一文看懂表面粗糙度 Ra Rz Rp Rq Rt Rsk

一文看懂表面粗糙度 Ra Rz Rp Rq Rt Rsk

在机械设计和制造领域，表面粗糙度是一个重要的参数，它直接影响零件的性能和使用寿命。本文将详细介绍Ra、Rz、Rp、Rq、Rt、Rsk等表面粗糙度参数的定义和区别，帮助读者更好地理解和应用这些参数。

最近帮朋友审图纸的时候发现一张表面粗糙度标注有问题的图，该零件用于精密机械行业，直径12mm的内孔有精密配合需求，不管是公差尺寸、圆度还是同轴度都有着很高的要求，但是对于内孔表面粗糙度的定义却不够全面，只规定了Ra0.4。

一张内孔有精密配合要求的零件图纸

之所以这么说是因为Ra只代表测量区间段的平均粗糙度值，绝大部分情况下即便Ra相同，表面状态也是不一样的，如下图所示，这里尤其是毛刺的状况是无法通过Ra来体现的。

图示三个表面的Ra值相同，表面质量却截然不同

通过粗糙度比对块可以更直观的看到这种区别，图中5种颜色的方框圈出来的5个比对块都是Ra1.6，但是用了不同的加工工艺，即便肉眼都可以明显看得出来表面的区别。

表面粗糙度比较快

下面我们就逐条来看几个表面粗糙度值究竟是如何定义的。

Rp Rv 轮廓最大高度与最大谷深

在一个取样长度内最大的峰值高度为Rp，最大谷深为Rv。

Ra 算术平均粗糙度

Ra 也被称为算术平均（AA）或中心线平均（CLA）。要使用连续形式计算 Ra，需沿着整个采样长度测量表面轮廓与平均线的偏差。偏差 z(x) 在采样长度 L 上进行积分，然后将得到的数值除以 L，以获得平均绝对偏差。简单来说，Ra就是测量长度L的平均粗糙度，即峰和谷的平均值。

Rq 均方根粗糙度

要计算 Rq，将与平均线的每个偏差值平方，对这些平方值求平均值，然后取结果的平方根。其公式如下：

由于平方值的原因，Rq 与 Ra 相比对峰值和谷值更敏感。这个参数用于光学表面和精密轴承，在这些地方微小的变化很重要。典型的 Rq 值对于超精加工表面为 0.05μm，对于粗加工表面为 50μm。

Rt 轮廓的总粗糙度

Rt 的定义很简单，在评定长度内，最大轮廓峰高（Zp）和最大轮廓谷深（Zv）绝对值的和，简而言之就是粗糙度轮廓的总高度。

Rz 轮廓的平均峰谷粗糙度

Rz 是在给定采样长度内 5 个最高峰值和 5 个最深谷值的平均值。下式中P表示峰值，V表示谷值。关于Ra与Rz测量结果的对应关系，其实并没有一个科学的系数，日常使用的7.2倍更多的是一个经验值，只能作一个很粗略的参考。

在设计电驱动零部件的时候，需要着重考虑在定义Ra的基础上添加Rz的定义，比如电机轴和输出轴与油封配合的位置。

Rsk 表面粗糙度的偏斜度

Rsk 是在一个取样长度内纵坐标Z(x)三次方的平均值与Rq的比值，表征轮廓相对平均线的不对称性。Rsk>0表示峰值多于谷值，Rsk<0表示峰值少于谷值。

下图总结了各种不同加工工艺所对应的表面粗糙度值，可以在今后的工作中做一个参考。