专业资料,表面粗糙度的选用

表面粗糙度选用-----------------------------------------------------------序号=1Ra值不大于\μm=100表面状况=明显可见的刀痕加工方法=粗车、镗、刨、钻应用举例=粗加工的表面，如粗车、粗刨、切断等表面，用粗镗刀和粗砂轮等加工的表面，一般很少采用-----------------------------------------------------------序号=2Ra值不大于\μm=25、50表面状况=明显可见的刀痕加工方法=粗车、镗、刨、钻应用举例=粗加工后的表面，焊接前的焊缝、粗钻孔壁等-----------------------------------------------------------序号=3Ra值不大于\μm=12.5表面状况=可见刀痕加工方法=粗车、刨、铣、钻应用举例=一般非结合表面，如轴的端面、倒角、齿轮及皮带轮的侧面、键槽的非工作表面，减重孔眼表面-----------------------------------------------------------序号=4Ra值不大于\μm=6.3表面状况=可见加工痕迹加工方法=车、镗、刨、钻、铣、锉、磨、粗铰、铣齿应用举例=不重要零件的配合表面，如支柱、支架、外壳、衬套、轴、盖等的端面。

紧固件的自由表面，紧固件通孔的表面，内、外花键的非定心表面，不作为计量基准的齿轮顶圈圆表面等-----------------------------------------------------------序号=5Ra值不大于\μm=3.2表面状况=微见加工痕迹加工方法=车、镗、刨、铣、刮1～2点/cm^2、拉、磨、锉、滚压、铣齿应用举例=和其他零件连接不形成配合的表面，如箱体、外壳、端盖等零件的端面。

要求有定心及配合特性的固定支承面如定心的轴间，键和键槽的工作表面。

第二节表面粗糙度的选择一、表面粗糙度参数及参数值的选择（一）表面粗糙度评定参数的选择在表面粗糙度的六个评定参数中，Ra、Rz、Ry三个高度参数为基本参数Sm、S、t p为三个附加参数。

这些参数分别从不同角度反映了零件的表面形貌特征，但都存在着不同程度的不完整性。

因此，在具体选用时要根据零件的功能要求、材料性能、结构特点以及测量的条件等情况适当用一个或几个作为评定参数。

1）如果表面没有特殊要求时，一般仅选用高度参数。

在高度特性参数常用的参数值范围内（R a为0.025~6.3μm、R z为0.1~25μm），推荐优先选用Ra值，因为Ra能较充分地反应零件表面轮廓的特征。

但以下情况不宜选用Ra。

a. 当表面过于粗糙（Ra＞6.3μm）或太光滑（Ra＜0.025μm）时，可选用Rz，因为此范围便于选择用于测量Rz的仪器进行测量。

b. 当零件材料较软时，不能选用Ra，因为Ra值一般采用触针测量，如果用于软材料的测量，不仅会划伤零件表面，而且测得结果也不准确。

c. 如果测量面积很小，如顶尖，刀具的刃部以及仪表小元件的表面，在取样长度内，轮廓的峰或谷少于五个时，Rz也难于进行测量，这是可以选用Ry值。

2）当表面有特殊功能要求时，为了保证功能要求，提高产品质量，这是可以同时选用几个参数综合控制表面质量。

a. 当表面要求耐磨时，可以选用Ra、Ry、和t p。

b. 当表面要求承受交变应力时，可以选用Ry、Sm、和S。

c. 当表面着重要求外观质量和可漆性，可选用Sm和S。

（二）表面粗糙度参数值的选择表面粗糙度参数值的选择合理与否，不仅对产品的使用性能有很大的影响，而且直接关系到产品的质量和制造成本。

一般来说，表面粗糙度值（评定参数值）越小，零件的工作性能越好，使用寿命也越长。

但绝不能认为表面粗糙度值越小越好，为了获得粗糙度小的表面，则零件需经过复杂的工艺过程，这样加工成本可能随之急剧增高。

因此选择表面粗糙度参数值既要考虑零件的功能要求，又要考虑其制造成本，在满足功能要求的前提下，应尽可能选用较大的粗糙度数值。

图片：图片：图片：机械零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。

在现有的机械零件设计手册中，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、坐标镗床的主轴颈等。

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。

【机械制图】表面粗糙度及其标注方法零件图除了图形、尺寸这外，还必须有制造零件应达到的一些质量要求，一般称为技术要求。

技术要求的内容通常有：表面粗糙度、尺寸公差、形状和位置公差、材料及其热处理、表面处理等。

下面先介绍表面粗糙度及其注法。

一、表面粗糙度的概念无论采用哪种加工方法所获得的零件表面，都不是绝对平整和光滑的，放在显微镜（或放大镜）下观察，都不得可以看到微观的峰谷不平痕迹，如图1所示。

表面上这种微观不平滑情况，一般是受刀具与零件间的运动、摩擦，机床的振动及零件的塑性变形等各种因素的影响而形成的。

表面上所具有的这种较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特征，称为表面粗糙度。

图1 表面粗糙度概念表面粗糙度是评定零件表面质量的一项技术指标，它对零件的配合性质、耐磨性、抗腐象征性、接触刚度、抗疲劳强度、密封性质和外观等都不得有影响。

因此，图样上要根据零件的功能要求，对零件的表面粗糙度做出相应的规定。

评定表面粗糙度的主要参数是轮廓算术平均偏差Ra，它是指在取样长度L范围内，补测轮廓线上各点至基准线的距离yi（如图2）的算术平均值，它是指在取样长度L范围内，被测轮廓线上各点至基准线的距离yi（如图12）的算术平均值，可用下表示：-----------或近似表示为：----------- 轮廓算术平均偏差可用电动轮廓仪测量，运算过程由仪器自动完成。

根据GB/T1031—1995F规定（另外还有GB/T3525——2000以可同时查阅）,Ra数值愈小，零件表面愈趋平整光滑；Ra的数值，零件表面愈粗糙。

图2 轮廓算术平均编差图3 轮廓算术平均编差值二、表面粗糙度的选用表面粗糙度参数值的选用，应该既要满足零件表面的功能要求，又要考虑经济合理性。

具体选用时，可参照已有的类似零件图，用类比法确定。

在满足零件功能要求前提下，应尽量选用较大的表面粗糙度参数值，以降低加工成本。

一般地说，零件的工作表面、配合表面、密封表面、运动速度高和单位压力大的摩擦表面等，对表面平整光滑程度要求高，参数值应取小些。

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。

第4章表面粗糙度4.1概述在机械加工过程中，由于切削会留下切痕，切削过程中切屑分离时的塑性变形，工艺系统中的高频振动，刀具和巳加工表面的磨擦等等原因，会使被加工零件的表面产生许多微小的峰谷，这些微小峰谷的高低程度和间距状况就称为表面粗糙度。

一、表面粗糙度的实质表面粗糙度是一种微观的几何形状误垦，通常按波距的大小分为：波距的属表面粗糙度；波距在1-lOmm间的属表面波度；波距〉10mm的属于形状误垦。

住肚it二、表面粗糙度对零件使用性能的影响1.对摩擦和磨损的影响一般地，表面越粗糙，则摩擦阻力越大，零件的磨损也越快。

2.对配合性能的影响表面越粗糙，配合性能越容易改变，稳定性越蚩。

3.对疲劳强度的影响当零件承受交变载荷时，由于应力集中的影响，疲劳强度就会降低，表面越粗糙，越容易产生疲劳裂纹和破坏。

4.对接触刚度的影响表面越粗糙，实际承载面积越小，接触刚度越低。

5.对耐腐蚀性的影响表面越粗糙，越容易腐蚀生锈。

此外，表面粗糙度还影响结合的密封性，产品的外观，表面涂层的质量，表面的反射能力等等，所以要给予充分的重视。

4.2表面粗糙度的评定一•基本术语1•轮廓滤波器把轮廓分成长波和短波成分的滤波器。

2.M虑波器确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器。

3•取样长度用以判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度。

规定和选取取样长度的目的是为了限制和削弱表面波纹度对表面粗糙度测量结果的影响。

推荐的取样长度值见表41。

在取样长度内一般应包含五个以上的轮廓峰和轮廓谷。

4.评定长度评定表面粗糙度时所必须的一段基准线长度。

为了充分合理地反映表面的特性，一般取1口=51。

5.轮廓中线m 用以评定表面粗糙度值的基准线。

(1)轮廓的最小二乘中线具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。

在取样长度范围内，使被测轮廓线上的各点至该线的偏距的平方和为最小。

即：(，r Z2J(> " dx = min(2)轮廓的算术平均中线在取样长度内，将实际轮廓划分为上、下两部分，并使上、下两部分的面积相等的基准线。

习题5-1填空题（1）表面粗糙度是指零件表面出现的许多间距较小的、凹凸不平的微小的峰和谷。

表面粗糙度越小，表面越光洁。

（2）评定长度是指用于判别被评定轮廓表面粗糙度所必需的一段长度，它可以包含一个或几个取样长度。

（3）国家标准中规定表面粗糙度的主要评定参数有高度参数和间距参数两项。

（4）表面粗糙度的选用，应在满足表面功能要求的情况下，尽量选用大的表面粗糙度数值。

（5）同一零件表面，工作表面的粗糙度参数值小于非工作表面的粗糙度参数值。

（6）当零件所有表面具有相同的表面粗糙度时，其代号、符号可在图样右上角统一标注。

5-2 是非题（1）表面粗糙度是微观的形状误差，所以对零件使用性能影响不大。

（×）（2）表面粗糙度的取样长度一般即为评定长度。

（×）（3）Ra能充分反映表面微观几何形状的高度特征，是普遍采用的评定参数。

（√）（4）零件的尺寸精度越高，通常表面粗糙度参数值相应取得越小。

（√）（5）表面粗糙度值越大，越有利于零件耐磨性和抗腐蚀性的提高。

（×）（6）表面粗糙度不划分精度等级，直接用参数代号及数值表示。

（√）（7）表面粗糙度数值越小越好。

（×）5-3 选择题（1）表面粗糙度是B误差。

A.宏观几何形状B.微观几何形状C.宏观相互位置D.微观相互位置（2）选择表面粗糙度评定参数值时，下列论述不正确的有AA. 同一零件上工作表面应比非工作表面参数值大B. 摩擦表面应比非摩擦表面的参数值小C. 配合质量要求高，表面粗糙度参数值应小D. 受交变载荷的表面，表面粗糙度参数值应小（3）评定表面粗糙度的取样长度至少包含 B 个峰和谷。

A. 3B. 5C. 7D. 9（4）表面粗糙度代号在图样标注时尖端应A。

A.从材料外指向标注表面B.从材料内指向标注表面C.以上二者均可（5）通常车削加工可使零件表面粗糙度Ra达到Aμm。

A 0.8～6. 3B 0.4～6.3C 0.4～12.5 D.0.2～1.6（6）车间生产中评定表面粗糙度最常用的方法是 D 。

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。

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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
..。