表面粗糙度 surface roughness 之表示法

镜面加工镜面加工基本信息镜面——是金属切削加工的最高境界，是提高机械部件使用寿命的最有效手段。

镜面——是机械切削加工后，得到非常好粗糙度的传统代名词，能清晰倒影出物品影像的金属表面。

无论用何种金属加工方法加工，在零件表面总会留下微细的凸凹不平的刀痕，出现交错起伏的峰谷现象，粗加工后的表面用肉眼就能看到，精加工后的表面用放大镜或显微镜仍能观察到。

这就是零件加工后的表面粗糙度，过去称为表面光洁度。

国家规定表面粗糙度的参数由高度参数、间距参数和综合参数组成。

镜面加工一般是工件表面粗糙度<0.8um的表面时，称：镜面加工。

加工技术获得镜面的机械加工方法有：去除材料方式、无切削方式（滚压加工）。

去除材料加工方式有：磨削、研磨、抛光、电火花。

无切削加工方式有：滚压（采用镜面工具）、挤压。

去除材料方式加工必须有以下先决条件：1、大额的设备投入（有些磨床价值在100万以上）；2、熟练并经验丰富的技术工人；3、宽敞的工作环境；4、数量庞大的冷却、润滑介质（油或液）；5、污染环境的废弃物处理；6、价格昂贵的砂轮。

无切削方式滚压（采用镜面工具）加工必须有以下先决条件：1、无需大额的设备投入（一把镜面刀具价值在1300元左右）；2、无需熟练并经验丰富的技术工人；3、宽敞的工作环境；4、无需数量庞大的冷却、润滑介质（油或液）；5、没有污染环境的废弃物处理。

盲孔型滚压刀去除材料方式加工镜面一般在Ra0.8-0.08um之间；无切削方式滚压（采用镜面工具）加工镜面一般在Ra0.4-0.05um之间。

去除材料方式加工镜面对材料硬度基本没有限制；无切削方式滚压（采用镜面工具）加工镜面对材料硬度要求在HRC<40°，应用金刚石材质镜面工具HRC<70°。

去除材料方式加工镜面工件表面的硬度不会变化、耐磨强度不会增加；优点无切削方式滚压（采用镜面工具）加工镜面有以下优点：1、提高表面粗糙度，粗糙度基本能达到Ra≤0.08um左右。

1，粗糙度用倒三角表示，▽▽▽▽对应Ra≤0.2；▽▽▽对应Ra=0.4~1.6；▽▽对应Ra=3.2~6.3；▽对应Ra=12.5~25。

2，表面粗燥度6.3s其中s表示什么？S表示轮廓的最大高度，及Ry方式3，倒三角表示粗糙度，我国以前也采用过，老工人说的几个花几个花就是指倒三角几个。

4，现在都在和国际标准接轨，但是美国日本韩国和我国的台湾地区可能还存在这种表述手法。

精度標註法表面粗糙度與加工符號機件表面肉眼看起來也許很光滑，但由於加工機械及刀具的振動或是鑄模內表面的不規則，因此機件表面必然存在著高低不平的紋路，靈敏度高的電位或光學儀器則能量出這些細小紋路的高度、寬度。

機件表面的平滑程度﹙粗糙度﹚、波浪形狀、刀具痕跡等品質是影響機件光澤、外觀、機械效率、配合功能以及疲勞壽命的因素，例如軸在滑動軸承中運轉時，兩者之間所需要的最小油膜，厚度為兩者粗糙高度之和，因此，愈粗糙的表面虛要愈大的油壓以產生足夠厚度的油膜，否則即變成乾摩擦而效耗動力。

又如相同材料製成相同的機件，表面愈光滑者具有愈大的疲勞強度。

因此機械設計工程師必須根據機件性能的要求，以及動態負荷強度分析的結果，在設計圖中指定機件表面品質。

表面粗糙度之表示法表面粗糙度的表示方法有很多種，而且各國的定義也不盡相同，此處僅列常用的表示方法：R a ﹙中心線平均粗糙度﹚、R max ﹙最大高度粗糙度﹚、R z ﹙十點平均粗糙度﹚。

一、中心線平均粗糙度( R a )1. 定義：若從加工面之粗糙曲線上，截取一段測量長度Ｌ，並以該長度內平均高度之中心線為x 軸，取中心線之垂直線為y 軸，則粗糙曲線可用y = f (x) 表之。

以中心線為基準將下方曲線反摺，如圖1 所示。

然後計算中心線上方經反摺後之全部曲線所涵蓋面積﹙圖中之斜線部份﹚，再以測量長度除之。

所得數值以m 為單位，即為該加工面測量長度範圍內之中心線平均粗糙度值，其數學定義：2.如圖2 所示，沿中心線方向細分等間隔後取各分段點所對應之y 值，利用下式可得到R a 的近似值：3. 截除值：中心線平均粗糙度實為表面曲線去掉波狀曲線﹙即中心線﹚後再以公式求得。

中国与美国的表面粗糙度(光洁度)对照表表面粗糙度有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。

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。

如果图面没标注粗糙度选用Ra /Rz /Ry 的情况下默认为Ra。

表面粗糙度是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。

表面粗糙度的标注方法1. 简介表面粗糙度是描述物体表面不规则程度的一个重要参数，它对于材料的质量、摩擦、光学反射等性质都有着重要的影响。

因此，准确标注表面粗糙度是进行材料分析和性能评估的关键步骤之一。

本文将介绍一些常用的表面粗糙度标注方法。

2. 表面粗糙度的定义表面粗糙度是指物体表面不平整程度的量化描述。

通常使用Ra（平均粗糙度）来表示，它是在某个测量长度范围内，物体表面高低波动的平均值。

Ra越小，表示物体表面越光滑；Ra越大，表示物体表面越粗糙。

3. 表面粗糙度测量仪器为了准确测量和标注表面粗糙度，需要使用专门的仪器来进行测量。

常见的表面粗糙度测量仪器包括： - 表面轮廓仪：通过扫描物体表面获取其高低波动信息，并计算出平均粗糙度Ra。

- 光学显微镜：通过放大物体表面的图像，观察和测量其高低波动情况。

- 原子力显微镜：利用探针扫描物体表面，测量其高低波动情况。

4. 表面粗糙度标注方法4.1 标注单位表面粗糙度通常使用微米（μm）或纳米（nm）作为标注单位。

其中，1微米等于1000纳米。

4.2 标注测量范围在进行表面粗糙度标注时，需要明确测量的长度范围。

常用的测量长度范围包括：- Rz：表示材料表面上最高峰与最低谷之间的垂直距离。

Rz一般用于描述较大尺寸物体的表面粗糙度。

- Ra：表示在某个测量长度内，物体表面高低波动的平均值。

Ra是最常用的表面粗糙度参数，适用于大多数情况。

4.3 标注方法在进行表面粗糙度标注时，通常需要按照以下步骤进行： 1. 使用合适的仪器对物体表面进行测量，获取原始数据。

2. 对原始数据进行滤波处理，去除噪声和异常值。

3. 根据测量长度范围选择合适的参数，如Ra或Rz。

4. 将滤波后的数据进行平均计算，得到表面粗糙度参数的数值。

5. 将数值标注在物体或相关文档上。

4.4 标注示例以下是一个表面粗糙度标注示例： - 测量长度范围：Ra（0.25-6.3μm） - 测量仪器：表面轮廓仪 - 原始数据：[1, 2, 3, 4, 5, 6] - 滤波处理后的数据：[1, 2, 3, 4, 5] - 平均粗糙度Ra：3μm - 标注结果：Ra = 3μm5. 结论表面粗糙度的准确标注对于材料分析和性能评估至关重要。