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什么是表面粗糙度？

在技術(shù)交流中，很多人習(xí)慣使用“表面光潔度”指標(biāo)。其實(shí)，“表面光潔度”是按人的視覺(jué)觀點(diǎn)提出來(lái)的，而“表面粗糙度”是按表面微觀幾何形狀的實(shí)際提出來(lái)的。因?yàn)橐c國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO)接軌，國(guó)標(biāo)中早已不再使用“表面光潔度”這個(gè)表達(dá)術(shù)語(yǔ)，正規(guī)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋磉_(dá)均應(yīng)使用“表面粗糙度”一詞。

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）很小（在1mm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

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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(guò)程中刀具與零件表面間的摩擦、切屑分離時(shí)表面層金屬的塑性變形以及工藝系統(tǒng)中的高頻振動(dòng)、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。

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表面粗糙度評(píng)定依據(jù)

1）取樣長(zhǎng)度

各參數(shù)的單位長(zhǎng)度，取樣長(zhǎng)度是評(píng)價(jià)表面粗糙度規(guī)定一段基準(zhǔn)線的長(zhǎng)度。在ISO 1997標(biāo)準(zhǔn)下一般使用0.08mm、0.25mm、0.8mm、2.5mm、8mm為基準(zhǔn)長(zhǎng)度。

Ra、Rz、Ry的取樣長(zhǎng)度L

與評(píng)定長(zhǎng)度Ln選用值

2）評(píng)定長(zhǎng)度

由N個(gè)基準(zhǔn)長(zhǎng)度所構(gòu)成。零部件表面各部分的表面粗糙度，在一個(gè)基準(zhǔn)長(zhǎng)度上無(wú)法真實(shí)地體現(xiàn)出粗糙度真實(shí)參數(shù)，而是需要取N個(gè)取樣長(zhǎng)度來(lái)評(píng)定表面粗糙度。在ISO 1997標(biāo)準(zhǔn)下評(píng)定長(zhǎng)度一般為N等于5。

3）基準(zhǔn)線

基準(zhǔn)線是用以評(píng)定表面粗糙度參數(shù)的輪廓中線 。

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表面粗糙度評(píng)定參數(shù)

1）高度特征參數(shù)

Ra輪廓算術(shù)平均偏差：在取樣長(zhǎng)度（lr）內(nèi)輪廓偏距絕對(duì)值的算術(shù)平均值。在實(shí)際測(cè)量中，測(cè)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中還有一個(gè)評(píng)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(guó)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。

2）間距特征參數(shù)

Rsm輪廓單元的平均寬度。在取樣長(zhǎng)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(zhǎng)度。相同的Ra值的情況下，其Rsm值不一定相同，因此反映出來(lái)的紋理也會(huì)不相同，重視紋理的表面通常會(huì)關(guān)注Ra與Rsm這兩個(gè)指標(biāo)。

Rmr形狀特征參數(shù)用輪廓支承長(zhǎng)度率表示，是輪廓支撐長(zhǎng)度與取樣長(zhǎng)度的比值。輪廓支承長(zhǎng)度是取樣長(zhǎng)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(zhǎng)度之和。

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VDI3400、Ra、Rmax對(duì)照表

在國(guó)內(nèi)實(shí)際生產(chǎn)中多用Ra指標(biāo)；日本常用Rmax指標(biāo)，相當(dāng)于Rz指標(biāo)；歐美國(guó)家常用VDI3400標(biāo)準(zhǔn)來(lái)標(biāo)示表面粗糙度，做歐洲模具訂單的工廠，經(jīng)常會(huì)用到VDI指標(biāo)，比如常聽(tīng)到客戶(hù)說(shuō)“這個(gè)產(chǎn)品的表面按VDI30做”。

VDI3400表面與常用標(biāo)準(zhǔn)Ra有著對(duì)應(yīng)關(guān)系，不少人經(jīng)常要去查資料找對(duì)應(yīng)的值，下面這份表格很全，推薦收藏。

VDI3400標(biāo)準(zhǔn)與Ra對(duì)照表

Ra與Rmax對(duì)照表

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表面粗糙度的選用

表面粗糙度參數(shù)值的選用，應(yīng)該既要滿(mǎn)足零件表面的功能要求，又要考慮經(jīng)濟(jì)合理性。具體選用時(shí)，可參照已有的類(lèi)似零件圖，用類(lèi)比法確定。在滿(mǎn)足零件功能要求前提下，應(yīng)盡量選用較大的表面粗糙度參數(shù)值，以降低加工成本。一般地說(shuō)，零件的工作表面、配合表面、密封表面、運(yùn)動(dòng)速度高和單位壓力大的摩擦表面等 ，對(duì)表面平整光滑程度要求高，參數(shù)值應(yīng)取小些。非工作表面、非配合表面、尺寸精度低的表面，參數(shù)值應(yīng)參數(shù)Ra值與加工方法的關(guān)系及其應(yīng)用實(shí)例，可供選用時(shí)參考。

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表面粗糙度的標(biāo)注法（GB-T 131-1993）

表面粗糙度代（符）號(hào)表面粗糙度代號(hào)由表面粗糙度符號(hào)和在其周?chē)鷺?biāo)注的表面粗糙度數(shù)值及有關(guān)規(guī)定符號(hào)所組成。

（1）表面粗糙度符號(hào)及其畫(huà)法

（2） 粗糙度數(shù)值及其有關(guān)規(guī)定在符號(hào)中的注寫(xiě)位置

審核編輯 ：李倩