表面粗糙度是個非常重要的概念，本文以“表面粗糙度”為中心概念，詳細(xì)介紹了評定依據(jù)、評定參數(shù)等問題，值得一看！還有表面粗糙度100問，講得明明白白。
一、表面粗糙度的概念
表面粗糙度是指加工表面具有的較小間距和微小峰谷的不平度。其兩波峰或兩波谷之間的距離（波距）很?。ㄔ?mm以下），它屬于微觀幾何形狀誤差。
具體指微小峰谷Z高低程度和間距S狀況。一般按S分：
S＜1mm 為表面粗糙度；
1≤S≤10mm為波紋度；
S＞10mm為 f 形狀。
二、 VDI3400、Ra、Rmax對照表
國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定常用三個指標(biāo)來評定表面粗糙度（單位為μm）：輪廓的平均算術(shù)偏差Ra、不平度平均高度Rz和最大高度Ry。在實(shí)際生產(chǎn)中多用Ra指標(biāo)。輪廓的最大微觀高度偏差Ry在日本等國常用Rmax符號來表示，歐美常用VDI指標(biāo)。下面為VDI3400、Ra、Rmax對照表。
三、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，例如加工過程中刀具與零件表面間的摩擦、切屑分離時表面層金屬的塑性變形以及工藝系統(tǒng)中的高頻振動、電加工的放電凹坑等。由于加工方法和工件材料的不同，被加工表面留下痕跡的深淺、疏密、形狀和紋理都有差別。
影響耐磨性。表面越粗糙，配合表面間的有效接觸面積越小，壓強(qiáng)越大，摩擦阻力越大，磨損就越快。
影響配合的穩(wěn)定性。對間隙配合來說，表面越粗糙，就越易磨損，使工作過程中間隙逐漸增大；對過盈配合來說，由于裝配時將微觀凸峰擠平，減小了實(shí)際有效過盈，降低了連接強(qiáng)度。
影響疲勞強(qiáng)度。粗糙零件的表面存在較大的波谷，它們像尖角缺口和裂紋一樣，對應(yīng)力集中很敏感，從而影響零件的疲勞強(qiáng)度。
影響耐腐蝕性。粗糙的零件表面，易使腐蝕性氣體或液體通過表面的微觀凹谷滲入到金屬內(nèi)層，造成表面腐蝕。
影響密封性。粗糙的表面之間無法嚴(yán)密地貼合，氣體或液體通過接觸面間的縫隙滲漏。
影響接觸剛度。接觸剛度是零件結(jié)合面在外力作用下，抵抗接觸變形的能力。機(jī)器的剛度在很大程度上取決于各零件之間的接觸剛度。
影響測量精度。零件被測表面和測量工具測量面的表面粗糙度都會直接影響測量的精度，尤其是在精密測量時。
此外，表面粗糙度對零件的鍍涂層、導(dǎo)熱性和接觸電阻、反射能力和輻射性能、液體和氣體流動的阻力、導(dǎo)體表面電流的流通等都會有不同程度的影響。
五、表面粗糙度評定依據(jù)
1. 取樣長度
取樣長度是評定表面粗糙度歲規(guī)定一段基準(zhǔn)線長度。應(yīng)根據(jù)零件實(shí)際表面的形成情況及紋理特征，選取能反映表面粗糙度特征的那一段長度，量取取樣長度時應(yīng)根據(jù)實(shí)際表面輪廓的總的走向進(jìn)行。規(guī)定和選擇取樣長度是為了限制和減弱表面波紋度和形狀誤差對表面粗糙度的測量結(jié)果的影響。
2. 評定長度
評定長度是評定輪廓所必須的一段長度，它可包括一個或幾個取樣長度。由于零件表面各部分的表面粗糙度不一定很均勻，在一個取樣長度上往往不能合理地反映某一表面粗糙度特征，故需在表面上取幾個取樣長度來評定表面粗糙度。評定長度一般包含5個取樣長度。
基準(zhǔn)線是用以評定表面粗糙度參數(shù)的輪廓中線 。基準(zhǔn)線有兩種：輪廓的最小二乘中線：在取樣長度內(nèi)，輪廓線上各點(diǎn)的輪廓偏距的平方和為最小，具有幾何輪廓形狀。輪廓的算術(shù)平均中線：在取樣長度內(nèi)，中線上下兩邊輪廓的面積相等。理論上最小二乘中線是理想的基準(zhǔn)線，但在實(shí)際應(yīng)用中很難獲得，因此一般用輪廓的算術(shù)平均中線代替，且測量時可用一根位置近似的直線代替。Ra 輪廓算術(shù)平均偏差：在取樣長度（lr）內(nèi)輪廓偏距絕對值的算術(shù)平均值。在實(shí)際測量中，測量點(diǎn)的數(shù)目越多，Ra越準(zhǔn)確。Rz 輪廓最大高度：輪廓峰頂線和谷底線之間的距離。在幅度參數(shù)常用范圍內(nèi)優(yōu)先選用Ra 。在2006年以前國家標(biāo)準(zhǔn)中還有一個評定參數(shù)為“微觀不平度十點(diǎn)高度”用Rz表示，輪廓最大高度用Ry表示，在2006年以后國家標(biāo)準(zhǔn)中取消了微觀不平度十點(diǎn)高度，采用Rz表示輪廓最大高度。Rsm 輪廓單元的平均寬度。在取樣長度內(nèi)，輪廓微觀不平度間距的平均值。微觀不平度間距是指輪廓峰和相鄰的輪廓谷在中線上的一段長度。相同的Ra值的情況下，其Rsm值不一定相同，因此反映出來的紋理也會不相同，重視紋理的表面通常會關(guān)注Ra與Rsm這兩個指標(biāo)。
Rmr 形狀特征參數(shù)用輪廓支承長度率表示，是輪廓支撐長度與取樣長度的比值。輪廓支承長度是取樣長度內(nèi)，平行于中線且與輪廓峰頂線相距為c的直線與輪廓相截所得到的各段截線長度之和。
使用于車間現(xiàn)場測量，常用于中等或較粗糙表面的測量。方法是將被測量表面與標(biāo)有一定數(shù)值的粗糙度樣板比較來確定被測表面粗糙度數(shù)值的方法。表面粗糙度利用針尖曲率半徑為2微米左右的金剛石觸針沿被測表面緩慢滑行，金剛石觸針的上下位移量由電學(xué)式長度傳感器轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)放大、濾波、計算后由顯示儀表指示出表面粗糙度數(shù)值，也可用記錄器記錄被測截面輪廓曲線。一般將僅能顯示表面粗糙度數(shù)值的測量工具稱為表面粗糙度測量儀，同時能記錄表面輪廓曲線的稱為表面粗糙度輪廓儀。這兩種測量工具都有電子計算電路或電子計算機(jī)，它能自動計算出輪廓算術(shù)平均偏差Ra，微觀不平度十點(diǎn)高度Rz，輪廓最大高度Ry和其他多種評定參數(shù)，測量效率高，適用于測量Ra為0.025～6.3微米的表面粗糙度。
干貨繼續(xù)——
表面粗糙度100個問與答，別以為很簡單！
1.什么稱為表面粗糙度？
答：表面粗糙度是指零件加工表面上具有的由較小間距和峰谷所組成的微觀幾何形狀特征。它是一種微觀幾何形狀誤差。
答：零件經(jīng)切削加工或其他方法所形成的表面，由于加工中的材料塑性變形、機(jī)械振動、摩擦等原因，總是存在著幾何形狀誤差。答：表面粗糙度對零件的摩擦和磨損、疲勞強(qiáng)度、抗腐蝕性及零件間的配合性質(zhì)等都有重要的影響。4. 目前我國的“表面粗糙度”國家標(biāo)準(zhǔn)主要有哪些？答：GB/T 3505 2000 表面粗糙度術(shù)語表面及其參數(shù)；GB/T 1031-1995 表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值；GB/T 131-1993 機(jī)械制圖表面粗糙度符號、代號及其注法。答：是平面與實(shí)際表面相交所得的輪廓線。按照相截方向的不同，它又可分為橫向?qū)嶋H輪廓和縱向?qū)嶋H輪廓。在評定和測量表面粗糙度時，除特殊指明，通常均按橫向?qū)嶋H輪廓，即與加工紋理方向垂直的截面上的輪廓。答：用于判別具有表面粗糙度特征的一段基準(zhǔn)線長度。表面越粗糙，取樣長度就應(yīng)越大。規(guī)定取樣長度是為了限制和減弱其他幾何形狀誤差對表面粗糙度測量結(jié)果的影響。在取樣長度范圍內(nèi)，一般包括5個以上的輪廓峰與輪廓谷。取樣長度的選用值見GB/T 1031-1995 表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值。答：是用以評定輪廓所必需的一段長度，可包括一個或幾個取樣長度。由于零件表面加工存在不均勻性，為了充分合理地反映被測表面的粗糙度特征，需要用幾個取樣長度來評定。評定長度的選用值見GB/T 1031-1995 表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值。答：評定表面粗糙度參數(shù)數(shù)值大小的一條參考線稱為基準(zhǔn)線?；鶞?zhǔn)線有兩種：輪廓最小二乘中線和輪廓算術(shù)平均中線。答：輪廓的最小二乘中線是在取樣長度內(nèi)，使輪廓上各點(diǎn)輪廓偏距的平方和為最小的線。答：輪廓的算術(shù)平均中線是在取樣長度內(nèi)，劃分實(shí)際輪廓為上、下兩部分，且使上、下面積相等的線。答：三項(xiàng)高度參數(shù)為基本評定參數(shù)，即輪廓算術(shù)平均偏差（Ra）、微觀不平度十點(diǎn)高度（Rz）和輪廓最大高度（Ry）；另三項(xiàng)為附加評定參數(shù)，即輪廓微觀不平度的平均間距（Sm）、輪廓單峰平均間距（S）和輪廓支承長度率（tP）。12．什么稱為輪廓算術(shù)平均偏差（Ra）？答：在取樣長度內(nèi)，被測輪廓上各點(diǎn)至輪廓中線距離絕對值的算術(shù)平均值，Ra值越大，則表面越粗糙。Ra能客觀地反映被測輪廓的幾何特性。Ra值可用電動輪廓儀直接測量，但不夠直觀。13.什么稱為微觀不平度十點(diǎn)高度（Rz）？答：在取樣長度內(nèi)，5個最大的輪廓峰高的平均值與5個最大谷深的平均值之和。Rz數(shù)值越大，表面也越粗糙。Rz用于評定表面粗糙度高度參數(shù)有較好的直觀性，易在光學(xué)儀器上測量，但反映被測輪廓幾何形狀特性有局限性。答：在取樣長度內(nèi)，輪廓的峰頂線和谷底線之間的距離。峰頂線和谷底線分別指在取樣長度內(nèi)，平行于中線且通過輪廓最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的線。參數(shù)Ry，測量簡單，當(dāng)被測表面很小，不適宜采用Rz，Rz評定時，可采用Ry。15.表面粗糙度高度評定參數(shù)（Ra、Rz、Ry）的允許值如何確定？
答：見GB/T 1031-1995 表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值。
16.表面粗糙度的符號、代號為
時，它的意義是什么？答：基本符號、表示表面可用任何方法獲得。當(dāng)不加粗糙度參數(shù)值或有關(guān)說明（例如：表面處理、局部熱處理狀況等）時，僅適用于簡化代號標(biāo)注。17.表面粗糙度的符號、代號為
時，它的意義是什么？答：基本符號加一短劃，表示表面是用去除材料的方法獲得。例如：車、銑、鉆、磨、剪切、拋光、腐蝕、電火花加工、氣割等。18.表面粗糙度的符號、代號為
時，它的意義是什么？答：基本符號加一小圈，表示表面是用不去除材料的方法獲得。例如：鑄、鍛、沖壓變形、熱軋、冷軋、粉末冶金等。或者是用于保持原供應(yīng)狀況的表面（包括保持上道工序的狀況）。19.表面粗糙度的符號、代號為
時，它的意義是什么？答：用任伺方法獲得的表面粗糙度，Ra的上限值為3.2μm。20.表面粗糙度的符號、代號為
時，它的意義是什么？答：用去除材料方法獲得的表面粗糙度，Ra的上限值為3.2μm。21.表面粗糙度的符號、代號為
時，它的意義是什么？答：用不去除材料方法獲得的表面粗糙度，Ra的上限值為3.2μm。22.表面粗糙度的符號、代號為
時，它的意義是什么？答：用去除材料方法獲得的表面粗糙度，Ra的上限值為3.2μm，Ra的下限值為1.6μm。23.表面粗糙度的符號、代號為
時，它的意義是什么？答：用任伺方法獲得的表面粗糙度，Ry的上限值為3.2μm。24.表面粗糙度的符號、代號為
時，它的意義是什么？答：用不去除材料方法獲得的表面粗糙度，Rz的上限值為200μm。25.表面粗糙度的符號、代號為
時，它的意義是什么？答：用去除材料方法獲得的表面粗糙度，Rz的上限值為3.2μm，Rz的下限值為1.6μm。26.表面粗糙度的符號、代號為
時，它的意義是什么？答：用去除材料方法獲得的表面粗糙度，Ry的上限值為3.2μm，Ry的下限值為12.5μm。答：高度參數(shù)選用Ra時，標(biāo)注時可省略其代號，選用Ry、Rz時，代號不能省略。圖樣上給定的表面粗糙度代號是對完工后的表面要求，一般只需注出符號及參數(shù)允許值即可。如對零件表面功能有特殊要求（加工紋理、加工余量等附加要求），可在基本符號周圍可標(biāo)注有關(guān)的參數(shù)或代（符）號。
29.表面粗糙度標(biāo)注方法有哪些？示例1。
表面粗糙度代（符）號應(yīng)注在可見輪廓線、尺寸線、尺寸界線或它們的延長線上。符號的尖端必須從材料外指向表面。30.表面粗糙度標(biāo)注方法有哪些？示例2。
中心孔工作表面、鍵槽工作面、倒角、圓角的表面，可以簡化標(biāo)注。31.表面粗糙度標(biāo)注方法有哪些？示例3。
齒輪、漸開線花鍵、螺紋等工作表面沒有畫出齒（牙）形時的標(biāo)注方法。32.表面粗糙度標(biāo)注方法有哪些？示例4。
同一表面有不同的表面粗糙度要求時，須用細(xì)實(shí)線畫出其分界線，并注出相應(yīng)的表面粗糙度的符號和尺寸。33.表面粗糙度標(biāo)注方法有哪些？示例5。
需要表示局部熱處理或局部鍍涂時，應(yīng)用粗點(diǎn)劃線畫出其范圍并標(biāo)注相應(yīng)的尺寸，也可將其要求注寫在表面粗糙度符號內(nèi)。34.表面粗糙度標(biāo)注方法有哪些？示例6。
零件連續(xù)表面及重復(fù)要素（孔、槽、齒……等）的表面和用細(xì)實(shí)線聯(lián)接不連續(xù)的一表面，其代（符）號只標(biāo)注一次。35.表面粗糙度標(biāo)注方法有哪些？示例7。
零件大部分表面要求相同時，在右上角統(tǒng)一標(biāo)注，并加注“其余”二字。為了簡化標(biāo)注，或位置受到限制時，可標(biāo)注簡化代號，也可采用省略注法，但必須在標(biāo)題欄附近說明這些簡化代（符）號的意義。采用統(tǒng)一標(biāo)注和簡化標(biāo)注時，其代號和文字說明均應(yīng)是圖形上其它表面所注代號和文字的1.4倍。36.表面粗糙度參數(shù)和各項(xiàng)規(guī)定注寫的位置如何規(guī)定？
答：表面粗糙度的選擇既要滿足零件表面的使用功能要求，又要考慮加工的經(jīng)濟(jì)性。38.用類比法確定表面粗糙度時，對高度參數(shù)一般按哪些原則選擇？答：同一零件上，工作表面的表面粗糙度值應(yīng)小于非工作表面。摩擦表面的表面粗糙度值應(yīng)小于非摩擦表面；滾動摩擦表面的表面粗糙度值應(yīng)小于滑動摩擦表面；運(yùn)動速度高、單位壓力大的表面粗糙度值應(yīng)小。受循環(huán)載荷的表面及易引起應(yīng)力集中的部位（如圓角、溝槽）表面粗糙度值應(yīng)選得小些。配合性質(zhì)要求高的結(jié)合表面，配合間隙小的配合表面以及要求連接可靠，受重載的過盈配合表面等都應(yīng)取較小的表面粗糙度值。配合性質(zhì)相同，零件尺寸越小，其表面粗糙度值應(yīng)越小。同一精度等級，小尺寸比大尺寸、軸比孔的表面粗糙度值要小。對于配合表面，其尺寸公差、形狀公差、表面粗糙度應(yīng)當(dāng)協(xié)凋，一般情況下有一定的對應(yīng)關(guān)系。39.表面粗糙度Ra為50~100μm時，表面形狀什么特征，如何應(yīng)用？答：表面形狀特征為明顯可見刀痕，應(yīng)用于粗造的加工面，一般很少采用。鑄、鍛、氣割毛坯可達(dá)此要求。40.表面粗糙度Ra為25μm時，表面形狀什么特征，如何應(yīng)用？答：表面形狀特征為可見刀痕，應(yīng)用于粗造的加工面，一般很少采用。鑄、鍛、氣割毛坯可達(dá)此要求。41.表面粗糙度Ra為12.5μm時，表面形狀什么特征，如何應(yīng)用？答：表面形狀特征為微見刀痕, 應(yīng)用于粗加工表面比較精確的一級，應(yīng)用范圍較廣，如軸端面、倒角、螺釘孔和鉚釘孔的表面、墊圈的接觸面等。42.表面粗糙度Ra為6.3μm時，表面形狀什么特征，如何應(yīng)用？答：表面形狀特征為可見加工痕跡，應(yīng)用于半粗加工面，支架、箱體、離合器、皮帶輪側(cè)面、凸輪側(cè)面等非接觸的自由表面，與螺栓頭和鉚釘頭相接觸的表面，所有軸和孔的退刀槽，一般遮板的結(jié)合面等。43．表面粗糙度Ra為3.2μm時，表面形狀什么特征，如何應(yīng)用？答：表面形狀特征為微見加工痕跡，應(yīng)用于半精加工面，箱體、支架、蓋面、套筒等和其他零件連接而沒有配合要求的表面，需要發(fā)藍(lán)的表面，需要滾花的預(yù)先加工面，主軸非接觸的全部外表面等。是車削等基本切削加工方法較為經(jīng)濟(jì)地達(dá)到的表面粗糙度值。44．表面粗糙度Ra為1.6μm時，表面形狀什么特征，如何應(yīng)用？答：表面形狀特征為看不清加工痕跡，應(yīng)用于表面質(zhì)量要求較高的表面，中型機(jī)床工作臺面（普通精度），組合機(jī)床主軸箱和蓋面的結(jié)合面，中等尺寸平皮帶輪和三角皮帶輪的工作表面，襯套滑動軸承的壓入孔，一般低速轉(zhuǎn)動的軸頸。航空、航天產(chǎn)品的某些重要零件的非配合表面。45．表面粗糙度Ra為0.8μm時，表面形狀什么特征，如何應(yīng)用？答：表面形狀特征為可辨加工痕跡的方向，應(yīng)用于中型機(jī)床（普通精度）滑動導(dǎo)軌面，導(dǎo)軌壓板，圓柱銷和圓錐銷的表面，一般精度的刻度盤，需鍍鉻拋光的外表面，中速轉(zhuǎn)動的軸頸，定位銷壓入孔等。是配合表面常用數(shù)值，中、重型設(shè)備的重要配合處，磨削加工經(jīng)濟(jì)。46．表面粗糙度Ra為0.4μm時，表面形狀什么特征，如何應(yīng)用？答：表面形狀特征為微辨加工痕跡的方向，應(yīng)用于中型機(jī)床（提高精度）滑動導(dǎo)軌面，滑動軸承的工作表面，夾具定位元件和鉆套的主要表面，曲軸和凸輪軸的工作軸頸，分度盤表面，高速工作下的軸頸及襯套的工作面等。47.表面粗糙度Ra為0.2μm時，表面形狀什么特征，如何應(yīng)用？答：表面形狀特征為不可辨加工痕跡的方向，應(yīng)用于精密機(jī)床主軸錐孔，頂尖圓錐面；直徑小的精密心軸和轉(zhuǎn)軸的結(jié)合面，活塞的活塞銷孔，要求氣密的表面和支承面，航空發(fā)動機(jī)葉片的葉盆和葉背面。48.表面粗糙度Ra為0.1μm時，表面形狀什么特征，如何應(yīng)用？答：表面形狀特征為暗光澤面，應(yīng)用于精密機(jī)床主軸箱與套筒配合的孔，儀器在使用中要承受摩擦的表面，如導(dǎo)軌、槽面等，液壓傳動用的孔的表面，閥的工作面，汽缸內(nèi)表面，活塞銷的表面等。一般機(jī)械設(shè)計界限值。磨削加工很不經(jīng)濟(jì)。49.表面粗糙度Ra為0.05μm時，表面形狀什么特征，如何應(yīng)用？答：表面形狀特征為亮光澤面，應(yīng)用于特別精密的滾動軸承套圈滾道，滾珠及滾柱表面，量儀中中等精度間隙配合零件的工作表面，工作量規(guī)的測量表面等。50.表面粗糙度Ra為0.025μm時，表面形狀什么特征，如何應(yīng)用？答：表面形狀特征為鏡狀光澤面，應(yīng)用于特別精密的滾動軸承套圈滾道、滾珠及滾柱表面，高壓油泵中柱塞和柱塞套的配合表面，保證高度氣密的結(jié)合表面等。
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