理选用表面粗糙度参数。
1.表面粗糙度参数的概念及其数值
零件表面粗糙度的评定方法有：表面粗糙度高度参数轮廓算术平均偏差（Ra）和轮廓最大高度（Rz）。使用时宜优先选用Ra。
2.表面粗糙度代号标注
GB/T 131— 1993规定了表面粗糙度的符号、代号及其注法。表面粗糙度符号（ 、 、
）上注写所要求的表面特征参数后,即构成表面粗糙度代号。特征参数Ra的表面粗糙度代号标注见表9-1。
表9-1轮廓算术平均偏差Ra值的代号标注
代号 意义 代号 意义
用任何方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为3.2μm 用任何方法获得的表面粗糙度，Ra的最大值为3.2μm
用去除材料的方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为3.2μm 用去除材料的方法获得的表面粗糙度，Ra的最大值为3.2μm
用不去除材料的方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为3.2μm 用不去除材料的方法获得的表面粗糙度，Ra的最大值为3.2μm
用去除材料的方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为3.2μm,Ra的下限值为1.6μm 用去除材料的方法获得的表面粗糙度，Ra的最大值为3.2μm,Ra的最小值为1.6μm 表面粗糙度高度参数Ra、Rz在代号中用数值标注时，除参数代号Ra可省略外，其余在参数值前需注出相应的参数代号Rz。表面粗糙度高度参数Rz、Ry的标注示例见表9-2。
公差等级与粗糙度的关系
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，是验证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。
机械零件表面粗糙度的选择有3种方法，即计算法、试验法和类比法。在机械零件设计中应用最普遍的是类比法，此方法简单有效。运用类比法需要有充足的参考资料。现有的各类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得表面粗糙度。通常情况下公差越小，机械零件的表面粗糙度值也越小，但是他们之间不存在固定的函数关系。一些装饰表面除外。
在实践工作中，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，对于不同类型机器，其零件配合稳定性和互换性的要求是不同的。在现有的机械零件设计手册中，主要有以下三种类型。
第一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和多次装配后，其零件的磨损极限不超过公差值的10%；这主要应用在精密仪器、仪表、精密量具的表面、极其重要零件表面的摩擦面，如气缸的内表面精密机床的主轴颈、坐标镗床的主轴颈等。
第二类主要用于精密机械，对配合的稳定性要求较高，要求零件的磨损极限不超过公差值得25%，要求有很好密和的接触面，其主要应用在机床、工具、与滚动轴承配合的表面、销锥孔，还有相对运动速度较高的接触面如华东轴承的配合面、齿轮的轮齿工作面等。
第三类主要用于通用机械，要求机械零件的磨损极限不超过尺寸公差的50%，没有相对运动的零件接触面，如箱盖、套筒，要求紧贴的表面、键和键槽的工作面；相对运动速度不高的接触面，如支架孔、衬套、带轮轴孔的工作表面、减速器等。
公差等级与表面粗糙度关系对应表格：详见附件表格
在机械零件设计中按尺寸公差选择表面粗糙度数值时。应根据不同类型的机器，选择相应的表值。仅供设计时参考！
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
／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。否则，会给制造带来种种麻烦。可是设计工作中涉及最多的是如何处理尺寸公差与表面粗糙度的关系和各种配合精度与表面粗糙度的关系。
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。否则，会给制造带来种种麻烦。可是设计工作中涉及最多的是如何处理尺寸公差与表面粗糙度的关系和各种配合精度与表面粗糙度的关系。
