導(dǎo)讀：表面粗糙度,直接影響機器的使用壽命.正確理解表面粗糙度的概念,合理地選擇表面粗糙度的評定參數(shù)及數(shù)值對保證機器的功能要求、提高經(jīng)濟效益十分重要.本文詳細(xì)闡述了表面粗糙度的選擇、應(yīng)用及在圖樣上的標(biāo)注.

表面粗糙度是指零件表面微小峰谷的高低程度和間距狀況,是微觀幾何形狀特性的指標(biāo).它主要是由機械加工中刀具與加工表面間的摩擦,切屑分離時的塑性,工藝系統(tǒng)的高頻振動形成的,直接影響機械零件的表面的耐磨性、配合性質(zhì)、抗腐蝕性、疲勞強度、密封性、外觀質(zhì)量、表面涂層質(zhì)量從而影響機器的使用壽命.由此可見,零件設(shè)計中的表面粗糙度要求,是幾何精度設(shè)計中必不可少的一方面.隨著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,尖端技術(shù)、國防工業(yè)和精密工程等對零件的表面質(zhì)量提出了越來越高的要求.因此,合理選擇表面粗糙度顯得尤為重要.

1. 表面粗糙度的評定參數(shù)

（1）輪廓的算術(shù)平均偏差 Ra在取樣長度lr范圍內(nèi),輪廓上各點至中線的縱坐標(biāo)值 Z(x 的絕對值的算術(shù)平均值；

（2）輪廓的最大高度 Rz Rz——在一個取樣長度 lr范圍內(nèi),最大輪廓峰高 Rp與最大輪廓谷深 Rv之和的高度；

（3）輪廓單元的平均線高度Rc在一個取樣長度范圍內(nèi)所有輪廓單元的高度Zti的平均值；

（4）輪廓單元的平均寬度RSm（間距參數(shù)）在一個取樣長度范圍內(nèi)所有輪廓單元的寬度Xsi的平均值；

（5）輪廓支承長度率Rmr(C是指在給定水平位置c上的輪廓實體材料長度 ML(c)與評定長度的比率.

2. 表面粗糙度的圖形符號及其含義

2.1 指定表面是用去除材料的方法獲得的，如通過機加工獲得的表面。

表示指定表面是用不去除材料的方法獲得的，此圖形符合也可用于表示上道工序形成的表面，不管是否去除材料。

2..2 表面粗糙度要求的圖樣標(biāo)注

（1）標(biāo)注在輪廓線上或指引線上,表面粗糙度要求可標(biāo)注在輪廓線上, 其符號應(yīng)從材料外指向并接觸表面,必要時, 表面粗糙度也可用帶箭頭或黑點的指引線引出標(biāo)注；

（2）在不致引起誤解時, 表面粗糙度要求可以標(biāo)注在裝配結(jié)構(gòu)給定的尺寸線上；

（3）表面粗糙度也可標(biāo)注在形位公差框格的上方；

（4）如果在工件的多數(shù)( 包括全部) 表面有相同的表面結(jié)構(gòu)要求時, 則其表面結(jié)構(gòu)要求可統(tǒng)一標(biāo)注在圖樣的標(biāo)題欄附近.此時, 表面結(jié)構(gòu)要求的符號后面應(yīng)有: 在圓括號內(nèi)給出無任何其它標(biāo)注的基本符號, 不同的表面結(jié)構(gòu)要求仍應(yīng)直接標(biāo)注在圖形中；

（5）在圖紙空間有限時可用簡化注法.

2..3 在圖樣中一般采用圖形法標(biāo)注表面結(jié)構(gòu)要求

新標(biāo)準(zhǔn)允許用文字的方式表達(dá)表面結(jié)構(gòu)要求.新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,在報告和合同的文本中可以用文字“APA”、“MRR”、“NMR”分別表示允許用任何工藝獲得表面、允許用去除材料的方法獲得表面以及允許用不去除材料的方法獲得表面.例如,對允許用去除材料的方法獲得表面、其評定輪廓的算術(shù)平均偏差為0.8這一要求,在文本中可以表示為“MRR Ra0.8”.

3. 表面粗糙度的選擇及其應(yīng)用

零件的每一個表面都必須規(guī)定表面粗糙度的技術(shù)要求,其主要內(nèi)容有兩項： 選擇哪些評定參數(shù)；評定參數(shù)的允許值選多大.

表面粗糙度輪廓的評定參數(shù)及允許值的大小應(yīng)根據(jù)零件的功能要求和經(jīng)濟性來選擇.

3..1 評定參數(shù)的選擇

如無特殊要求,一般僅選用高度參數(shù).推薦優(yōu)先選用Ra值,因為Ra能充分反映零件表面輪廓的特征.以下情況下例外：

當(dāng)表面過于粗糙（Ra＞6.3μm）或過于光滑（Ra＜0.025μm）時,可選用Rz,因為此范圍便于選擇用于測量Rz的儀器測量.

當(dāng)零件材料較軟時,因為Ra一般采用觸針測量.

當(dāng)測量面積很小時,如頂尖、刀具的刃部、儀表的小元件的表面,可選用Ry值.

R論文范文 —用于對涂漆性能、抗裂紋和抗腐蝕等有要求時；Rmr(c)—用于對耐磨性和接觸剛度等有要求時,但同時要給出C值.

3..2 零件表面粗糙度數(shù)值的選用

零件表面粗糙度數(shù)值的選用,應(yīng)該既要滿足零件表面功用要求,又要考慮經(jīng)濟合理性.選用時要注意以下問題：

１）在滿足功用的前提下,盡量選用較大的表面粗糙度數(shù)值,以降低生產(chǎn)成本.

２）一般情況下,零件的接觸表面比非接觸表面的粗糙度參數(shù)值要小.

３）受循環(huán)載荷的表面極易引起應(yīng)力集中的表面,表面粗糙度參數(shù)值要小.

４）配合性質(zhì)相同,零件尺寸小的比尺寸大的表面粗糙度參數(shù)值要小；同一公差等級,小尺寸比大尺寸、軸比孔的表面粗糙度參數(shù)值要小.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,Ra數(shù)值小.

５）運動速度高、單位壓力大的磨擦表面比運動速度低,單位壓力小的磨擦表面的粗糙度參數(shù)值小.

６）要求密封性、耐腐蝕的表面其粗糙度參數(shù)值要小.特殊應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定確定粗糙度值.

表面其粗糙度參數(shù)值：μm

Ra： 0.012 0.025 0.05 0.1 0.2 0.4 0.8 1.6 3.2 6.3 12.5 25 50

Rz： 0.025 0.05 0.1 0.2 0.4 0.8 1.6 3.2 6.3 12.5 25 50 100 200

3..3 參數(shù)值的選用方法

可用類比法來確定.一般尺寸公差、表面形狀公差小時,表面粗糙度參數(shù)值也小,但不存在確定的函數(shù)關(guān)系.如機床的手輪或手柄.

一般情況下,它們之間有一定的對應(yīng)關(guān)系,設(shè)形狀公差為T,尺寸公差為IT,它們之間的關(guān)系可參照以下對應(yīng)關(guān)系：

若T≈0.6 IT,則Ra≤0.05IT；Rz≤0.2IT

T≈0.4IT,則Ra≤0.025IT；Rz≤0.1IT T≈0.25IT,則Ra≤0.012IT； Rz≤0.05IT

T＜0.25IT,則Ra≤0.15T；Rz≤0.6T

3.4 參數(shù)值的選用也可把粗糙度的選擇同零件類型聯(lián)系起來.機械零件設(shè)計手冊中把零件分為精密零件、普通精密零件及通用零件三種類型.

第1類精密零件：Ra≥1.6Ra≤0.008×IT

Ra≤0.8Ra≤0.010×IT主要應(yīng)用在精密儀器、儀表、精密量具的表面、極重要零件的摩擦面,如汽缸的內(nèi)表面、精密機床的主軸頸、坐標(biāo)鏜床的主軸頸等.

第2類普通精密零件：Ra≥1.6Ra≤0.021×IT,Ra≤0.8Ra≤0.018×IT主要應(yīng)用在如機床、工具、與滾動軸承配合的表面、錐銷孔,還有相對運動速度較高的接觸面如滑動軸承的配合表面、齒輪的輪齒工作面等.

第3類通用零件：Ra≤0.042×IT,如箱蓋、套筒,要求緊貼的表面、鍵和鍵槽的工作面；相對運動速度不高的接觸面,如支架孔、襯套、帶輪軸孔的工作表面、減速器等等.

總之,即要考慮零件的功能要求又要考慮經(jīng)濟行,選擇合理的表面粗糙度輪廓的評定參數(shù)及數(shù)值,正確標(biāo)注在零件圖上.

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