表面粗糙度
Surface Roughness
表面粗糙度概述
表面粗糙度是指加工表面上具有的较小间距和微小峰谷所组成的微观几何形状特性。它是评定零件表面质量的重要指标，对零件的耐磨性、配合性质、疲劳强度、抗腐蚀性、密封性等都有重要影响。
表面粗糙度评定参数
高度参数（主要参数）
Ra（轮廓算术平均偏差）
在取样长度内，轮廓偏距绝对值的算术平均值。最常用的评定参数，单位μm。
Rz（轮廓最大高度）
在取样长度内，轮廓峰顶线与轮廓谷底线之间的距离。反映表面峰谷的最大高度。
Ry（轮廓峰谷高度）
在评定长度内，轮廓峰顶线与轮廓谷底线之间的最大距离。现已较少使用。
间距参数（附加参数）
Sm（轮廓单峰平均间距）
在取样长度内，轮廓单峰间距的平均值。
S（轮廓微观不平度平均间距）
在取样长度内，轮廓微观不平度间距的平均值。
表面粗糙度符号及含义
| 符号 | 含义 | 说明 |
|---|---|---|
| ✓ | 基本符号 | 表示表面可用任何方法获得，仅用于简化标注 |
| ✓— | 去除材料 | 表示表面用去除材料的方法获得（车、铣、磨等） |
| ✓○ | 不去除材料 | 表示表面用不去除材料的方法获得（铸、锻等） |
| ✓━ | 相同要求 | 表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求 |
表面粗糙度数值系列
| 优先系列 | 补充系列 | 加工方法 | 应用举例 |
|---|---|---|---|
| 0.012 | — | 研磨、超精磨 | 精密量仪、光学仪器 |
| 0.025 | — | 研磨、珩磨 | 高精度轴承、液压阀 |
| 0.05 | — | 精磨、研磨 | 精密主轴、高精度导轨 |
| 0.1 | 0.08 | 精磨、精铰 | 精密齿轮、凸轮 |
| 0.2 | 0.16 | 精磨、精车 | 轴承、机床导轨 |
| 0.4 | 0.32 | 精车、精铣 | 一般轴承配合面、丝杠 |
| 0.8 | 0.63 | 精车、半精磨 | 一般配合面、齿轮工作面 |
| 1.6 | 1.25 | 半精车、粗磨 | 非配合面、一般连接面 |
| 3.2 | 2.5 | 粗车、粗铣 | 自由表面、不重要面 |
| 6.3 | 5.0 | 粗加工 | 铸造、锻造表面 |
| 12.5 | 10.0 | 铸造、焊接 | 毛坯表面 |
| 25 | 20.0 | 铸造、锻造 | 非加工表面 |
表面粗糙度标注方法
标注位置
表面粗糙度符号应标注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上。符号尖端指向材料外表面。
数值标注
Ra值标注在符号上方，数值单位为μm。Rz、Ry需注明参数代号，如Rz3.2。
取样长度
当需要指定取样长度时，在符号长边横线下方标注取样长度值，如/0.8。
加工方法
需要指定加工方法时，在符号长边横线上方标注，如"车"、"磨"、"镀"等。
加工余量
需要标注加工余量时，在符号左下角标注余量值，单位为mm。
表面粗糙度与加工方法的关系
研磨、超精磨
Ra 0.012～0.1 μm，最高精度
珩磨、精磨
Ra 0.05～0.4 μm，高精度
精车、精铣、精铰
Ra 0.4～1.6 μm，精密级
半精车、半精铣
Ra 1.6～6.3 μm，一般精度
粗车、粗铣、钻孔
Ra 6.3～25 μm，粗加工
铸造、锻造、焊接
Ra 12.5～100 μm，非加工面
表面粗糙度选择原则
- 功能要求：根据零件功能选择，配合面、密封面要求较高
- 经济性：在满足功能前提下，尽量选用较大粗糙度值以降低成本
- 工艺可行：考虑现有加工设备和工艺能否达到
- 配合性质：间隙配合、过盈配合的粗糙度要求不同
- 运动形式：滑动配合比静止配合要求高
- 配合精度：精度等级高，粗糙度要求也高