表面粗糙度选用标准

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。

第3章表面粗糙度3.1 表面粗糙度标注识读概念轮廓算术平均偏差Ra表面粗糙度轮廓最大高度Rz。

评定参数轮廓单元的平均宽度RS m轮廓支承长度率R mr(C)任务6 识读齿轮表面粗糙度标注表面粗糙度是一种微观几何形状误差，是零件的几何参数的精度指标之一。

以如图3-1所示的零件图为例，识读表面粗糙度的标注。

图3-1 表面粗糙度标注实例3.1.1 表面粗糙度概念任何零件的表面都不是绝对的光滑的，零件表面总会存在着由较小间距的峰谷组成的微观高低不平的痕迹，表面粗糙度是一种微观几何形状误差，也称为微观不平度。

表面误差通常按(波距)的大小划分为三类误差：表面粗糙度、表面波度和表面上宏观形状误差。

波距小于1mm的属于表面粗糙度(微观几何形状误差)，波距在l～10 mm的属于表面波度(中间几何形状误差)，波距大于10 mm的属于形状误差(宏观几何形状误差)，如图3-2所示。

图3-2 零件表面的几何形状误差3.1.2 表面粗糙度对零件的影响表面粗糙度的大小对零件的实用性能和使用寿命有很大的影响：1.对摩擦和磨损的影响表面越粗糙，摩擦系数就越大，两相对运动的表面磨损也越快，表面过于光滑，由于润滑油被挤出和分子见的吸附作用等原因，也会使摩擦阻力增大和加剧磨损。

2.对配合性能的影响对于间隙配合，相对运动的表面因其粗糙不平而迅速磨损，致使间隙增大；对于过盈配合，表面轮廓峰顶在装配时容易被挤平，使实际有效过盈量减小，致使联接强度降低。

3.对抗腐蚀性的影响粗糙的表面，易使腐蚀性物质存积在表面的微观凹谷处，并渗入到金属内部，致使腐蚀加剧。

4.对疲劳强度的影响零件表面越粗糙，凹痕就越深，当零件承受交变荷载时，对应力集中很敏感。

使疲劳强度降低，导致零件表面产生裂纹而损坏。

5.对接触刚度的影响接触刚度影响零件的工作精度和抗振性。

这是由于表面粗糙度使表面间只有一部分面积接触。

一般情况下，实际接触面积只有公称接触面积的百分之几。

因此，表面越粗糙受力后局部变形越大，接触刚度也越低。

表面粗糙度选用原则和应用举例
一．表面粗糙度选用原则：
在设计零件时，表面粗糙度数值的选择，是根据零件在机器中的作用决定的。

总的原则是：在保证满足技术要求的前提下，选用较大的表面粗糙度数值。

具体选择时，可以参考下述原则：
(1).工作表面比非工作表面的粗糙度数值小。

(2).摩擦表面比不摩擦表面的粗糙度数值小。

摩擦表面的摩擦速度愈高，所受的单位压力愈大，
则应愈高；滚动磨擦表面比滑动磨擦表面要求粗糙度数值小。

(3).对间隙配合，配合间隙愈小，粗糙度数值应愈小；对过盈配合，为保证连接强度的牢固可靠，
载荷愈大，要求粗糙度数值愈小。

一般情况间隙配合比过盈配合粗糙度数值要小。

(4).配合表面的粗糙度应与其尺寸精度要求相当。

配合性质相同时，零件尺寸愈小，则应粗糙度
数值愈小；同一精度等级，小尺寸比大尺寸要粗糙度数值小，轴比孔要粗糙度数值小（特别是IT8～IT5的精度）。

(5).受周期性载荷的表面及可能会发生应力集中的内圆角、凹槽处粗糙
度数值应较小。

.
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：
..
.
轴和孔的表面粗糙度参数推荐值 4.2.3
..
.
各种常用加工方法可能达到的表面粗糙度 4.2.4 ..
.
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，
，不平m）～，断面粗糙（Ra=12.56.3μIT11制件尺寸精度低（＜）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。

是通过改进模具来精密冲裁是使材料呈纯剪切的形式进行冲裁，
，断面 IT9IT6～提高精度和改善断面质量的，制件尺寸精度可达到′或更佳。

30°，断面垂直度可达μ～粗糙度Ra=1.60.4m89
..。

表面结构的图样表示法加工零件时，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。

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.评定表面结构常用的轮廓参数①算术平均偏差Ra是指在一个取样长度内纵坐标值Z(x)绝对值的算术平均值② 轮廓的最大高度Rz是指在同一取样长度内，最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之和的高度图9-27 评定表面结构常用的轮廓参数2.有关检验规范的基本术语检验评定表面结构参数值必须在特定条件下进行。

国家标准规定，图样中注写参数代号及其数值要求的同时，还应明确其检验规范。

有关检验规范方面的基本术语有取样长度、评定长度、滤波器和传输带以及极限值判断规则。

本有关检验规范仅介绍取样长度与评定长度和极限值判断规则。

（1）取样长度和评定长度以粗糙度高度参数的测量为例，由于表面轮廓的不规则性，测量结果与测量段的长度密切相关，当测量段过短，各处的测量结果会产生很大差异，但当测量段过长，则测得的高度值中将不可避免地包含了波纹度的幅值。

因此，在X轴上选取一段适当长度进行测量，这段长度称为取样长度。

但是，在每一取样长度内的测得值通常是不等的，为取得表面粗糙度最可靠的值，一般取几个连续的取样长度进行测量，并以各取样长度内测量值的平均值作为测得的参数值。

这段在X轴方向上用于评定轮廓的并包含着一个或几个取样长度的测量段称为评定长度。

当参数代号后未注明时，评定长度默认为5 个取样长度，否则应注明个数。

例如：Rz0.4、Ra30.8、Rz13.2分别表示评定长度为5个(默认)、3个、1个取样长度。

表面粗糙度：指加工表面具有的较小间距和微小峰谷不平度。

其两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在1mm以下），用肉眼是难以区别的，因此它属于微观几何形状误差。

表面粗糙度越小，则表面越光滑。

表面粗糙度的大小，对机械零件的使用性能有很大的影响，主要表现在以下几个方面：① 表面粗糙度影响零件的耐磨性。

表面越粗糙，配合表面间的有效接触面积越小，压强越大，磨损就越快。

② 表面粗糙度影响配合性质的稳定性。

对间隙配合来说，表面越粗糙，就越易磨损，使工作过程中间隙逐渐增大；对过盈配合来说，由于装配时将微观凸峰挤平，减小了实际有效过盈，降低了联结强度。

③ 表面粗糙度影响零件的疲劳强度。

粗糙零件的表面存在较大的波谷，它们像尖角缺口和裂纹一样，对应力集中很敏感，从而影响零件的疲劳强度。

④ 表面粗糙度影响零件的抗腐蚀性。

粗糙的表面，易使腐蚀性气体或液体通过表面的微观凹谷渗入到金属内层，造成表面腐蚀。

⑤ 表面粗糙度影响零件的密封性。

粗糙的表面之间无法严密地贴合，气体或液体通过接触面间的缝隙渗漏。

此外，表面粗糙度对零件的外观、测量精度也有影响。

表面粗糙度有Ra,Rz,Ry 之分，据GB 3505摘录：表面粗糙度参数及其数值（Surface Roughness Parameters and their Values）常用的3个分别是：轮廓算数平均偏差(Ra)--arithmetical mean deviation of the profile；微观不平度十点高度(Rz)--the point height of irregularities；轮廓最大高度(Ry)--maximum height of the profile。

v1.0 可编辑可修改Ra--在取样长度L内轮廓偏距绝对值的算术平均值。

Rz--在取样长度内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。

Ry--在取样长度L内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。

表面粗糙度：指加工表面具有的较小间距和微小峰谷不平度。

其两波峰或两波谷之间的距离<波距）很小<在1mm以下），用肉眼是难以区别的，因此它属于微观几何形状误差。

表面粗糙度越小，则表面越光滑。

表面粗糙度的大小，对机械零件的使用性能有很大的影响，主要表现在以下几个方面：① 表面粗糙度影响零件的耐磨性。

表面越粗糙，配合表面间的有效接触面积越小，压强越大，磨损就越快。

② 表面粗糙度影响配合性质的稳定性。

对间隙配合来说，表面越粗糙，就越易磨损，使工作过程中间隙逐渐增大；对过盈配合来说，由于装配时将微观凸峰挤平，减小了实际有效过盈，降低了联结强度。

③ 表面粗糙度影响零件的疲劳强度。

粗糙零件的表面存在较大的波谷，它们像尖角缺口和裂纹一样，对应力集中很敏感，从而影响零件的疲劳强度。

④ 表面粗糙度影响零件的抗腐蚀性。

粗糙的表面，易使腐蚀性气体或液体通过表面的微观凹谷渗入到金属内层，造成表面腐蚀。

⑤ 表面粗糙度影响零件的密封性。

粗糙的表面之间无法严密地贴合，气体或液体通过接触面间的缝隙渗漏。

此外，表面粗糙度对零件的外观、测量精度也有影响。

表面粗糙度有Ra,Rz,Ry 之分，据GB 3505摘录：表面粗糙度参数及其数值<Surface Roughness Parameters and their Values）常用的3个分别是：轮廓算数平均偏差(Ra>--arithmetical mean deviation of the profile；微观不平度十点高度(Rz>--the point height of irregularities；轮廓最大高度(Ry>--maximum height of the profile。

b5E2RGbCAPRa--在取样长度L内轮廓偏距绝对值的算术平均值。

Rz--在取样长度内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。

Ry--在取样长度L内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。