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表面粗糙度是反映零件表面微观几何形状误差的重要技术指标，是检验零件表面质量的主要依据； 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取方法有计算法、试验法和类比法三种。 在机械零件的设计中，最常用的方法是类比法，它简单、快速、有效。 类比法的应用需要充足的参考资料，现有的各种机械设计手册提供了更为全面的资料和文件。 最常用的是适合公差等级的表面粗糙度。 一般来说，机械零件的尺寸公差要求越小，机械零件的表面粗糙度值也越小，但它们之间没有固定的函数关系。 例如一些机器、仪表、卫浴设备上的把手、手轮，以及食品机械上一些机械零件的改性表面，要求它们的表面加工得非常光滑，即表面粗糙度要求高，但它们的尺寸公差要求非常高。 低的。 一般来说，对于有尺寸公差要求的零件，其公差等级与表面粗糙度值之间还是存在一定的对应关系。

在一些机械零件设计手册和机械制造专着中，对机械零件表面粗糙度与机械零件尺寸公差关系的经验和计算公式有很多介绍，并列举出来供读者选择，但作为只要仔细阅读，就会发现，虽然采用了完全相同的经验计算公式，但列表中的值并不相同，有些差异很大。 这给那些不熟悉情况的人造成了困惑。 这也增加了他们为机械零件工作选择表面粗糙度的难度。

在实际工作中，对于不同型号的机器，其零件在相同的尺寸公差下，对表面粗糙度的要求是不同的。 这就是合作的稳定性问题。 在机械零件的设计和制造过程中，对于不同类型的机器，对零件的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，主要体现以下三种类型：

第一类主要用于精密机械，对配合稳定性要求高。 要求零件在使用过程中或反复装配后的磨损极限不应超过零件尺寸公差值的10%。 主要应用在精密仪器、仪表、精密量具的表面，以及极其重要零件的摩擦表面，如气缸的内表面、精密机床的主轴颈、坐标镗孔的主轴颈等机器。

第二类主要用于普通精密机械，要求配合稳定性高，要求零件的磨损极限不超过零件公差值的25%，要求有很好的接触面。 主要用于如机床、工具、与滚动轴承配合的表面、圆锥销孔、以及速度较高的接触面如滑动轴承的配合面、轮齿的工作面等。

第三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%，相对运动件无接触面表面粗糙度表，如箱盖、轴套、表面要求紧密接触、键和键槽工作面； 相对运动速度较低的接触面，如支架孔、衬套、带轮轴孔的工作面、减速器等。

这里我们对机械设计手册中的各种表值进行统计分析，将表面粗糙度的旧国标（GB1031-68）转换为1983年国际标准ISO颁布的新国标（GB1031-83） . )，使用首选的评价参数，即轮廓算术平均偏差值Ra=(1)/(l)∫l0|y|dx。并使用Ra首选的第一系列数值，推导出表面粗糙度Ra与尺寸公差IT的关系为

1级：Ra≥1.6Ra≤0.008×IT

Ra≤0.8Ra≤0.010×IT

2型：Ra≥1.6Ra≤0.021×IT

Ra≤0.8Ra≤0.018×IT

3级：Ra≤0.042×IT

列出以上三个关系表达式，如表1、表2、表3所示。

在机械零件设计中，按尺寸公差选取表面粗糙度值时，应根据不同机型选择相应的表值。

需要说明的是，表中的Ra采用第一系列的值，而旧国标Ra的极限值为第二系列的值。 转换的时候会出现数值上下限的问题。 在表中，我们对表中的数值采用上层表面粗糙度表，因为有利于提高产品质量，对个别数值采用下层。 旧国标公差等级和表面粗糙度对应表的内容和形式比较复杂。 对于相同的公差等级，相同的尺寸，相同的基本尺寸，孔和轴的表面粗糙度值不同，不同配合类型的值也不同。 ，这是因为旧公差与配合标准（GB159-59）的公差值与上述因素有关。 现行新国标公差与配合（GB1800-79）对同一公差等级、同一尺寸段的各基本尺寸采用了相同的标准公差值，大大简化了公差等级与表面粗糙度的对应表，也使更科学合理。

在设计工作中，归根结底，表面粗糙度的选择必须从实际出发，充分衡量零件的表面功能和工艺经济性，才能做出合理的选择。 表中给出的公差等级和表面粗糙度值可作为设计参考。