如何选择表面粗糙度参数值？

6.3.2.1　表面粗糙度参数值

表面粗糙度参数允许值应按国家标准《表面粗糙度参数及其数值》（GB/T 1031—2009）规定的参数值系列选取。轮廓算术平均偏差Ra、轮廓最大高度Rz、轮廓单元平均宽度RSm、轮廓支承长度率Rmr（c）的参数值系列分别见表6.2～表6.5。

表6.2　轮廓算术平均偏差Ra的数值（GB/T 1031—2009）

表6.3　轮廓最大高度Rz的数值（GB/T 1031—2009）

表6.4　轮廓单元平均宽度RSm的数值（GB/T 1031—2009）

表6.5　轮廓支承长度率Rmr（c）的数值（GB/T 1031—2009）

注：选用轮廓支承长度率Rmr（c）时，应同时给出轮廓截面高度c值。c值可用微米或Rz的百分数表示，Rz的百分数系列如下：5%，10%，15%，20%，25%，30%，40%，50%，60%，70%，80%，90%。

根据表面功能和生产的经济合理性，当选用表6.2～表6.4系列值不能满足要求时，可选取补充系列值，补充系列值见GB/T 1031—2009附录A。

6.3.2.2　表面粗糙度参数值的选择

对于表面粗糙度轮廓的技术要求，通常只给出幅度参数（Ra或Rz）及允许值，附加参数RSm、Rmr（c）仅用于少数零件的重要表面，而其他要求常采用默认的标准化值，所以这里只讨论表面粗糙度轮廓幅度参数Ra、Rz值的选用原则。

表面粗糙度参数值选择得合理与否，直接关系到机器的使用性能、使用寿命和制造成本。一般来说，表面粗糙度值越小，零件的工作性能越好，使用寿命也越长，加工成本也越高，应综合考虑零件的功能要求和制造成本，合理选择表面粗糙度的参数值。总的选择原则是：在满足零件功能要求的前提下，尽量选用较大的参数允许值，以降低加工成本。在实际应用中，通常采用类比法初步确定表面的粗糙度值，然后再对比工作条件做适当调整。调整时应考虑以下原则：

（1）同一零件上，工作表面的粗糙度参数值应小于非工作表面的粗糙度参数值。尺寸精度高的部位，其粗糙度参数值应比尺寸精度低的部位小。

（2）摩擦表面的粗糙度参数值比非摩擦表面小，滚动摩擦表面比滑动摩擦表面的粗糙度参数值要小。其相对速度越高，单位面积压力越大，粗糙度参数值应越小。

（3）受循环载荷作用的重要零件的表面及出现应力集中的部分（如圆角、沟槽、台肩等），其表面粗糙度参数值应较小。(www.xing528.com)

（4）要求配合性质稳定可靠时，其配合表面的糙度参数值应较小。特别是小间隙的间隙配合和承受重载荷、要求连接强度高的过盈配合，其配合表面的糙度参数值应小一些。配合性质相同，零件尺寸越小，表面粗糙度参数值应越小。表面粗糙度与配合间隙或过盈的关系见表6.6。

表6.6　表面粗糙度与配合间隙或过盈的关系

（5）同一精度等级的配合在其他条件相同时，小尺寸表面比大尺寸表面的粗糙度参数值要小，轴表面比孔表面的粗糙度参数值要小。

（6）具有要求防腐蚀、密封性能好或外表美观的表面，其粗糙度参数值应较小。

（7）凡有标准对零件的表面粗糙度参数值做出具体规定的，应按标准的规定确定粗糙度参数值，如与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的表面粗糙度。

（8）表面粗糙度参数值应与尺寸公差及几何公差相协调。通常情况下，尺寸公差和几何公差值越小，表面粗糙度的Ra或Rz值应越小。一般应符合：尺寸公差＞形位公差＞表面粗糙度。表面粗糙度Ra、Rz与尺寸公差T和形状公差t的对应关系见表6.7。

但是尺寸公差、形状公差、表面粗糙度之间并不存在确定的函数关系。有些零件尺寸精度和几何精度要求不高，但表面粗糙度参数值却要求很小。例如，为了避免应力集中，提高抗疲劳强度，对某些非配合轴颈表面和转接圆处，应要求较小的表面粗糙度。又如，某些装饰表面和工作时与人体相接触的表面（如仪表框、操作手轮或手柄、手术工具等），也应规定较小的粗糙度参数值。

表6.7　表面粗糙度与尺寸公差和形状公差的关系

表6.8列出了表面粗糙度的表面特征、经济加工方法及应用举例，供类比法选择时参考。

表6.8　表面粗糙度的表面特征、经济加工方法及应用举例

续表

表6.9所示为常用尺寸公差等级与表面粗糙度的参考值，供选择时参考。

表6.9　常用尺寸公差等级与表面粗糙度的参考值（Ra）　μm