模具做了一辈子表面粗糙度Ra这些知识没全懂

  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。

  国家标准规定常用三个指标来评定表面粗糙度（单位为μm）：轮廓的平均算术偏差Ra、不平度平均高度Rz和最大高度Ry。在实际生产中多用Ra指标。轮廓的最大微观高度偏差Ry在日本等国常用Rmax符号来表示，欧美常用VDI指标。下面为VDI3400、Ra、Rmax对照表。加小编微信AMTForum，拉您入群学习。

  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，例如工艺流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。

  影响耐磨性。表面越粗糙，配合表面间的有效接触面积越小，压强越大，摩擦阻力越大，磨损就越快。

  影响配合的稳定性。对间隙配合来说，表面越粗糙，就越易磨损，使工作过程中间隙逐渐增大；对过盈配合来说，由于装配时将微观凸峰挤平，减小了实际有效过盈，降低了连接强度。

  影响疲劳强度。粗糙零件的表面存在较大的波谷，它们像尖角缺口和裂纹一样，对应力集中很敏感，进而影响零件的疲劳强度。

  影响抵抗腐蚀能力。粗糙的零件表面，易使腐蚀性气体或液体通过表面的微观凹谷渗入到金属内层，造成表面腐蚀。

  影响密封性。粗糙的表面之间无法严密地贴合，气体或液体通过接触面间的缝隙渗漏。

  影响接触刚度。接触刚度是零件结合面在外力作用下，抵抗接触变形的能力。机器的刚度在很大程度上取决于各零件之间的接触刚度。

  影响测量精度。零件被测表面和测量工具测量面的表面粗糙度都会直接影响测量的精度，尤其是在精密测量时。

  此外，表面粗糙度对零件的镀涂层、导热性和接触电阻、反射能力和辐射性能、液体和气体流动的阻力、导体表面电流的流通等都会有不同程度的影响。

  取样长度是评定表面粗糙度岁规定一段基准线长度。应根据零件实际表面的形成情况及纹理特征，选取能反映表面粗糙度特征的那一段长度，量取取样长度时应结合实际表面轮廓的总的走向进行。规定和选择取样长度是为了限制和减弱表面波纹度和形状误差对表面粗糙度的测量结果的影响。

  评定长度是评定轮廓所必须的一段长度，它可包括一个或几个取样长度。由于零件表面各部分的表面粗糙度不一定很均匀，在一个取样长度上往往不能合理地反映某一表面粗糙度特征，故需在表面上取几个取样长度来评定表面粗糙度。评定长度一般包含5个取样长度。

  基准线是用以评定表面粗糙度参数的轮廓中线 。基准线有两种：轮廓的最小二乘中线：在取样长度内，轮廓线上各点的轮廓偏距的平方和为最小，具有几何轮廓形状。轮廓的算术平均中线：在取样长度内，中线上下两边轮廓的面积相等。理论上最小二乘中线是理想的基准线，但在实际应用中很难获得，因此一般用轮廓的算术平均中线代替，且测量时可用一根位置近似的直线代替。

  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。

  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。

  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。

  使用于车间现场测量，常用于中等或较粗糙表面的测量。方法是将被测量表面与标有一定数值的粗糙度样板比较来确定被测表面粗糙度数值的方法。

  表面粗糙度利用针尖曲率半径为2微米左右的金刚石触针沿被测表面缓慢滑行，金刚石触针的上下位移量由电学式长度传感器转换为电信号，经放大、滤波、计算后由显示仪表指示出表面粗糙度数值，也可用记录器记录被测截面轮廓曲线。一般将仅能显示表面粗糙度数值的测量工具称为表面粗糙度测量仪，同时能记录表面轮廓曲线的称为表面粗糙度轮廓仪。这两种测量工具都有电子计算电路或电子计算机，它能自动计算出轮廓算术平均偏差Ra，微观不平度十点高度Rz，轮廓最大高度Ry和其他多种评定参数，测量效率高，适用于测量Ra为0.025～6.3微米的表面粗糙度。

  答：表面粗糙度是指零件加工表面上具有的由较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特征。它是一种微观几何形状误差。

  答：零件经切削加工或其他方法所形成的表面，由于加工中的材料塑性变形、机械振动、摩擦等原因，总是存在着几何形状误差。

  答：表面粗糙度对零件的摩擦和磨损、疲劳强度、抗腐蚀性及零件间的配合性质等都有重要的影响。

  答：是平面与实际表面相交所得的轮廓线。按照相截方向的不同，它又可分为横向实际轮廓和纵向实际轮廓。在评定和测量表面粗糙度时，除特殊指明，通常均按横向实际轮廓，即与加工纹理方向垂直的截面上的轮廓。

  答：用于判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度。表面越粗糙，取样长度就应越大。规定取样长度是为了限制和减弱其他几何形状误差对表面粗糙度测量结果的影响。在取样长度范围内，一般来说包括5个以上的轮廓峰与轮廓谷。取样长度的选用值见GB/T 1031-1995 表面粗糙度参数及其数值。

  答：是用以评定轮廓所必需的一段长度，可包括一个或几个取样长度。由于零件表面加工存在不均匀性，为了充分合理地反映被测表面的粗糙度特征，需要用几个取样长度来评定。评定长度的选用值见GB/T 1031-1995 表面粗糙度参数及其数值。

  答：评定表面粗糙度参数数值大小的一条参考线称为基准线。基准线有两种：轮廓最小二乘中线和轮廓算术平均中线．什么称为轮廓最小二乘中线？

  答：轮廓的最小二乘中线是在取样长度内，使轮廓上各点轮廓偏距的平方和为最小的线．什么称为轮廓算术平均中线？

  答：轮廓的算术平均中线是在取样长度内，划分实际轮廓为上、下两部分，且使上、下面积相等的线．基本评定参数为哪些？

  答：三项高度参数为基本评定参数，即轮廓算术平均偏差（Ra）、微观不平度十点高度（Rz）和

  答：在取样长度内，5个最大的轮廓峰高的平均值与5个最大谷深的平均值之和。Rz数值越大，表面也越粗糙。Rz用于评定表面粗糙度高度参数有较好的直观性，易在光学仪器上测量，但反映被测轮廓几何形状特性有局限性。

  答：在取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。峰顶线和谷底线分别指在取样长度内，平行于中线且通过轮廓最高点和最低点的线。参数Ry，测量简单，当被测表面很小，不适宜采用Rz，Rz评定时，可采用Ry。

  答：高度参数选用Ra时，标注时可省略其代号，选用Ry、Rz时，代号不能省略。

  图样上给定的表面粗糙度代号是对完工后的表面要求，一般只需注出符号及参数允许值即可。如对零件表面功能有特别的条件（加工纹理、加工余量等附加要求），可在基本符号周围可标注有关的参数或代（符）号。

  表面粗糙度代(符)号应注在可见轮廓线、尺寸线、尺寸界线或它们的延长线上。符号的尖端必须从材料外指向表面。

  同一表面有不同的表面粗糙度要求时，须用细实线画出其分界线，并注出相应的表面粗糙度的符号和尺寸。

  需要表示局部热处理或局部镀涂时，应用粗点划线画出其范围并标注相应的尺寸，也可将其要求注写在表面粗糙度符号内。

  零件连续表面及重复要素(孔、槽、齿……等)的表面和用细实线联接不连续的一表面，其代(符)号只标注一次。

  零件大部分表面要求相同时，在右上角统一标注，并加注“其余”二字。为了简化标注，或位置受到限制时，可标注简化代号，也可采用省略注法，但必须在标题栏附近说明这些简化代(符)号的意义。采用统一标注和简化标注时，其代号和文字说明均应是图形上其它表面所注代号和文字的1.4倍。

  摩擦表面的表面粗糙度值应小于非摩擦表面；滚动摩擦表面的表面粗糙度值应小于滑动摩擦表面；运动速度高、单位压力大的表面粗糙度值应小。受循环载荷的表面及易引起应力集中的部位（如圆角、沟槽）表面粗糙度值应选得小些。配合性质要求高的结合表面，配合间隙小的配合表面以及要求连接可靠，受重载的过盈配合表面等都应取较小的表面粗糙度值。配合性质相同，零件尺寸越小，其表面粗糙度值应越小。同一精度等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度值要小。对于配合表面，其尺寸公差、形状公差、表面粗糙度应当协凋，正常的情况下有一定的对应关系。

  答：表面形状特征为可见刀痕，应用于粗造的加工面，一般很少采用。铸、锻、气割毛坯可达此要求。

  答：表面形状特征为微见刀痕, 应用于粗加工表面比较精确的一级，应用场景范围较广，如轴端面、倒角、螺钉孔和铆钉孔的表面、垫圈的接触面等。

  答：表面形状特征为可见加工痕迹，应用于半粗加工面，支架、箱体、离合器、皮带轮侧面、凸轮侧面等非接触的自由表面，与螺栓头和铆钉头相接触的表面，所有轴和孔的退刀槽，一般遮板的结合面等。

  答：表面形状特征为微见加工痕迹，应用于半精加工面，箱体、支架、盖面、套筒等和其他零件连接而没有配合要求的表面，需要发蓝的表面，需要滚花的预先加工面，主轴非接触的全部外表面等。是车削等基本切削加工方法较为经济地达到的表面粗糙度值。

  答：表面形状特征为看不清加工痕迹，应用于表面上的质量要求较高的表面，中型机床工作台面（普通精度），组合机床主轴箱和盖面的结合面，中等尺寸平皮带轮和三角皮带轮的工作表面，衬套滑动轴承的压入孔，一般低速转动的轴颈。航空、航天产品的某些重要零件的非配合表面。

  答：表面形状特征为可辨加工痕迹的方向，应用于中型机床（普通精度）滑动导轨面，导轨压板，圆柱销和圆锥销的表面，一般精度的刻度盘，需镀铬抛光的外表面，中速转动的轴颈，定位销压入孔等。是配合表面常用数值，中、重型设备的重要配合处，磨削加工经济。

  答：表面形状特征为微辨加工痕迹的方向，应用于中型机床（提高精度）滑动导轨面，滑动轴承的工作表面，夹具定位元件和钻套的主要表面，曲轴和凸轮轴的工作轴颈，分度盘表面，高速工作下的轴颈及衬套的工作面等。

  答：表面形状特征为不可辨加工痕迹的方向，应用于精密机床主轴锥孔，顶尖圆锥面；直径小的精密心轴和转轴的结合面，活塞的活塞销孔，要求气密的表面和支承面。航空发动机叶片的叶盆和叶背面。

  答：表面形状特征为暗光泽面，应用于精密机床主轴箱与套筒配合的孔，仪器在使用中要承受摩擦的表面，如导轨、槽面等，液压传动用的孔的表面，阀的工作面，汽缸内表面，活塞销的表面等。一般机械设计界限值。磨削加工很不经济。

  答：表面形状特征为亮光泽面，应用于特别精密的滚动轴承套圈滚道，滚珠及滚柱表面，量仪中中等精度间隙配合零件的工作表面，工作量规的测量表面等。

  答：表面形状特征为镜状光泽面，应用于特别精密的滚动轴承套圈滚道、滚珠及滚柱表面，高压油泵中柱塞和柱塞套的配合表面，保证高度气密的结合表面等。

  答：表面形状特征为雾状镜面，应用于仪器的测量表面，量仪中高度精度间隙配合零件的工作表面，尺寸超过 100mm的量块工作表面等。

  答：表面形状特征为镜面，应用于量块工作表面，高精度测量仪器的测量面，光学测量仪器中的

  57．表面粗糙度Ra为＞0.63-1.25μm时，经济加工方法为哪几种？

  58．表面粗糙度Ra为＞0.32-0.63μm时，经济加工方法为哪几种？

  59．表面粗糙度Ra为＞0.16-0.32μm时，经济加工方法为哪几种？

  60．表面粗糙度Ra为＞0.08-0.16μm时，经济加工方法为哪几种？

  61．表面粗糙度Ra为＞0.01-0.08μm时，经济加工方法为哪几种？

  部位为活塞泵连杆孔，缸筒，滑阀衬套，柱塞，活塞处，Ra为0.8-0.4μm。

  答：连续表面及重复要素（孔、槽、齿等）的表面和用细实线连接的不连续表面，其表面粗糙度代号只标注一次。见图15

  答：为简化标注或标注位置受到限制时，可标注简化代号，也可采用省略注法（见下图），但应在标题栏附近说明简化代号的意义。见图17

  答：需将零件局部热处理或镀（涂）时，应用粗点划线画出其范围并标注相应的尺寸，也可将要求注写在表面粗糙度符号内。见图18

  答：中心孔的工作表面、键槽工作面、倒角、圆角的表面粗糙度代号，可按下图简化标法。见图19

  答：齿轮、渐开线花键、螺纹等工作表面没有画出的齿（牙）形时，其表面粗糙度代号可按下图方式标注。见图20

  答：表面粗糙度对各种功能产生影响：如摩擦系数、磨损、疲劳强度、冲击强度、抵抗腐蚀能力、接触刚度和抗振性、间隙配合中的间隙、过盈配合中的结合强度、测量精度、导热性、导电性和接触电阻、密封性、粘结强度、涂漆性能、镀层质量、流体流动阻力、对光的反射性能、食品卫生、外观、喷涂金属质量、钢板冲压时的润滑作用等。

  答：影响配合性能的可靠性和稳定能力。对间隙配合，由于初期磨损，峰顶会很快磨去，使间隙加大；对过盈配合，装配压合时，也会挤平波峰，减少实际有效过盈，尤其对小尺寸配合影响更为显著。因此，配合性质稳定性要求高的结合面、动配合配合间隙小的表面、要求联接牢固可靠，承受载荷大的静配合的Ra值要低，同一公差等级的小尺寸比大尺寸（特别是1-3级公差等级）、同一公差等级的轴比孔的!值要小，而且配合性质相同，零件尺寸愈小，它的Ra值愈小。

  答：加工后的零件表面，由于存在峰谷，使接触表面只是一些峰顶接触，从而减小了接触面积，比压增大，磨损加剧。因此，摩擦表面比非摩擦表面、滚动摩擦表面比滑动摩擦表面的运动速度高，单位压力大的摩擦表面的Ra值要小。

  答：两表面接触时，由于实际接触面积为理想接触面积的一部分，使单位面积压应力增大，受外力时，易产生接触变形，因此，降低Ra值可提高结合件的接触刚度。

  答：零件表面越粗糙，对应力集中越敏感，因此导致零件疲劳损坏，因此，受循环载荷的表面及易引起应力集中的部分，如圆角、沟槽处的Ra值要低。表面粗糙度对零件疲劳强度的影响程度随其材料不同而异，对铸铁件的影响不甚明显，对于钢件则强度愈高影响愈大。95．表面粗糙度的选择对冲击强度有什么影响？

  答：钢件表面的冲击强度随表面粗糙度Ra值的降低而提高，在低温状态下，尤为明显。

  答：由于工件表面有微观不平度，测量时，测量杆实际接触在峰顶上，虽然测量力不大，但接触面积小，单位面积上的力却不小，于是引起一定的接触变形。由于表面微观不平度有一定的峰谷起伏，如测量时，测量头和被测表面间要作相对滑动，这使测量杆也随被测表面的峰谷起伏而上下波动，影响到示值也有波动。

  答：对无相对滑动的静密封表面，微观不平度谷底过深，受预压后的密封材料不能完全填满，而留有缝隙，造成泄漏。表面愈粗糙，泄漏愈厉害。对有相对滑动的动密封表面，由于相对运动，其微观不平度一般为4-5μm，用于储存润滑油较为有利，如表面太光滑，不仅不利于储存润滑油，反而会引起摩擦磨损。此外，密封性的好坏也和加工纹理方向有关。

  答：表面粗糙则零件表面上的腐蚀性气体或液体易于积聚，而且向零件表面层渗透，加剧腐蚀，因此，在有腐蚀性气体或液体条件下工作的零件表面的Ra值要小。

  答：工件镀锌、铬、铜后，其表面微观不平度的深度比镀前增加一倍，而镀镍后，则会比镀前减小一半。又因粗糙的表面能吸收喷涂金属层冷却时产生的拉伸应力，故不易产生裂纹，在喷涂金属前须使其表面有一定的粗糙度。

  答：机械设备的运动副表面粗糙不平，运转中会产生振动及噪声，尤以高速运转的滚动轴承、齿轮及发动机曲轴、凸轮轴等零部件，这类现象更明显。因此，运动副表面粗糙度Ra值愈小，则运动件愈平稳无声。

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