表面粗糙度是一項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo)，反映零件表面的微觀幾何誤差，是檢驗(yàn)零件表面質(zhì)量的首要依據(jù)，并直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、使用壽命和制造成本。
確定機(jī)械零件表面粗糙度的方法主要有三種：計(jì)算法、試驗(yàn)法和類比法。其中最常用方法為類比法，具有簡(jiǎn)單、快速和有效的優(yōu)點(diǎn)。使用類比法需要足夠的參考資料，當(dāng)然現(xiàn)在已經(jīng)有足夠豐富的參考資料。一般情況下，對(duì)于有尺寸公差要求的零件，公差等級(jí)與表面粗糙度值有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，機(jī)械零件的尺寸公差要求越小，往往其表面粗糙度的值就越小，但它們之間并沒有固定的函數(shù)關(guān)系。例如，一些機(jī)器、儀器手柄、手輪、衛(wèi)浴設(shè)備、食品機(jī)械，以及一些表面改性的機(jī)械零件，它們的表面要求處理得非常平滑，即表面粗糙度要求很高，但尺寸公差要求非常低。
目前，一些制造指南中對(duì)機(jī)械零件表面粗糙度與機(jī)械零件尺寸公差的關(guān)系有很多經(jīng)驗(yàn)和公式，有些還是相差很大的，即使使用了相同的經(jīng)驗(yàn)公式。
在實(shí)際工作中，不同機(jī)器對(duì)相同尺寸公差下的零件表面粗糙度要求不同，在設(shè)計(jì)和制造機(jī)器零件時(shí)需要充分考慮，一般有三種類型。
第一類主要用于精密機(jī)械，對(duì)配合穩(wěn)定性要求較高。零件在使用過程中或重復(fù)裝配后的磨損極限不應(yīng)超過零件尺寸公差的10%。主要用于精密儀器、儀表、精密量具的表面，以及氣缸內(nèi)表面、精密機(jī)床主軸頸、坐標(biāo)鏜床主軸頸等非常重要零件的摩擦面。
第二種主要用于普通精密機(jī)械。這就要求有很高的配合穩(wěn)定性，零件的磨損極限不超過零件尺寸公差的25%，并且要求接觸面很緊。主要用于機(jī)器、工具、與滾動(dòng)軸承一起工作的表面、錐形銷孔、滑動(dòng)軸承的配合面、輪齒的機(jī)加工面等相對(duì)高速的接觸面。
第三種主要用于機(jī)械零件磨損極限不超過尺寸公差值的50%，且箱蓋、套筒等相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件無接觸面的一般機(jī)械。緊密的表面、鍵和鍵槽工作表面。相對(duì)速度較慢的接觸面，如支架孔、襯套、帶輪軸孔的工作面、減速機(jī)等。
在設(shè)計(jì)工作中，為了做出合理的選擇，在選擇表面粗糙度和綜合衡量零件的表面功能和工藝的經(jīng)濟(jì)性時(shí)，一切都需要最終以實(shí)際為準(zhǔn)。
配合性質(zhì)相同時(shí)，零件尺寸越小，則應(yīng)粗糙度數(shù)值越小；同一精度等級(jí)，小尺寸比大尺寸要粗糙度數(shù)值小，軸比孔要粗糙度數(shù)值?。ㄌ貏e是IT8～I(xiàn)T5的精度）。
表面粗糙度對(duì)零件使用情況有很大影響。一般說來，表面粗糙度數(shù)值小，會(huì)提高配合質(zhì)量，減少磨損，延長(zhǎng)零件使用壽命，但零件的加工費(fèi)用會(huì)增加。因此，要正確、合理地選用表面粗糙度數(shù)值。 在設(shè)計(jì)零件時(shí)，表面粗糙度數(shù)值的選擇，是根據(jù)零件在機(jī)器中的作用決定的。
擴(kuò)展資料
表面粗糙度對(duì)零件的影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1、影響耐磨性。表面越粗糙，配合表面間的有效接觸面積越小，壓強(qiáng)越大，摩擦阻力越大，磨損就越快。
2、影響配合的穩(wěn)定性。對(duì)間隙配合來說，表面越粗糙，就越易磨損，使工作過程中間隙逐漸增大；對(duì)過盈配合來說，由于裝配時(shí)將微觀凸峰擠平，減小了實(shí)際有效過盈，降低了連接強(qiáng)度。
一般的，公差精度等級(jí)越高，必然地要求其表面質(zhì)量要好（從使用的角度來講）；公差精度等級(jí)越高，必然加工要精細(xì)，表面質(zhì)量自然會(huì)更好（從加工的角度來講）。所以，表面粗糙度跟公差等級(jí)有關(guān)。
“假設(shè)一個(gè)公差等級(jí)IT7，基本尺寸是25mm的軸，它的公差等級(jí)是25um,假如它的表面粗糙度是Ra1.6,那為什么是1.6而不是3.2，或是0.8，或是6.3呢？？1.6，0.8,3.2,6.3相比其公差25都小，那是為什么選1.6？？是什么決定了粗糙度的大小？”——表面粗糙度的高、低，還與加工成本有關(guān)，在保證滿足使用的前提下，盡量選擇低加工成本的粗糙度數(shù)值，以提高經(jīng)濟(jì)性。
軸承的精度,主要分為尺寸精度與旋轉(zhuǎn)精度。精度等級(jí)已標(biāo)準(zhǔn)化，分為P0級(jí)、P6級(jí)、P5級(jí)、P4級(jí)、P2級(jí)五個(gè)等級(jí)。精度從0級(jí)起依次提高，對(duì)于一般用途0級(jí)已足夠，但在用于特殊條件或場(chǎng)合時(shí)，需要5級(jí)或更高的精度。
表面粗糙度跟尺寸公差等級(jí)是有一定關(guān)聯(lián)的，以齒輪的漸開線齒面的粗糙度為例：
一、正確的定義：
齒面粗糙度0.8或1.6（也就是0.8微米、1.6微米）
公法線長(zhǎng)度公差等級(jí)為IT5級(jí)（或IT6級(jí)）
二、錯(cuò)誤的定義之一：
粗糙度定為3.2
公法線長(zhǎng)度公差等級(jí)為IT5級(jí)（或IT6級(jí)）
問題：齒面太粗糙，尺寸精度相對(duì)太高
三、錯(cuò)誤的定義之二：
粗糙度定為0.4
公法線長(zhǎng)度公差等級(jí)為IT8級(jí)
問題：齒面粗糙度定義過高，公法線長(zhǎng)度公差定義又過低
通俗的說：齒輪的齒面一般是要求比較光滑的，但你將其定義得如同水泥路面那樣的粗糙度，試想，這樣的齒輪有何精度呢？這樣粗糙的齒面，其表面的波峰波谷之差都大于公法線尺寸公差了，當(dāng)然是不正確的配置了，也就是說：尺寸精度與表面粗糙度是有一定的關(guān)聯(lián)配置的，慢慢摸索就會(huì)明白的，祝你進(jìn)步！
追問
但是你想想，假設(shè)一個(gè)公差等級(jí)IT7，基本尺寸是25mm的軸，它的公差等級(jí)是25um,假如它的表面粗糙度是Ra1.6,那為什么是1.6而不是3.2，或是0.8呢？？？？
追答
按我的設(shè)計(jì)來說，這個(gè)軸的表面粗糙度可以定義為3.2，作為一般零件，并考慮降低加工成本，還可以定義為0.8（需要上磨床加工），若整套機(jī)器的檔次都比較高的前提下，單個(gè)零件也會(huì)相應(yīng)的提高表面質(zhì)量，這種配比不是唯一對(duì)應(yīng)的數(shù)值關(guān)系，是有一定范圍可供選擇的，這取決于工程師的想法
通常情況下，公差越小，機(jī)械零件表面的粗糙度也越小，但他們沒有固定的函數(shù)關(guān)系，一些裝飾表面除外。這是因?yàn)榇植诙纫?guī)定的就是被加工面的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)之間的關(guān)系。一般要求的是被加工面的不平整程度即粗糙度要小于公差等級(jí)要求，否則無法控制公差，即沒有測(cè)量點(diǎn)。在《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》上給出出了兩者的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
追問
你說的我懂，那我再問你一個(gè)問題，假設(shè)一個(gè)公差等級(jí)IT7，基本尺寸是25mm的軸，它的公差等級(jí)是25um,假如它的表面粗糙度是Ra1.6,那為什么是1.6而不是3.2，或是0.8，或是6.3呢？？1.6，0.8,3.2,6.3相比其公差25都小，那是為什么選1.6？？是什么決定了粗糙度的大??？
表面粗糙度與公差沒有直接的關(guān)系。但是很粗糙的表面也做不成較小的公差，一般根據(jù)使用要求和要達(dá)到的公差要求設(shè)定粗糙度。有的時(shí)候沒有公差要求也要求有一定的粗糙度要求。比如電鍍件沒有較好的粗糙度鍍后就沒有很好的表面。再一公差要求為6級(jí)沒有3.2粗糙度以上要求就不能使用。
工件表面粗糙度是指表面的微觀不平度，公差是用來控制宏觀尺寸的范圍的。
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