轴承表面粗糙度分析
轴承表面粗糙度分析
轴承在磨加工过程中，其工作表面是通过高速旋转的砂轮进行磨削的，因此在磨削时如果不按规定进行操作和调整设备，就会在轴承工作表面出现种种粗糙度缺陷，以致影响轴承的整体质量。轴承在精密磨削时，由于表面粗糙度要求很高，工作表面出现的磨削痕迹往往能用肉眼观察到，其表面磨削痕迹主要有以下几种。
一、表现出现交叉螺旋线痕迹
出现这种痕迹的原因主要是由于砂轮的母线平直性差，存在凹凸现象，在磨削时，砂轮与工件仅是部分接触，当工件或砂轮数次往返运动后，在工件表现就会再现交叉螺旋线且肉眼可以观察到。这些螺旋线的螺距与工件台速度、工件转速大小有关，同时也与砂轮轴心线和工作台导轨不平行有关。
（一）螺旋线形成的主要原因：
1.砂轮修整不良，边角未倒角，未使用冷却液进行修整；
2.工作台导轨导润滑油过多，致使工作台漂浮；
3.机床精度不好；
4.磨削压力过大等。
（二）螺旋线形成的具体原因：
1.V形导轨刚性不好，当磨削时砂轮产生偏移，只是砂轮边缘与工作表面接触；
2.修整吵轮时工作台换向速度不稳定，精度不高，使砂轮某一边缘修整略少；
3.工件本身刚性差；
4.砂轮上有破碎太剥落的砂粒和工件磨削下的铁屑积附在砂轮表面上，为此应将修整好的砂轮用冷却水冲洗或刷洗干净；
5.砂轮修整不好，有局部凸起等。
二、表面出现鱼鳞状
表面再现鱼鳞状痕迹的主要原因是由于砂轮的切削刃不够锋利，在磨削时发生“啃住”现象，此时振动较大造成工件表面出现鱼鳞状痕迹的具体原因是：
1. 砂轮表面有垃圾和油污物；
2. 砂轮未修整圆；
3. 砂轮变钝，修整不够锋利；
4. 金刚石紧固架不牢固，金刚石摇动或金刚石质量不好不尖锐；
5. 砂轮硬度不均匀等。
三、工作面拉毛
表面再现拉毛痕迹的主要原因是由于粗粒度磨粒脱落后，磨粒夹在工件与砂轮之间而造成。工件表面在磨削时被拉毛的具体原因是：
1. 粗磨时遗留下来的痕迹，精磨时未磨掉；
2. 冷却液中粗磨粒与微小磨粒过滤不干净；
3. 粗粒度砂轮刚修整好时磨粒容易脱落；
4. 材料韧性有效期或砂轮太软；
5. 磨粒韧性与工件材料韧性配合不当等。
四、工件表面有直波形痕迹
我们将磨过的工件垂轴心线截一横断面并放大，可看到其周边近似于正弦波。使其中心沿轴心线无转动平移，正弦波周边的轨迹便是波形柱面，亦称这为多角形。产生直波形的原因是砂轮相对工件的移动或者说砂轮对工件磨削的压力发生周期性变化而引起振动的原故。这种振动可能是强迫振动，也可能是自激振动，因此工件上的直波频往往不止一种。产生直波形痕迹的具体原因是：
1. 砂轮主轴间隙过大；
2. 砂轮硬度太高；
3. 砂轮静平衡不好或砂轮变钝；
4. 工件转速过高；
5. 横向进刀太大；
6. 砂轮主轴轴承磨损，配合间隙过大，产生径向跳动；
7. 砂轮压紧机构或工作台“爬行”等。
五、工件表面再现烧伤痕迹
工件表面在磨削过程中往往会烧伤，烧伤有几种类型，一是烧伤沿砂轮加工方向，呈暗黑色斑块；二是呈线条或断续线条状。工件表面在磨加工过程中被烧伤，归纳起来有以下几种原因：
1. 砂轮太硬或粒度太细组织过密；
各种材料表面粗糙度
零件表面粗糙度与尺寸公差 一般，我国机械设计和加工技术常用的表面粗糙度标准是轮廓算术均匀偏差Ra 对于Ra，国标GB3508—83有明确的规定。本文仅就Ra在机械零件设计考虑加工情况时的使用作以阐述。 1图纸右上角的表面粗糙度要求留意事项 大多数设计职员在图纸右上角都会标注：其余Ra6.3、Ra1.6，等。这里所指的是，除图样上注明的机械加工面的表面粗糙度要求后，剩余未注明的机械加工面的表面粗糙度Ra的数值为6.3μm或1.6μm。对于这一要求，需留意以下几方面。 1.1对于型钢表面等非本图要求而制作的加工面 在实际工作中，为了减少不必要的加工工作和进步产品质量，可以在图纸右上角处，对用非本图加工手段取得的材料、型材外表加以表面粗糙度要求，然后再对机械加工处的表面进行表面粗糙度要求，如图1。当然，这种对用非本图加工手段取得的材料、型材外表的表面粗糙度要求必须公道，必须不经过原材料工厂特殊加工就可以达到。如，一般热轧型钢的表面粗糙度在Ra25μm～Ra12.5μm；冷拔型钢的表面粗糙度在Ra12.5μm～Ra3.2μm；冷拔铝型钢的表面粗糙度在Ra6.3μm～Ra1.6μm。所以，标注型材等的表面粗糙度要求时，必须留意不能超出以上范围。 1.2对于用铸造、铸造、焊接等本图要求而制作的毛坯件 在使用铸造、铸造、焊接制作毛坯时，尤其是型腔件，对它们的机械加工往往是一部分，而不是全部加工。此时，设计职员一般在图纸右上角处标上：其余Ra6.3。这里的Ra6.3μm仅仅是指对型腔件要求进行机械加工部分，除往图纸上已经有表面粗糙度要求的_部分外表面加以表面粗糙度要求而已，并没有对非机械加工部分（如铸造、铸造）的外表加以表面粗糙度要求。所以，为了不产生混淆，有
表面粗糙度定义与检测
第五章表面粗糙度及其检测 学时：4 课次：2 目的要求： 1．了解表面粗糙度的实质及对零件使用性能的影响。 2．掌握表面粗糙度的评定参数（重点是轮廓的幅度参数）的含义及应用场合。 3．掌握表面粗糙度的标注方法。 4．初步掌握表面粗糙度的选用方法。 5．了解表面粗糙度的测量方法的原理。 重点内容： 1．表面粗糙度的定义及对零件使用性能的影响。 2．表面粗糙度的评定参数（重点是轮廓的幅度参数）的含义及应用场合。 3．表面粗糙度的标注方法。 4．表面粗糙度的选用方法。 5．表面粗糙度的测量方法 难点内容： 表面粗糙度的选用方法。 教学方法：讲+实验 教学内容：（祥见教案） 一、基本概念 1．零件表面的几何形状误差分为三类： （1）表面粗糙度：零件表面峰谷波距<1mm。属微观误差。 （2）表面波纹度：零件表面峰谷波距在1~10mm。 （3）形状公差：零件表面峰谷波距>10mm。属宏观误差。 图5-1 零件的截面轮廓形状 2．表面粗糙度对零件质量的影响： （1）影响零件的耐磨性、强度和抗腐蚀性等。 （2）影响零件的配合稳定性。 （3）影响零件的接触刚度、密封性、产品外观及表面反射能力等。 二．表面粗糙度的基本术语
1、取样长度lr ： 取样长度是在测量表面粗糙度时所取的一段与轮廓总的走向一致的长度。 规定：取样长度范围内至少包含五个以上的轮廓峰和谷如图5-2所示。 图5-2 取样长度、评定长度和轮廓中线 1．评定长度ln ： 评定长度是指评定表面粗糙度所需的一段长度。 规定：国家标准推荐ln = 5lr ，对均匀性好的表面，可选ln > 5lr, 对均匀性较差的表面，可选ln < 5lr 。 2．中线： 中线是指用以评定表面粗糙度参数的一条基准线。有以列两种： （1）轮廓的最小二乘中线 在取样长度内，使轮廓线上各点的纵坐标值Z （x ）的平方和 为最小，如图5-2 a 所示。 （2）轮廓的算术平均中线 在取样长度内，将实际轮廓划分为上下两部分，且使上下面 积相等的直线。如图5-2 b 所示。 三．表面粗糙度的评定参数 国家标准GB/T3505—2000规定的评定表面粗糙度的参数有：幅度参数2个，间距参数1个，曲线和相关参数1个，其中幅度参数是主要的。 1、轮廓的幅度参数 （1） 轮廓的算术平均偏差Ra 在一个取样长度内，纵坐标Z （x ）绝对值的算术平均值，如图5-3a 所示。 Ra 的数学表达式为： Ra = lr 1 lr x Z 0）（dx 测得的Ra 值越大，则表面越粗糙。一般用电动轮廓仪进行测量。
表面粗糙度选用标准
表面粗糙度选用 ----------------------------------------------------------- 序号=1 Ra值不大于\μm=100 表面状况=明显可见的刀痕 加工方法=粗车、镗、刨、钻 应用举例=粗加工的表面，如粗车、粗刨、切断等表面，用粗镗刀和粗砂轮等加工的表面，一般很少采用 ----------------------------------------------------------- 序号=2 Ra值不大于\μm=25、50 表面状况=明显可见的刀痕 加工方法=粗车、镗、刨、钻 应用举例=粗加工后的表面，焊接前的焊缝、粗钻孔壁等 ----------------------------------------------------------- 序号=3 Ra值不大于\μm=12.5 表面状况=可见刀痕 加工方法=粗车、刨、铣、钻 应用举例=一般非结合表面，如轴的端面、倒角、齿轮及皮带轮的侧面、键槽的非工作表面，减重孔眼表面 ----------------------------------------------------------- 序号=4 Ra值不大于\μm=6.3 表面状况=可见加工痕迹 加工方法=车、镗、刨、钻、铣、锉、磨、粗铰、铣齿 应用举例=不重要零件的配合表面，如支柱、支架、外壳、衬套、轴、盖等的端面。紧固件的自由表面，紧固件通孔的表面，内、外花键的非定心表面，不作为计量基准的齿轮顶圈圆表面等 ----------------------------------------------------------- 序号=5 Ra值不大于\μm=3.2 表面状况=微见加工痕迹 加工方法=车、镗、刨、铣、刮1～2点/cm^2、拉、磨、锉、滚压、铣齿 应用举例=和其他零件连接不形成配合的表面，如箱体、外壳、端盖等零件的端面。要求有定心及配合特性的固定支承面如定心的轴间，键和键槽的工作表面。不重要的紧固螺纹的表面。需要滚花或氧化处理的表面 ----------------------------------------------------------- 序号=6 Ra值不大于\μm=1.6 表面状况=看不清加工痕迹 加工方法=车、镗、刨、铣、铰、拉、磨、滚压、刮1～2点/cm^2铣齿
表面粗糙度与公差等级的关系
机械零件表面粗糙度的选择 表面粗糙度是反映零件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标，是检验零件表面质量的主要依据；它选择的合理与否，直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。 机械零件表面粗糙度的选择方法有3种，即计算法、试验法和类比法。在机械零件设计工作中，应用最普通的是类比法，此法简便、迅速、有效。应用类比法需要有充足的参考资料，现有的各种机械设计手册中都提供了较全面的资料和文献。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。在通常情况下，机械零件尺寸公差要求越小，机械零件的表面粗糙度值也越小，但是它们之间又不存在固定的函数关系。例如一些机器、仪器上的手柄、手轮以及卫生设备、食品机械上的某些机械零件的修饰表面，它们的表面要求加工得很光滑即表面粗糙度要求很高，但其尺寸公差要求却很低。在一般情况下，有尺寸公差要求的零件，其公差等级与表面粗糙度数值之间还是有一定的对应关系的。 在一些机械零件设计手册和机械制造专著中，对机械零件的表面粗糙度和机械零件的尺寸公差关系的经验及计算公式都有很多介绍，并列表供读者选用，但只要细心阅来，就会发现，虽然采取完全相同的经验计算公式，但所列表中的数值也不尽相同，有的还有很大的差异。这就给不熟悉这方面情况的人带来了迷惑。同时也增加了他们在机械零件工作中选择表面粗糙度的困难。 在实际工作中，对于不同类型的机器，其零件在相同尺寸公差的条件下，对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。在机械零件的设计和制造过程中，对于不同类型的机器，其零件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。在现有的机械零件设计手册中，反映的主要有以下3种类型： 第1类主要用于精密机械，对配合的稳定性要求很高，要求零件在使用过程中或经多次装配后，其零件的磨损极限不超过零件尺寸公差值的10%，这主要应用在精密仪器、仪表、精密量具的表面、极重要零件
尺寸公差、形位公差、表面粗糙度三者的关系
尺寸公差、形位公差、表面粗糙度三者的关系 A.尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系 1、形状公差与尺寸公差的数值关系 当尺寸公差精度确定后，形状公差有一个适当的数值相对应，即一般约以50%尺寸公差值作为形状公差值；仪表行业约20%尺寸公差值作为形状公差值；重型行业约以70%尺寸公差值作为形状公差值。由此可见．尺寸公差精度愈高，形状公差占尺寸公差比例愈小所以，在设计标注尺寸和形状公差要求时，除特殊情况外，当尺寸精度确定后，一般以50%尺寸公差值作为形状公差值，这既有利于制造也有利于确保质量。 2、形状公差与位置公差间的数值关系 形状公差与位置公差间也存在着一定的关系。从误差的形成原因看，形状误差是由机床振动、刀具振动、主轴跳动等原因造成；而位置误差则是由于机床导轨的不平行，工具装夹不平行或不垂直、夹紧力作用等原因造成，再从公差带定义看，位置误差是含被测表面的形状误差的，如平行度误差中就含有平面度误差，故位置误差比形状误差要大得多。因此，在一般情况下、在无进一步要求时，给了位置公差，就不再给形状公差。当有特殊要求时可同时标注形状和位置公差要求，但标注的形状公差值应小于所标注的位置公差值，否则，生产时无法按设计要求制造零件。 3、形状公差与表面粗糙度的关系 形状误差与表面粗糙度之间在数值和测量上尽管没有直接联系，但在一定的加工条件下两者也存在着一定的比例关系，据实验研究，在一般精度时，表面粗糙度占形状公差的1／5～1／4。由此可知，为确保形状公差，应适当限制相应的表面粗糙度高度参数的最大允许值。 在一般情况下，尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度之间的公差值具有下述关系式：尺寸公差>位置公差>形状公差>表面粗糙度高度参数 从尺寸、形位与表面粗糙度的数值关系式不难看出，设计时要协调处理好三者的数值关系，在图样上标注公差值时应遵循：给定同一表面的粗糙度数值应小于其形状公差值；而形状公差值应小于其位置公差值；位置各差值应小于其尺寸公差值。否则，会给制造带来种种麻烦。可是设计工作中涉及最多的是如何处理尺寸公差与表面粗糙度的关系和各种配合精度与表面粗糙度的关系。 一般情况下按以下关系确定： 1、形状公差为尺寸公差的60％（中等相对几何精度）时，Ra≤0.05IT； 2、形状公差为尺寸公差的40％（较高相对几何精度）时，Ra≤0.025IT； 3、形状公差为尺寸公差的25％（高相对几何精度）时，Ra≤0.012IT； 4、形状公差小于尺寸公差的25％（超高相对几何精度）时，Ra≤0.15Tf(形状公差值)。 最简单的参考值:尺寸公差是粗糙度的3-4倍，这样最为经济。
尺寸公差形位公差、表面粗糙度数值上的关系
尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系 一、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系 1、形状公差与尺寸公差的数值关系 当尺寸公差精度确定后，形状公差有一个适当的数值相对应，即一般约以50%尺寸公差值作为形状公差值；仪表行业约20%尺寸公差值作为形状公差值；重型行业约以70%尺寸公差值作为形状公差值。由此可见．尺寸公差精度愈高，形状公差占尺寸公差比例愈小所以，在设计标注尺寸和形状公差要求时，除特殊情况外，当尺寸精度确定后，一般以50%尺寸公差值作为形状公差值，这既有利于制造也有利于确保质量。 2、形状公差与位置公差间的数值关系 形状公差与位置公差间也存在着一定的关系。从误差的形成原因看，形状误差是由机床振动、刀具振动、主轴跳动等原因造成；而位置误差则是由于机床导轨的不平行，工具装夹不平行或不垂直、夹紧力作用等原因造成，再从公差带定义看，位置误差是含被测表面的形状误差的，如平行度误差中就含有平面度误差，故位置误差比形状误差要大得多。因此，在一般情况下、在无进一步要求时，给了位置公差，就不再给形状公差。当有特殊要求时可同时标注形状和位置公差要求，但标注的形状公差值应小于所标注的位置公差值，否则，生产时无法按设计要求制造零件。 3、形状公差与表面粗糙度的关系 形状误差与表面粗糙度之间在数值和测量上尽管没有直接联系，但在一定的加工条件下两者也存在着一定的比例关系，据实验研究，在一般精度时，表面粗糙度占形状公差的1／5～1／4。由此可知，为确保形状公差，应适当限制相应的表面粗糙度高度参数的最大允许值。 在一般情况下，尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度之间的公差值具有下述关系式：尺寸公差>位置公差>形状公差>表面粗糙度高度参数 从尺寸、形位与表面粗糙度的数值关系式不难看出，设计时要协调处理好三者的数值关系，在图样上标注公差值时应遵循：给定同一表面的粗糙度数值应小于其形状公差值；而形状公差值应小于其位置公差值；位置各差值应小于其尺寸公差值。否则，会给制造带来种种麻烦。可是设计工作中涉及最多的是如何处理尺寸公差与表面粗糙度的关系和各种配合精度与表面粗糙度的关系。 一般情况下按以下关系确定： 1、形状公差为尺寸公差的60％（中等相对几何精度）时，Ra≤0.05IT； 2、形状公差为尺寸公差的40％（较高相对几何精度）时，Ra≤0.025IT； 3、形状公差为尺寸公差的25％（高相对几何精度）时，Ra≤0.012IT； 4、形状公差小于尺寸公差的25％（超高相对几何精度）时，Ra≤0.15Tf(形状公差值)。 最简单的参考值:尺寸公差是粗糙度的3-4倍，这样最为经济。
《公差配合及表面粗糙度》选择题
1.一孔尺寸的要求为φ30+0052,我们在加工时最理想的目标值是（ D ） A.30 B.30.052 C.30.040 D.30.026 2.下列标准公差中,精度最低的是（ D ） A.ITO B.IT01 C.IT10 D.IT18 3.某轴段标注尺寸为,现对四个完工零件进行测量,得到的数据分别为φ55.000mm,φ5 4.998mmφ5 5.042mm,φ55.023mm,则合格的零件有（ A ） A1个 B.2个 C.3个 D.4个 4.已知某轴的公称尺寸为φ50加工后测得的实际尺寸为φ50.022mm,则实际偏差为（ D ） A.0.051mm B.0.050mm C.0.025mm D.0.022mm 5.关于φ20R6、φ20R7、φ20R8三个公差带,下列说法正确的是（ C ） A,上、下极限偏差均不相同 B.上、下极限偏差均相同 C.上极限偏差相同,但下极限偏差不同
D.上极限偏差不同,但下极限偏差相同 6.表面结构中,加工纹理呈两斜向交叉且与视图所在的投影面相交的是（ C ） 7.表面结构中,加工纹理垂直于视图所在的投影面的是（ B ） 8.以下不属于表面粗糙度对零件的使用性能影响的主要表现是（ C ） A.对配合性质的影响 B对耐磨性的影响奥面 C.对材料塑性变形的影响 D.对抗腐蚀性的影响 9.Ra值测量最常用的方法是（ C ） A.样板比较法 B.显微镜比较法,度 C电动轮廓仪比较法D.光切显微镜测量法工眼 10.表面粗糙度是( )误差。（ B ） A.宏观几何形状 B.微观几何形状 C.宏观相互位置 D.微观相互位置 11选择表面粗糙度评定参数值时,下列论述不正确的有（ A ） A.同一零件上工作表面应比非工作表面参数值大 B摩擦表面应比非摩擦表面的参数值小 C配合质量要求高,表面粗糙度参数值应小 D.受交变载荷的表面,表面粗糙度参数值应小
尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系
一、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度数值上的关系 1、形状公差与尺寸公差的数值关系 当尺寸公差精度确定后，形状公差有一个适当的数值相对应，即一般约以50%尺寸公差值作为形状公差值；仪表行业约20%尺寸公差值作为形状公差值；重型行业约以70%尺寸公差值作为形状公差值。由此可见．尺寸公差精度愈高，形状公差占尺寸公差比例愈小所以，在设计标注尺寸和形状公差要求时，除特殊情况外，当尺寸精度确定后，一般以50%尺寸公差值作为形状公差值，这既有利于制造也有利于确保质量。 2、形状公差与位置公差间的数值关系 形状公差与位置公差间也存在着一定的关系。从误差的形成原因看，形状误差是由机床振动、刀具振动、主轴跳动等原因造成；而位置误差则是由于机床导轨的不平行，工具装夹不平行或不垂直、夹紧力作用等原因造成，再从公差带定义看，位置误差是含被测表面的形状误差的，如平行度误差中就含有平面度误差，故位置误差比形状误差要大得多。因此，在一般情况下、在无进一步要求时，给了位置公差，就不再给形状公差。当有特殊要求时可同时标注形状和位置公差要求，但标注的形状公差值应小于所标注的位置公差值，否则，生产时无法按设计要求制造零件。 3、形状公差与表面粗糙度的关系 形状误差与表面粗糙度之间在数值和测量上尽管没有直接联系，但在一定的加工条件下两者也存在着一定的比例关系，据实验研究，在一般精度时，表面粗糙度占形状公差的1／5～1／4。由此可知，为确保形状公差，应适当限制相应的表面粗糙度高度参数的最大允许值。 在一般情况下，尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度之间的公差值具有下述关系式：尺寸公差>位置公差>形状公差>表面粗糙度高度参数 从尺寸、形位与表面粗糙度的数值关系式不难看出，设计时要协调处理好三者的数值关系，在图样上标注公差值时应遵循：给定同一表面的粗糙度数值应小于其形状公差值；而形状公差值应小于其位置公差值；位置各差值应小于其尺寸公差值。否则，会给制造带来种种麻烦。可是设计工作中涉及最多的是如何处理尺寸公差与表面粗糙度的关系和各种配合精度与表面粗糙度的关系。 一般情况下按以下关系确定： 1、形状公差为尺寸公差的60％（中等相对几何精度）时，Ra≤0.05IT； 2、形状公差为尺寸公差的40％（较高相对几何精度）时，Ra≤0.025IT；
表面粗糙度的基本概念汇总
表面粗糙度的基本概念 表面粗糙度的基本概念 表面粗糙度的定义（本站相关粗糙度仪的产品介绍：粗糙度仪） 表面粗糙度（Surface roughness）是指加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性性它是一种微观几何形状误差，也称为微观不平度。表面粗糙度应与形状误差（宏观几何形状误差）和表面波度区别开。通常，波距小于 1mm 的属于表面粗糙度，波距在 1~10mm 的属于表面波度，波距大于 10mm 的属于形状误差。 表面粗糙度对机械零件使用性能的影响 表面粗糙度的大小对零件的使用性能和使用寿命有很大影响。 1. 影响零件的耐磨性 表面越粗糙，摩擦系数就越大，相对运动的表面磨损得越快。然而，表面过于光滑，由于润滑油被挤出或分子间的吸附作用等原因，也会使摩擦阻力增大和加速磨损。 2. 影响配合性质的稳定性 零件表面的粗糙度对各类配合均有较大的影响。对于间隙配合，两个表面粗糙的零件在相对运动时会迅速磨损，造成间隙增大，影响配合性质；对于过盈配合，在装配时表面上微观凸峰极易被挤平，产生塑性变形，使装配后的实际有效过盈减小，降低联接强度；对于过渡配合，因多用压力及锤敲装配，表面粗糙度也会使配合变松。 3. 影响疲劳强度 承受交变载荷作用的零件的失效多数是由于表面产生疲劳裂纹造成的。疲劳裂纹主要是由于表面微观峰谷的波谷所造成的应力集中引起的。零件表面越粗糙，波谷越深，应力集中就越严重。因此，表面粗糙度影响零件的抗疲劳强度。 4. 影响抗腐蚀性 粗糙表面的微观凹谷处易存积腐蚀性物质，久而久之，这些腐蚀性物质就会渗入到金属内层，造成表面锈蚀。此外，表面粗糙度对接触刚度、密封性、产品外观、表面光学性能、导电导热性能以及表面结合的胶合强度等都有很大影响。所以，在设计零件的几何参数精度时，必须对其提出合理的表面粗糙度要求，以保证机械零件的使用性能。 公差等级与粗糙度的关系 表面粗糙度是反映零件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标，是验证零件表面质量的主要依据；它选择的合理与否，直接关系到产品的质量，使用寿命和生产成本。 机械零件表面粗糙度的选择有3种方法，即计算法、试验法和类比法。在机械零件设计中应用最普遍的是类比法，此方法简单有效。运用类比法需要有充足的参考资料。现有的各类机械设计手册中都提供了较全面的资料和文献。最常用的是与公差等级相适应得表面粗糙度。通常情况下公差越小，机械零件的表面粗糙度值也越小，但是他们之间不存在固定的函数关系。一些装饰表面除外。 在实践工作中，对于不同类型的机器，其零件在相同尺寸公差的条件下，对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。在机械零件的设计和制造过程中，对于不同类型
JBT7051轴承零件表面粗糙度测量方法
JBT7051轴承零件表面粗糙度测量方法ICS 21.100.20 J 11 中华人民共和国机械行业标准JBJB/T 70512006代替 JB/T 70511993滚动轴承零件表面粗糙度测量和评定方法 Rolling bearing parts Methods for the measurement and assessment of surface roughness 2006-05-06发布 2006-10-01实施中人和国展员中华人民共和国国家发展和改革委员会发布 JB/T 70512006 I 前言本标准代替JB/T 70511993《滚动轴承零件表面粗糙度测量和评定方法》。本标准与JB/T 70511993相比主要变化如下——增加了“术语和定义”见第3章——增加了“参数符号”见第4章——删除了原标准中Rz评定参数并将原标准中评定参数符号Ry改为Rz1993年版的3.1、3.3本版的5.2、5.3 ——修改了钢球的评定参数符号增加了允许Ra、Rz两参数配合使用的条款1993年版的3.3本版的5.3 ——删除了原标准中允许用测量Rz代替Ra参数的条款1993年版的3.2 ——推荐了优先选用的评定参数见5.4 ——删除了对触针式轮廓仪附件的规定1993年版的5.1、5.2 ——增加了“触针式仪器的标称特性”并将原第6章中的内容融入了第8章1993年版的第6章本版的第8章——增加了轮廓仪检验的其他规则和方法见9.4 ——删除了“用干涉仪测量套圈 年版的附录A。本标准的附录A为资料性附录。本标沟道表面粗糙度的方法”1993 准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国滚动轴承标准化技术委员会SAC/TC98归口。本标准起草单位洛阳轴承研究所、万向集团。本标准主要起草人马素青、宣衡艳。本标准所代替标准的历次版本发布情况为——JB/T 70511993。 JB/T 70512006 1 滚动轴承零件表面粗糙度测量和评定方法 1 范围
表面粗糙度等级对照表
表面粗糙度等级对照表
表面特征表面粗糙度(Ra)数值加工方法举例 明显可见刀痕 Ra100、Ra50、Ra25、粗车、粗刨、粗铣、钻孔 微见刀痕 Ra12.5、Ra6.3、Ra3.2、精车、精刨、精铣、粗铰、粗磨 精车、精磨、精铰、研磨、Ra0.8Ra0.4、看不见加工痕迹，微辩加工方向、Ra1.6 研磨、珩磨、超精磨、抛光、Ra0.05、Ra0.1、Ra0.2 暗光泽面． 表面粗糙度等级对照表 微米0.006镜面0.012雾状镜面0.025镜状光泽面0.05亮光泽面0.1暗光泽面0.2不可见加工痕迹的方向0.8可见加工痕迹方向0.4微见加工痕迹方向 1.6看不清加工痕迹方向 3.2微见加工痕迹方向 6.3可见加工痕迹方向12.5微见刀痕
1级 m=100 μ\值不大于Ra 表面粗糙度等级对照表 表面状况=明显可见的刀痕 加工方法=粗车、镗、刨、钻 应用举例=粗加工的表面，如粗车、粗刨、切断等表面，用粗镗刀和粗砂轮等加工的表面，一般很少采用 2级 Ra值不大于\μm=25、50 表面状况=明显可见的刀痕 加工方法=粗车、镗、刨、钻 应用举例=粗加工后的表面，焊接前的焊缝、粗钻xx壁等 3级 Ra值不大于\μm=12.5 表面状况=可见刀痕 加工方法=粗车、刨、铣、钻 应用举例=一般非结合表面，如轴的端面、倒角、齿轮及皮带轮的侧面、键槽的非工作表面，减重xx眼表面 4级 Ra值不大于\μm=6.3 表面状况=可见加工痕迹
加工方法=车、镗、刨、钻、铣、锉、磨、粗铰、铣齿 应用举例=不重要零件的配合表面，如支柱、支架、外壳、衬套、轴、盖的表面，内、外花键的非定xx等的端面。紧固件的自由表面，紧固件通 表面粗糙度等级对照表 心表面，不作为计量基准的齿轮顶圈圆表面等 5级 Ra值不大于\μm=3.2 表面状况=微见加工痕迹 加工方法=车、镗、刨、铣、刮1～2点/cm^2、拉、磨、锉、滚压、铣齿 应用举例=和其他零件连接不形成配合的表面，如箱体、外壳、端盖等零件的端面。要求有定心及配合特性的固定支承面如定心的轴间，键和键槽的工作表面。不重要的紧固螺纹的表面。需要滚花或氧化处理的表面 6级 Ra值不大于\μm=1.6 表面状况=看不清加工痕迹 加工方法=车、镗、刨、铣、铰、拉、磨、滚压、刮1～2点/cm^2铣齿 应用举例=安装直径超过的G级轴承的外壳xx，普通精度齿轮的齿面，定位销xx，V型带轮的表面，外径定心的内花键外径，轴承盖的定中心凸肩表面
表面粗糙度等级对照表
表而粗糙度级别对照及应用 表而特征表而粗糙度(Ra)数值加工方法举例 明显可见刀痕RalOOx Ra50> Ra25、粗车、粗刨、粗铳、钻孔 微见刀痕Ral2x 5、Ra6x 3、Ra3> 2、精车、精刨、精铳、粗较、粗磨瞧不见加工痕迹,微辩加工方向Ralx 6、RaOx 8、RaO、4、精车、精磨、精钱、研磨 暗光泽而RaOx 2^ RaO、1、RaO> 05 研磨、瑜磨、超精磨、抛光
镜面0、006微米 雾状镜面0、012 镜状光泽面0、025 亮光泽面0、05 暗光泽面0、1 不可见加工痕迹得方向0、2 可见加工痕迹方向0、8 微见加工痕迹方向0、4 瞧不清加工痕迹方向1、6 微见加工痕迹方向3、2 可见加工痕迹方向6、3 微见刀痕12、5 1级 Ra 值不大f\|.im=100 表面状况二明显可见得刀痕 加工方法二粗车、锂、刨、钻 应用举例二粗加工得表面，如粗车、粗刨、切断等表面，用粗锂刀与粗砂轮等加工得表面，一般很少釆用 2级 Ra 值不大］\}.im=25、50 表面状况二明显可见得刀痕 加工方法二粗车、锂、刨、钻 应用举例二粗加工后得表面，焊接前得焊缝、粗钻孔壁等 3级 Ra 值不大丁\pm= 12、5 表面状况二可见刀痕 加工方法二粗车、刨、铳、钻 应用举例二一般非结合表面，如轴得端而、倒角、齿轮及皮带轮得侧面、键槽得非工作表面，减重孔眼表面 4级
Ra 值不大J ：\pm=6、3 表面状况二可见加工痕迹 加工方法二车、铿、刨、钻、铳、锂、磨、粗狡、铳齿 应用举例二不重要零件得配合表面，如支柱、支架、外壳、衬套、轴、盖等得端面。紧固件得口由表面，紧固件通孔得表面，内、外花键得非定心表面，不作为计量基准得齿轮顶圈圆表面等5级 Ra 值不大］\}.im=3、2 表面状况二微见加工痕迹 加工方法二车、铿、刨、铳、刮1?2点/ciM2、拉、磨、锂、滚压、铳齿 应用举例二与其她零件连接不形成配合得表面，如箱体、外壳、端盖等零件得端面。要求有定心及配合特性得固定支承面如定心得轴间，键与键槽得工作表而。不重耍得紧固螺纹得表面。需要滚花或氧化处理得表面 6级 Ra 值不大J \pm= 1、6 表面状况二瞧不清加工痕迹 加工方法二车、铿、刨、铳、铁、拉、磨、滚压、刮1?2点/cm A2铳齿 应用举例二安装直径超过80mm得G级轴承得外壳孔,普通精度齿轮得齿面，定位销孔2型带轮得表面，外径定心得内花键外径，轴承盖得定中心凸肩表面 7级 Ra 值不大］\}.im=0、8 表面状况二可辨加工痕迹得方向 加工方法二车、铿、拉、磨、立铢、舌U3?10点、/cm人2、滚压 应用举例二要求保证定心及配合特性得表面,如锥销与圆柱销得表而,与G级精度滚动轴承相配合得轴径与外壳孔，中速转动得轴径，直径超过80mm得E、D级滚动轴承配合得轴径及外壳孔, 内、外花键得定心内径，外花键键侧及定心外径，过盈配合IT7级得孔(H7),间隙配合IT8?IT9 级得孔(H8.H9),磨削得齿轮表面等 8级 Ra值不大于\pm=0、4 表面状况二微辨加工痕迹得方向 加工方法=:狡、磨、铿、拉、刮3?10点/cm A2.滚压 应用举例二要求长期保持配合性质稳定得配合表面.IT7级得轴、孔配合表面，精度较高得齿轮表面，受变应力作用得重耍零件，与直径小于80mm得E、D级轴承配合得轴径表面、与橡胶密封件接触得轴得表面，尺寸大于120mm得IT13?IT16级孔与轴用量规得测量表面 9级 Ra 值不大J \|.im=0、2 表面状况二不可辨加工痕迹得方向 加工方法二布轮磨、磨、研磨、超级加工 应用举例二工作时受变应力作用得重耍零件得表面。保证零件得疲劳强度、防腐性与耐久性, 并在工作时不破坏配合性质得表面，如轴径表面、要求气密得表面与支承表面，圆锥定心表面等。IT5、IT6级配合表面、高精度齿轮得表面，与G级滚动轴承配合得轴径表面，尺寸大T-315mm 得IT7?IT9级级孔与轴用量规级尺寸大丁- 120?315mm得IT10?IT12级孔与轴用量规得测量表面等 10级 Ra 值不大T \|.im=0、1 表面状况二暗光泽面
零件表面粗糙度与尺寸公差
设计要求与加工能力（一） 零件表面粗糙度与尺寸公差 一般，我国机械设计和加工技术常用的表面粗糙度标准是轮廓算术平均偏差Ra对于Ra，国标GB3508—83有明确的规定。本文仅就Ra在机械零件设计考虑加工情况时的使用作以阐述。 1图纸右上角的表面粗糙度要求注意事项 大多数设计人员在图纸右上角都会标注：其余Ra6.3、Ra1.6，等。这里所指的是，除图样上注明的机械加工面的表面粗糙度要求后，剩余未注明的机械加工面的表面粗糙度Ra的数值为6.3μm或1.6μm。对于这一要求，需注意以下几方面。 1.1对于型钢表面等非本图要求而制作的加工面 在实际工作中，为了减少不必要的加工工作和提高产品质量，可以在图纸右上角处，对用非本图加工手段取得的材料、型材外表加以表面粗糙度要求，然后再对机械加工处的表面进行表面粗糙度要求，如图1。当然，这种对用非本图加工手段取得的材料、型材外表的表面粗糙度要求必须合理，必须不经过原材料工厂特殊加工就可以达到。如，一般热轧型钢的表面粗糙度在Ra25μm～Ra12.5μm；冷拔型钢的表面粗糙度在Ra12.5μm～Ra3.2μm；冷拔铝型钢的表面粗糙度在Ra6.3μm～Ra1.6μm。所以，标注型材等的表面粗糙度要求时，必须注意不能超出以上范围。
1.2对于用铸造、锻造、焊接等本图要求而制作的毛坯件 在使用铸造、锻造、焊接制作毛坯时，尤其是型腔件，对它们的机械加工往往是一部分，而不是全部加工。此时，设计人员一般在图纸右上角处标上：其余Ra6.3。这里的Ra6.3μm仅仅是指对型腔件要求进行机械加工部分，除去图纸上已经有表面粗糙度要求的_部分外表面加以表面粗糙度要求而已，并没有对非机械加工部分（如铸造、锻造）的外表加以表面粗糙度要求。所以，为了不产生混淆，有必要对工件全面要求，就是在对机械加工处的表面进行表面粗糙度要求之前，对用铸造、锻造、焊接等本图要求而制作的毛坯件的外表进行表面粗糙度要求，如图2。当然.这种对用铸造、锻造、焊接等本图要求而制作的毛坯件外表的表面粗糙度要求必须合理，必须不经过毛坯生产工厂特殊加工就可以达到要求。一般铸造件的表面粗糙度在 Ra50μm～Ra12.5μm；精密铸造的表面粗糙度在Ra12.5μm～Ra3.2μm；压力铸造的表面粗糙度在 a6.3μm～Ra0.8μm；模锻的表面粗糙度在Ra50μm～Ra3.2μm；焊接焊缝处的表面粗糙度Ra＞100Um，如要进行表面粗糙度要求，则必须用砂轮打磨。
表面粗糙度对照表
1、表面粗糙度(surface roughness) 加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性。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。表面粗糙度与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系，对机械产品的使 用寿命和可靠性有重要影响。一般标注采用Ra(轮廓算术平均偏差)。 2、表面光洁度 表面粗糙度的另一称法。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。80年代后,以为与国际标准(ISO)接轨,中国采用表面粗糙度而废止了表面光洁度.在表面粗糙度国家标准GB3505-83、GB1031-83颁布后，表面光洁度的已不再采用。 3、表面光洁度与表面粗糙度对照表 光洁度(旧标) 粗糙度 级别Ra（μｍ）Ra（μｍ） 方案1 方案2 方案3 ▽1 40~80 50 100 80 ▽2 20~40 25 50 40 表面状况=明显可见的刀痕 加工方法=粗车、镗、刨、钻 应用举例=粗加工后的表面，焊接前的焊缝、粗钻孔壁等 ▽ 3 10~20 12.5 25 20 表面状况=可见刀痕 加工方法=粗车、刨、铣、钻 应用举例=一般非结合表面，如轴的端面、倒角、齿轮及皮带轮的侧面、键槽的非工作表面，减重孔眼表面 ▽4 5~10 6.3 12.5 10 表面状况=可见加工痕迹 加工方法=车、镗、刨、钻、铣、锉、磨、粗铰、铣齿 应用举例=不重要零件的配合表面，如支柱、支架、外壳、衬套、轴、盖等的端面。紧固件的自由表面，紧固件通孔的表面，内、外花键的非定心表面，不作为计量基准的齿轮顶圈圆表面等 ▽5 2.5~5 3.2 6.3 5 表面状况=微见加工痕迹 加工方法=车、镗、刨、铣、刮1～2点/cm^2、拉、磨、锉、滚压、铣齿 应用举例=和其他零件连接不形成配合的表面，如箱体、外壳、端盖等零件的端面。要求有 定心及配合特性的固定支承面如定心的轴间，键和键槽的工作表面。不重要的紧固螺纹的表面。需要滚花或氧化处理的表面 ▽6 1.25~2.5 1.6 3.2 2.5 表面状况=看不清加工痕迹 加工方法=车、镗、刨、铣、铰、拉、磨、滚压、刮1～2点/cm^2铣齿 应用举例=安装直径超过80mm的G级轴承的外壳孔，普通精度齿轮的齿面，定位销孔，V 型带轮的表面，外径定心的内花键外径，轴承盖的定中心凸肩表面
机械零件表面粗糙度与公差等级的关系及选择
机械零件表面粗糙度与公差等级的关系及选择 表面粗糙度是反映零件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标, 是检验零件表面质量的主要依据。它的选择方法有 3 种, 即计算法、试验法和类比法。在机械零件设计工作中, 应用最普通的是类比法, 此法简便、迅速、有效。应用类比法需要有充足的参考资料, 现有的各种机械设计手册中都提供了较全面的资料和文献。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。在通常情况下, 机械零件尺寸公差要求越小, 机械零件的表面粗糙度值也越小, 但是它们之间又不存在固定的函数关系。例如一些机器、仪器上的手柄、手轮以及卫生设备、食品机械上的某些机械件的修饰表面, 它们的表面要求加工得很光滑即表面粗糙度要求很高, 但其尺寸公差要求却很低。在一般情况下, 有尺寸公差要求的零件, 其公差等级与表面粗糙度数值之间还是有一定的对应关系的。 在一些机械零件设计手册和机械制造专著中, 对机械零件的表面粗糙度和机械零件的尺寸公差关系的经验及计算公式都有很多介绍,并列表供读者选用, 但只要细心阅看, 就会发现, 虽然采取完全相同的经验计算公式, 但所列表中的数值也不尽相同, 有的还有很大的差异。这就给不熟悉这方面情况的人造成了困惑, 同时也增加了他们在机械零件工作中选择表面粗糙度的困难。 在实际工作中, 对于不同类型的机器, 其零件在相同尺寸公差的条件下, 对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。在机械零件的设计和制造过程中,对于不同类型的机器, 其零件的配合稳定性和互换性的要求是不同的, 在现有的机械零件设计手册中, 主要有3 种类型( 见表1、表2、表3)
第1 类主要用于精密机械, 对配合的稳定性要求很高, 要求零件在使用过程中或经多次装配后, 其零件的磨损极限不超过零件尺寸公差值的10%, 这主要应用在精密仪器、仪表、精密量具的表面、极重要零件的摩擦面, 如汽缸的内表面、精密机床的主轴颈、坐标镗床的主轴颈等。 第 2 类主要用于普通的精密机械, 对配合的稳定性要求较高, 要求零件的磨损极限不超过零件尺寸公差值的25%, 要求有很好密合的接触面, 其主要应用在如机床、工具、与滚动轴承配合的表面、锥销孔, 还有相对运动速度较高的接触面如滑动轴承的配合表面、齿轮的轮齿工作面等。 第 3 类主要用于通用机械, 要求机械零件的磨损极限不超过尺寸公差值的50%, 没有相对运动的零件接触面, 如箱盖、套筒, 要求紧贴表面、键和键槽的工作面;相对运动速度不高的接触面, 如支架孔、衬套、带轮轴孔的工作表面、减速器等等。 在此我们对机械设计手册中的各类表值进行统计分析, 将旧的表面粗糙度国家标准(GB1031- 68) 转换为参照采用国际标准ISO 颁布的1983 年的新的国家标准(GB1031- 83), 采用优先选用的评定参数, 即轮廓算术平均偏差值Ra= (1) / (l) ∫l0| y| dx, 并采用Ra 优先选用的第一系列数值, 推导出表面粗糙度Ra 与尺寸公差之间的有关关系式为 第1 类: Ra≥1.6Ra≤0.008×尺寸公差Ra≤0.8Ra≤0.010×尺寸公差
表面粗糙度等级对照表
表面粗糙度级别对照及使用 国际标注Rz Ra表面形状特征加工方法举例 N1220050 粗糙面明显可见刀痕锯断、粗车、粗铣、粗刨、 钻孔以及用粗纹锉刀、粗砂 轮等加工 N1110025可见刀痕N105012.5微见刀痕 N9 25 6.3 半光面可见加工痕迹 冷拉、精车、精绞、粗绞、粗 磨、刮削、粗拉刀加工等 N8 12.5 3.2微见加工痕迹N7 6.3 1.6看不见加工痕迹 N6 6.30.8 光面可辨加工痕迹的方向 研磨、金刚石车刀的精车、精 绞、冷拉、拉刀加工、抛光等 N5 3.20.4微辨加工痕迹的方向N4 1.60.2不可辨加工痕迹的方向 N3 0.80.1 最光面暗光泽面 精磨、研磨、抛光、超精磨、 镜面磨削等 N2 0.40.05亮光泽面 N1 0.20.025镜状光泽面 0.10.012雾状镜面 0.05镜面 表面特征表面粗糙度(Ra)数值加工方法举例 明显可见刀痕Ra100、Ra50、Ra25、粗车、粗刨、粗铣、钻孔 微见刀痕Ra12.5、Ra6.3、Ra3.2、精车、精刨、精铣、粗铰、粗磨看不见加工痕迹，微辩加工方向Ra1.6、Ra0.8、Ra0.4、精车、精磨、精铰、研磨 暗光泽面Ra0.2、Ra0.1、Ra0.05、研磨、珩磨、超精磨、抛光
镜面0.006微米 雾状镜面0.012 镜状光泽面0.025 亮光泽面0.05 暗光泽面0.1 不可见加工痕迹的方向0.2 可见加工痕迹方向0.8 微见加工痕迹方向0.4 看不清加工痕迹方向 1.6 微见加工痕迹方向 3.2 可见加工痕迹方向 6.3 微见刀痕12.5 1级 Ra值不大于\μm=100 表面状况=明显可见的刀痕 加工方法=粗车、镗、刨、钻 使用举例=粗加工的表面，如粗车、粗刨、切断等表面，用粗镗刀和粗砂轮等加工的表面，一般很少采用 2级 Ra值不大于\μm=25、50 表面状况=明显可见的刀痕 加工方法=粗车、镗、刨、钻 使用举例=粗加工后的表面，焊接前的焊缝、粗钻孔壁等 3级 Ra值不大于\μm=12.5 表面状况=可见刀痕 加工方法=粗车、刨、铣、钻 使用举例=一般非结合表面，如轴的端面、倒角、齿轮及皮带轮的侧面、键槽的非工作表面，减重孔眼表面 4级 Ra值不大于\μm=6.3