表面粗糙度一點通

01 什么是表面粗糙度？

    在技術交流中，很多人習慣使用“表面光潔度”指標。其實，“表面光潔度”是按人的視覺觀點提出來的，而“表面粗糙度”是按表面微觀幾何形狀的實際提出來的。因為要與國際標準(ISO)接軌，國標中早已不再使用“表面光潔度”這個表達術語，正規、嚴謹的表達均應使用“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

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，例如加工過程中刀具與零件表面間的摩擦、切屑分離時表面層金屬的塑性變形以及工藝系統中的高頻振動、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。

03 表面粗糙度評定依據

1）取樣長度

    各參數的單位長度，取樣長度是評價表面粗糙度規定一段基準線的長度。在ISO1997標準下一般使用0.08mm、0.25mm、0.8mm、2.5mm、8mm為基準長度。

    Ra、Rz、Ry的取樣長度L與評定長度Ln選用值

2）評定長度

    由N個基準長度所構成。零部件表面各部分的表面粗糙度，在一個基準長度上無法真實地體現出粗糙度真實參數，而是需要取N個取樣長度來評定表面粗糙度。在ISO1997標準下評定長度一般為N等于5。

3）基準線

    基準線是用以評定表面粗糙度參數的輪廓中線 。

04 表面粗糙度評定參數

1）高度特征參數

    Ra 輪廓算術平均偏差：在取樣長度（lr）內輪廓偏距絕對值的算術平均值。在實際測量中，測量點的數目越多，Ra越準確。

    Rz 輪廓最大高度：輪廓峰頂線和谷底線之間的距離。

在幅度參數常用范圍內優先選用Ra 。在2006年以前國家標準中還有一個評定參數為“微觀不平度十點高度”用Rz表示，輪廓最大高度用Ry表示，在2006年以后國家標準中取消了微觀不平度十點高度，采用Rz表示輪廓最大高度。

2）間距特征參數

    Rsm 輪廓單元的平均寬度。在取樣長度內，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度。相同的Ra值的情況下，其Rsm值不一定相同，因此反映出來的紋理也會不相同，重視紋理的表面通常會關注Ra與Rsm這兩個指標。

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

05 VDI3400、Ra、Rmax對照表

    在國內實際生產中多用Ra指標；日本常用Rmax指標，相當于Rz指標；歐美國家常用VDI3400標準來標示表面粗糙度，做歐洲模具訂單的工廠，經常會用到VDI指標，比如常聽到客戶說“這個產品的表面按VDI30做”。

    VDI3400表面與常用標準Ra有著對應關系，不少人經常要去查資料找對應的值，下面這份表格很全，推薦收藏。

VDI3400 標準與Ra 對照表

Ra 與Rmax 對照表

06

06 表面粗糙度的選用

    表面粗糙度參數值的選用，應該既要滿足零件表面的功能要求，又要考慮經濟合理性。具體選用時，可參照已有的類似零件圖，用類比法確定。在滿足零件功能要求前提下，應盡量選用較大的表面粗糙度參數值，以降低加工成本。一般地說，零件的工作表面、配合表面、密封表面、運動速度高和單位壓力大的摩擦表面等 ，對表面平整光滑程度要求高，參數值應取小些。非工作表面、非配合表面、尺寸精度低的表面，參數值應參數Ra值與加工方法的關系及其應用實例，可供選用時參考。07 表面粗糙度的注法（GB—T131——1993）

    表面粗糙度代（符）號表面粗糙度代號由表面粗糙度符號和在其周圍標注的表面粗糙度數值及有關規定符號所組成。

（1）表面粗糙度符號及其畫法

（2）糙度數值及其有關規定在符號中的注寫位置