表面粗糙度一点通

01 什么是表面粗糙度？

    在技术交流中，很多人习惯使用“表面光洁度”指标。其实，“表面光洁度”是按人的视觉观点提出来的，而“表面粗糙度”是按表面微观几何形状的实际提出来的。因为要与国际标准(ISO)接轨，国标中早已不再使用“表面光洁度”这个表达术语，正规、严谨的表达均应使用“表面粗糙度”一词。

    表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。其两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在1mm以下），它属于微观几何形状误差。

    具体指微小峰谷Z高低程度和间距S状况。一般按S分：

S＜1mm 为表面粗糙度

1≤S≤10mm为波纹度

S＞10mm为 f 形状

02 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，例如加工过程中刀具与零件表面间的摩擦、切屑分离时表面层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动、电加工的放电凹坑等。由于加工方法和工件材料的不同，被加工表面留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别。

03 表面粗糙度评定依据

1）取样长度

    各参数的单位长度，取样长度是评价表面粗糙度规定一段基准线的长度。在ISO1997标准下一般使用0.08mm、0.25mm、0.8mm、2.5mm、8mm为基准长度。

    Ra、Rz、Ry的取样长度L与评定长度Ln选用值

2）评定长度

    由N个基准长度所构成。零部件表面各部分的表面粗糙度，在一个基准长度上无法真实地体现出粗糙度真实参数，而是需要取N个取样长度来评定表面粗糙度。在ISO1997标准下评定长度一般为N等于5。

3）基准线

    基准线是用以评定表面粗糙度参数的轮廓中线 。

04 表面粗糙度评定参数

1）高度特征参数

    Ra 轮廓算术平均偏差：在取样长度（lr）内轮廓偏距绝对值的算术平均值。在实际测量中，测量点的数目越多，Ra越准确。

    Rz 轮廓最大高度：轮廓峰顶线和谷底线之间的距离。

在幅度参数常用范围内优先选用Ra 。在2006年以前国家标准中还有一个评定参数为“微观不平度十点高度”用Rz表示，轮廓最大高度用Ry表示，在2006年以后国家标准中取消了微观不平度十点高度，采用Rz表示轮廓最大高度。

2）间距特征参数

    Rsm 轮廓单元的平均宽度。在取样长度内，轮廓微观不平度间距的平均值。微观不平度间距是指轮廓峰和相邻的轮廓谷在中线上的一段长度。相同的Ra值的情况下，其Rsm值不一定相同，因此反映出来的纹理也会不相同，重视纹理的表面通常会关注Ra与Rsm这两个指标。

Rmr 形状特征参数用轮廓支承长度率表示，是轮廓支撑长度与取样长度的比值。轮廓支承长度是取样长度内，平行于中线且与轮廓峰顶线相距为c的直线与轮廓相截所得到的各段截线长度之和。

05 VDI3400、Ra、Rmax对照表

    在国内实际生产中多用Ra指标；日本常用Rmax指标，相当于Rz指标；欧美国家常用VDI3400标准来标示表面粗糙度，做欧洲模具订单的工厂，经常会用到VDI指标，比如常听到客户说“这个产品的表面按VDI30做”。

    VDI3400表面与常用标准Ra有着对应关系，不少人经常要去查资料找对应的值，下面这份表格很全，推荐收藏。

VDI3400 标准与Ra 对照表

Ra 与Rmax 对照表

06

06 表面粗糙度的选用

    表面粗糙度参数值的选用，应该既要满足零件表面的功能要求，又要考虑经济合理性。具体选用时，可参照已有的类似零件图，用类比法确定。在满足零件功能要求前提下，应尽量选用较大的表面粗糙度参数值，以降低加工成本。一般地说，零件的工作表面、配合表面、密封表面、运动速度高和单位压力大的摩擦表面等 ，对表面平整光滑程度要求高，参数值应取小些。非工作表面、非配合表面、尺寸精度低的表面，参数值应参数Ra值与加工方法的关系及其应用实例，可供选用时参考。07 表面粗糙度的注法（GB—T131——1993）

    表面粗糙度代（符）号表面粗糙度代号由表面粗糙度符号和在其周围标注的表面粗糙度数值及有关规定符号所组成。

（1）表面粗糙度符号及其画法

（2）糙度数值及其有关规定在符号中的注写位置