表面粗糙度参数的选用
表面粗糙度选用标准
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。
专业资料,表面粗糙度的选用
6.3
IT11
3.2
6.3
12.5
IT12
6.3
12.5
2、常用加工方法能达到的表面粗糙度
加工方法 50
表面粗糙度参数Ra/μm
25
12.5
6.3
3.2
1.6
0.8
0.4
0.2
砂铸/热扎
√
√
锻造
√
√
√
电火花加工
√
√
√
冷轧/拉拔
√
√
√
刨/插
√
√
√
√
√
√
钻孔
√
√
√
铣削
√
√
√
√
车/镗
√
√
√
√
√
拉削/铰孔
√
0.4
0.8
3.2
0.4
0.8
1.6
3.2
6.3 3.2-6.3 3.2-6.3
9 1.6
3.2
4、表面粗糙度、形状公差与尺寸公差的关系
尺寸公差等级
形状公差t
IT5-IT7
≈0.60IT
IT8-IT9
≈0.40IT
IT10-IT12
≈0.25IT
>IT12
<0.25IT
Ra ≤0.05IT ≤0.025IT ≤0.012IT ≤0.15t
1、表面粗造度与公差等级的对应关系
基本尺寸/mm
公差等级 >6-10
>10-18 >18-30 >30-50 >50-80 >80-120 >120-180 >180-250
表面粗糙度Ra不大于/μm
表面粗糙度的三个评定参数
表面粗糙度的三个评定参数一、介绍表面粗糙度是衡量物体表面粗细程度的参数，对于很多行业来说都是十分重要的质量指标。
在工业制造、建筑材料、土木工程等领域，粗糙度的评定参数对于保证产品质量、提高工程效率具有重要意义。
本文将介绍表面粗糙度的三个评定参数，包括使用范围、计算方法以及实际应用。
二、RMS粗糙度RMS（Root Mean Square）粗糙度被广泛应用于表面粗糙度的评定中。
RMS粗糙度是指表面粗糙度的均方根值，通过测量垂直于表面方向上的高度差来计算。
1. 计算方法：1.选取一小块表面区域；2.将该区域的高度值减去表面均值，得到各点的高度差；3.对高度差的平方求和；4.将求和结果除以测量区域的面积；5.取结果的平方根，即为RMS粗糙度。
2. 应用领域：RMS粗糙度广泛应用于汽车、航空航天等工业领域，用于评估零件的表面质量。
在生产过程中，根据RMS粗糙度的标准进行检测和筛选，可以保证零件的质量符合要求，提高生产效率和产品可靠性。
三、Ra粗糙度Ra（Roughness average）粗糙度指表面高度差的平均值，常用于描述表面粗糙度的平均水平。
1. 计算方法：1.选取一小段表面轨迹；2.计算轨迹上各点的高度差；3.将高度差的绝对值累加；4.将累加结果除以轨迹长度；5.得到的结果即为Ra粗糙度。
2. 应用领域：Ra粗糙度常用于机械工程、船舶制造等领域，用于评估零件表面的加工质量。
根据Ra粗糙度的要求进行表面加工，可以保证零件与零件之间的配合接触面积更大，提高零件的使用寿命和性能。
四、Rz粗糙度Rz（Average maximum height）粗糙度表示单位长度内最大凹凸高度的平均值，常用于对表面粗糙度的极值进行评定。
1. 计算方法：1.选取一小段表面轨迹；2.在轨迹上找到最高点和最低点；3.计算最高点和最低点之间的高度差；4.同样方法找到其它最高点和最低点，累加高度差；5.将累加结果除以轨迹长度；6.得到的结果即为Rz粗糙度。
表面粗糙度的主要评定参数
表面粗糙度的主要评定参数表面粗糙度是表面几何特征的量化描述，它是评定物体表面的光洁程度或粗糙度的重要参数。
表面粗糙度的主要评定参数有：粗糙度高度参数、波动参数、曲率参数、光谱参数等。
1.粗糙度高度参数：用于衡量表面在垂直方向上的高度差异。
常用的参数有Ra（平均粗糙度）、Rz（十个最大峰值间距平均）和Rq （平均底部谷值深度）等。
Ra是最常用的参数，它表示单位长度上表面高度正负偏离平均值的平均值。
粗糙度高度参数描述表面的平均粗糙度水平和表面上峰谷起伏的平均水平。
2.波动参数：用于衡量表面在平行方向上的高度变化，即表面的波动性。
常用的参数有Wt（材料垂直方向上的峰谷间距离的累积概率函数平方差的开方）和Wm（表面除了比还高和比较低的部分的峰和谷外，其他部分的峰谷间距离平均值）等。
波动参数较好地反映了表面起伏的统计性质。
3.曲率参数：用于描述表面的曲率特性。
常用的参数有Rt（表面曲率的方根的平均值）和RPC（表面法线方向与某一指定方向的夹角的标准差）等。
曲率参数描述表面的弯曲性、蜂窝状程度和不规则程度。
4.光谱参数：用于描述表面的频率成分。
常用的参数有Amplitude-Peak（表面高度变化的最大峰-谷差）、Spectral-Centrod （颜色信息的分布中心）、Slope-RM（表面斜率的均方根的标准差）等。
光谱参数主要从自相关函数、功率谱或相关性配分函数得到，它用于衡量表面上各种高度波动的频率成分。
这些评定参数并不是孤立存在的，它们之间存在关联性。
评定表面粗糙度时，需要综合考虑多个参数的相互作用，以全面、准确地描述表面的粗糙度特征。
同时，不同种类的物体表面可能需要选择不同的评定参数。
例如，在工业领域，常用的评定参数是Ra和Rz；在光学领域，常用的评定参数是RPC和Amplitude-Peak。
总之，表面粗糙度的主要评定参数有粗糙度高度参数、波动参数、曲率参数和光谱参数。
通过综合考虑这些参数的结果，可以更准确、全面地描述表面的粗糙度特征，为工业生产、科学研究等领域提供有力的参考依据。
表面粗糙度的评定参数及其数值的选用
12.5 12.5
图5－16 表面粗糙度代号注法
3.2 30º 3.2
3.2 30º 3.2
图5－17 表面粗糙度在图样上的标注
3.2 3.2
C×45º
3.2 0.4
φ
1.6 1.6
φ
3.2 M
12.5
φ
12.5
表面粗糙度重复表面的注法
a
c)
tp70%、C50%
a
a
b)
Sm0.05max
d)
tp70%min、C50%
其他各项规定的标注.2
③、加工纹理方向、加工方法的标注
纹理方向符号见表5-9。
铣
a
a
⊥
表5-15 表面加工纹理的标注
二、表面粗糙度要求的图样标注
表面粗糙度符号、代号一般标注在可见轮 廓线、尺寸界线、引出线或其延长线上， 见图5－16、5－17。
各种加工方法对应表面粗糙度见表5.6。 ⑴、满足使用要求的前提下，尽量选用较
大的粗糙度数值。 ⑵、同一零件，工作表面比非工作表面粗
糙度值小。 ⑶、摩擦表面比非摩擦表面、滚动摩擦比
滑动摩擦表面粗糙度值小。
参数值的选择.1
⑷、运动速度高、单位压力大的摩擦表面， 比速度低、压力小的表面，Ra数值小。 受交变载荷的表面及易引起应力集中的 部分（圆角、沟槽等），Ra数值小。
表5-4 轮廓微观不平度的平均间距Sm和轮廓的单 峰平均间距S的数值mm
0.006
0.1
1.6
0.0125
0.2
3.2
Sm 、S
0.025
0.4
6.3
表面粗糙度的选择方法
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。
金属表面粗糙度参数表
金属表面粗糙度参数一览表
表面粗糙度是指加工表面所具有的较小间距和微小峰谷的微观几何形状的尺寸特征。
工件加工表面的这些微观几何形状误差称为表面粗糙度。
1 表面粗糙度的评定参数
按国家标准规定，表面粗糙度的评定参数应在轮廓算术平均偏差（R a）、微观平面度十点高度（R z和轮廓最大高度（R y）项目中选取。
国家标准推荐优先选用R a。
有关R a、R z、R y参数的数值如下：
（1）轮廓算术平均偏差R a的数值，如表1所示。
表1 轮廓算术平均偏差R a的数值/μm
（2）微观平面度十点高度R z和轮廓最大高度R y的数值，如表2所示。
表2 微观平面度十点高度Rz和轮廓最大高度Ry的数值 /μm
2 表面粗糙度代（符）号
表面粗糙度代（符）号如表3所示
表3 表面粗糙度代（符）号
各级表面粗糙度的表面特征、经济加工方法及应用举例如表4所示。
表4 各级表面粗糙度的表面特征、经济加工方法及应用举例。
表面粗糙度
M
12.5
3.2
★ 在不同方向的表面上标注时，代号中的数 字及符号的方向必须按下图规定标注。
3.2
30° 3.2
3.2
3.2
30°
3.2
代号中的数字方向应与尺寸数字的方向一致。
3.2
⒊ 标注示例
6.3 3.2 6.3 2×45°
×
6.3
3.2 ×
1.6 6.3 3.2
★ 符号的尖端必须 从材料外指向被 标注的表面。
2.形位公差代号
在图样中，形、位公差一般采用代号标注，如下图所示。各项形位公 差符号、代号的含义及标注方法请参见 示例一、示例二。
图8-21 形位公差代号与基准代号
形、位公差标注示例一
返回
形、位公差标注示例二
返回
9.7 画零件图的步骤和方法
一、画图前的准备 ⒈ 了解零件的用途、结构特点、材料及相 应的加工方法。 ⒉ 分析零件的结构形状，确定零件的视图 表达方案。 二、画图方法和步骤： 例如画端盖的零件图 ⒈ 定图幅 根据视图数量和大小, 选择适当的绘图比例，确 定图幅大小。
最大极限尺寸≥实际尺寸≥最小极限尺寸。
最小极限尺寸 49.992
最大极限尺寸 50.008
50
⒉
尺寸偏差和尺寸公差
0.016
–0.008 最小极限尺寸 φ49.992
基本尺寸
上偏差 下偏差
统称极限偏差
尺寸公差(简称公差): 允许实际尺寸的变动量。
偏差可 正可负
公差=最大极限尺寸－最小极限尺寸 =上偏差－下偏差
H1
60° 60°
数字与字母高度
2.5 0.25
3.5
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在一个取样长度lr 内，最大轮廓峰高zp 和最பைடு நூலகம்轮廓谷深zv之和的高
度。
用公式表示为 Rz =zp +zv
轮廓的最大高度
项目3 表面粗糙度参数的选用
3）轮廓单元的平均宽度RSm （间距参数） 在一个取样长度lr 内，轮廓单元宽度xs 的平均值。
RSm
1 m
m i 1
Xsi
轮廓单元的宽度
表面粗糙度轮廓单元
项目3 表面粗糙度参数的选用
2.表面粗糙度评定参数
1）评定轮廓的算术平均偏差Ra（幅度参数） 即在一个取样长度lr 内，轮廓上各点至基准线的距离的绝对值
的算术平均值。如图所示。
Ra 1
l
y dx
l0
近似为 Ra 1
n
n i 1
yi
轮廓算术平均偏差
项目3 表面粗糙度参数的选用
算术平均中线 （面积和） i 1 i 1
F1
F2
Fi
F1′
Fi′
F2′
lr
表面粗造度轮的算术平均中线
项目3 表面粗糙度参数的选用
5）轮廓单元：即一个轮廓峰和其相邻的一个轮廓谷的组合。
● 轮廓峰高zp ● 轮廓谷深zv ● 轮廓单元的高度zt ● 轮廓单元的宽度xs
● 高度和间距辨别力：即应计入被评定轮廓的轮廓峰和轮廓谷的最小高 度和最小间距。
匀性差，可选ln＞5lr。
取样长度与评定长度
项目3 表面粗糙度参数的选用
lr和ln的数值
Ra /μm
Rz /μm lr /mm ln /mm（ln =5lr ）
≥0.008～0.02 >0.02～0.1
≥0.025～ 0.10
>0.10～0.50
>0.1～2.0
>0.50～10.0
>2.0～10.0 >10.0～50.0
1）基本术语
完工零件实际 表面轮廓
图3-3 实际表面轮廓
项目3 表面粗糙度参数的选用
知识点2. 表面粗糙度的评定参数
1.基本术语
1）取样长度lr
取样长度：是测量或评定表面粗糙度所规定的一段基准线长度，至少包 含5个微峰和5个微谷，既要限制表面波纹度的影响又要客观反映实际情况。
2）评定长度ln 取标准评定长度ln＝5lr。若被测表面比较均匀，可选ln＜5lr；若均
⑷影响零件的接触刚度 粗糙表面微观尖峰在接触时易于塑 性变形，使零件接触强度下降
⑸影响零件的抗腐蚀性
粗糙表面使腐蚀介质易附存于零件 表面凹谷处，使零件容易腐蚀
零件的外观、测量精度、表面光 学性能、导电导热性能和胶合强 度等
表面粗糙度对性能的影响
项目3 表面粗糙度参数的选用
知识点2. 表面粗糙度的评定参数
表面粗糙度对零件性能的影响
⑴影响零件的耐磨性 一般粗糙表面使零件耐磨性下降，但表面过于光滑时，也会因润滑变差 等原因使零件磨损加剧。
表面粗糙度对耐磨性能的影响
项目3 表面粗糙度参数的选用
⑵影响零件配合性质 粗糙表面降低配合稳定性
⑶影响零件的疲劳强度 粗糙表面使交变应力作用下的零件对 应力集中敏感，零件疲劳强度下降
项目3 表面粗糙度参数的选用
1.1 相关知识 知识点1.表面粗糙度的概念
由于切削过程中的： ★刀痕 ★切屑分离时的塑性变形 ★刀具和被加工表面间的摩擦 ★工艺系统中的高频振动等。
加工表面上留下的凸凹不平的痕迹， 这些痕迹是由许多微小的凸峰和凹 谷组成的，其微小峰谷的高低以及 细密程度构成的微观几何形状特性 称为表面粗糙度。
完整图形符号，在上述三个符号的长边上加一横线，用于标注有关参数 和说明。在文本中，这三个符号分别用APA、MRR、NMR表示。
在上述三个符号的长边上加一小圆，表示所有表面具有相同的表面结构 特征要求
项目3 表面粗糙度参数的选用
2.表面粗糙度代号
1）表面粗糙度要求的注写位置
位置a和b 注写两个或多个表面结构特征要求 在位置a注写第一个表面结构特征要求，标注表面结 构特征参数代号、极限值和传输带或取样长度。传 输带或取样长度后应有一斜线“/”，之后是表面结 构特征参数代号，最后是数值。示例:0.0025-0.8/ Rz 6.3（传输带标注） 在位置b注写第二个表面结构特征要求。 位置c 注写加工方法、表面处理、涂层或其他加工 工艺要求等。如车、磨、镀等加工表面。 位置d 注写表面纹理和方向，如“=”、“X”、 “M”。 位置e 注写加工余量，以毫米为单位给出数值。
>10.0～80.0 >50.0～320
0.08 0.25 0.8 2.5 8.0
0.4 1.25 4.0 12.5 40.0
一般取标准评定长度ln＝5lr。若被测表面比较均匀，可选ln＜5lr；若均匀性 差，可选ln＞5lr。
项目3 表面粗糙度参数的选用
3）轮廓滤波器、传输带 滤波器可以将表面轮廓分为长波成分和短波成分，其中λs轮廓滤波器 用于确定存在于表面的粗糙度与比它更短的波之间的界限，λc滤波器 用于确定粗糙度与波纹度之间的界限，λf滤波器用于确定存在于表面 的波纹度与比它更长的波之间的界限。滤波器由截止波长值表示。评 定零件表面粗糙度的取样长度在数值上等于其长波滤波器的截止波长 λc。 从短波截止波长λs到长波截止波长λc之间的波长范围称为评定表面 粗糙度的传输带。
项目3 表面粗糙度参数的选用
表面粗糙度、表面波纹度、形状误差的划分
表面粗糙度与波距
(1)波距小于1mm，属于微观几何形状误差——表面粗糙度。 (2)波距10mm以上的且不呈明显周期性变化的——宏观的几何
形状误差。 (3)波距介于1~10mm的并呈周期性变化的——表面波纹度
项目3 表面粗糙度参数的选用
符号
意
义
基本符号，表示表面用任何方法获得。当不加注粗糙度参数值或有关说 明（如表面处理、局部热处理状况等）时，仅适用于简化代号标注。
扩展图形符号，基本符号加一短划，表示表面是用去除材料的方法获得。 如车、铣、刨、磨。
扩展图形符号，基本符号加一小圆，表示表面是用不去除材料方法获得。 如铸、锻、冲压变形、热轧、粉末冶金等。或者是用于保持原供应状况 的表面（包括保持上道工序的状况）。
轮廓滤波器、 传输带
项目3 表面粗糙度参数的选用
4）表面粗糙度轮廓中线（基准线）
表面粗糙度轮廓中线是为了定量地评定表面粗糙度轮廓而确定的一 条基准线。
★轮廓最小二乘中线
最小二乘中线
ΣYi2=min
yi
lr
表面粗造度轮廓的最小二乘中线
项目3 表面粗糙度参数的选用
n
n
★轮廓算术平均中线
F i F i '
项目3 表面粗糙度参数的选用
4）与形状特性有关的参数（曲线参数）
轮廓的支承长度率Rmr（c）
即在给定水平位置c上，轮廓的实体材料长度Ml（c）与评定长
度ln 的比率。
Rmr(c)=
Ml（c） Ln
Ml（c）＝ΣMli
轮廓的实体材料长度
项目3 表面粗糙度参数的选用
知识点3. 表面粗糙度的标注 1.表面粗糙度图形符号及含义