你可知道粗糙度為什么是0.8, 1.6, 3.2, 6.3, 12.5?

你可知道油缸缸徑為什么是63, 80, 100, 125?

你可知道油缸壓力為什么是6.3, 16, 25, 31.5?

你可知道螺紋規格為什么是6, 8, 10, 12, 14, 16?

你可知道機械設計手冊上無數的表格，所有產品樣本上的參數表，都是怎么來的?

一切都來源于偉大的優先數系！

法國工程師雷諾看到熱氣球上的鋼絲繩規格繁多，他就想了一個辦法，將10開5次方，得到一個數1.6，然后輾轉相乘，得出5個優先數如下:

1.0

1.6

2.5

4.0

6.3

這是一個等比數列，后數為前數的1.6倍，那么10以下的鋼絲繩一下子只有5種，10到100的鋼絲繩也只有5種，即10, 16, 25, 40, 63。

但是這樣分法太稀疏，雷先生就再接再厲，將10開10次方，得出R10優先數系如下：

1.0

1.25

1.6

2.0

2.5

3.15

4.0

5.0

6.3

8.0

公比為1.25，于是10以內的鋼絲繩只有10種，10到100的也只有10種，這就比較合理了。這時肯定有人說，這個數列，前面的數字好像相差不大，如1.0和1.25，簡直沒差別嘛，平常我就四舍五入了，但6.3和8.0間隔就大了，這樣合理嗎？

合理不合理，我們打個比方。比如說自然數1、2、3、4、5、6、7、8、9，看起來很順溜，我們用這個數列來發工資，給張三發1000，給李四發2000，兩人皆心服。突然通貨膨脹，給張三發8000，給李四發9000。以前李四工資是張三的2倍，現在變成1.12倍。你說李四能愿意嗎？他可是主管哪，給他發16000還差不多，張三是不會埋怨說主管比他多8000的。

這個自然界的事物，有兩種比較方法，就是“相對”與“絕對”！優先數系是相對的。

有人說他的產品規格有10噸，20噸，30噸，40噸的，現在看來就不合理了吧？如果你取兩倍的話，應該是10噸，20噸，40噸，80噸，或者保住頭尾，也應該是10噸，16噸，25噸，40噸，公比為1.6才合理。

這就是“標準化”，論壇上常常看到有人說“標準化”，實際他們說的是“標準件”，所做的工作只是將整機的標準件整理一下，就叫標準化了，實際不是這樣的。真正的標準化，你要把你的產品的所有參數按優先數系形成序列化，再把所有的零部件的功能參數及尺寸，用優先數系來序列化才對。

自然數是無窮的，但在機械設計師眼里，世界上只有10個數，它就是R10優先數。并且，這10個數相乘，相除，乘方，開方，結果還在這10個數里，何其奇妙！當你設計的時候，不知道尺寸該選擇多大為好時，就在這10個數里選，你說何其方便！

1.0 N0

1.12 N2

1.25 N4

1.4 N6

1.6 N8

1.8 N10

2.0 N12

2.24 N14

2.5 N16

2.8 N18

3.15 N20

3.55 N22

4.0 N24

4.5 N26

5.0 N28

5.6 N30

6.3 N32

7.1 N34

8.0 N36

9.0 N38

兩個優先數，比如4和2，其序號分別為N24和N12，它們相乘，將其序號相加，其結果等于N36即8便是；相除，序號相減，等于N12即2便是；2的立方，將其序號N12乘以3得N36即8便是；4的開方，將其序號N24除以2得N12即2便是如果求2的四次方呢？N12*4=N48，這里沒有，怎么辦？上面的列表，沒有寫上一個數，就是10，它的序號是N40，凡是序號大于40的，只看大于40的部分，比如N48就看N8，即1.6，然后乘以10得16就對了。

如果序號是N88呢，看N8得1.6，然后乘以100得160便是，因為100的序號是N80,1000的序號是N120，依此類推做機械設計，一輩子用這20個數就足矣。但有時需用到R40數系，有40個數，就更完善了，若不夠，還有R80系。我已將R40數系倒背如流，應付一般計算根本不用計算器。簡單來說算40徑的45鋼的抗扭能力，其扭轉系數是0.5*π*R^3，扭應力選屈服點360的一半即180MPa，圓周率選3.15，左右手捏小數點，心算加減序號，一會就出來。有人說你不加安全系數嗎？說吧，是取1.25，還是1.5，還是2啊？呵呵。

黃金分割0.618，也即1.618，這里也有1.6。

平方根數列，就是根號1，根號2，根號3，很容易求出吧？（3的序號是N19）

π的平方等于多少？等于10。你算壓桿穩定的時候就方便了吧？

圓桿扭轉系數約為0.1*D^3，現在你可以口算扭轉系數了吧？

為什么大螺絲從M36直接跳到M40？

為什么齒輪的傳動比有個6.3或者7.1？

為什么槽鋼有個市場上很少見的12.6號？

為什么外協廠打電話來說140的方管沒有，而有120和160的？因為R5數系比R20數系優先。

為什么標準件的參數有個第一序列，第二序列？一般來說第一序列就是R5序列。

為什么Inventor的螺孔列表有個M11.2？現在你知道它不是胡謅出來的數吧？

還有鋼板厚度，型鋼型號，齒輪模數，一切標準件，一切工業品樣本上的功能參數，尺寸參數，標準公差表，等等等等，它們的來源，此刻在我們的心中慢慢清晰起來。可以說，我們已經理解了半部機械設計手冊，以及那些還沒做出來的工業品。

那么，我們在設計產品的時候，就可以同時設計出一系列了，而不是設計完之后再進行所謂的“標準化”；更進一步，如果產品注定要序列化，那么我們甚至可以在對實際工況不甚了解的情況下設計產品，因為優先數系已將所有型號包括其中了。

優先數系的應用，上面列出的，可謂滄海一粟，無盡的應用等著我們自己去開發。

粗糙度的概念

零件經過加工后，由于刀具、積屑瘤和鱗刺等給工件表面造成或大或小的波峰與波谷。這些峰谷的高低程度很小，通常只有放大才能看見。這種微觀幾何形狀特征，稱為表面粗糙度。

粗糙度的評定參數 以RaRzRy三種代號加數字來表示，機械圖紙中都會有相應的表面質量要求，一般是工件表面粗糙度Ra<0.8um的表面時稱作：鏡面。

輪廓算術平均偏差Ra:在取樣長度L內輪廓偏距絕對值的算術平均值 微觀不平度十點高度Rz：在取樣長度l內5個最大的輪廓峰高的平均值與 5個最大的輪廓谷深的平均值之和 輪廓最大高度Ry:在取樣長度L內輪廓峰頂線與輪廓谷底線之間的距離

粗糙度的測量和標注

用電子儀器或光學儀器測量出Ra、Rz和Ry的數值即可定量評定表面粗糙度。在實際生產中，經常憑人的視覺和觸感并用樣塊與被加工表面相比較來鑒定其粗糙度。 標注方法：在零件圖上用符號標注加工表面的特征。為基本符號,單獨使用這一符號是沒有意義的,加注參數值時表示表面可用任何方法獲得。

各種機械加工工藝獲得粗糙度等級

關于表面粗糙度的數值和表面特征、獲得方法、應用舉例請參見下表

表面粗糙度測量方法

1. 比較法 使用于車間現場測量，常用于中等或較粗糙表面的測量。方法是將被測量表面與標有一定數值的粗糙度樣板比較來確定被測表面粗糙度數值的方法。 2. 觸針法 表面粗糙度利用針尖曲率半徑為2微米左右的金剛石觸針沿被測表面緩慢滑行，金剛石觸針的上下位移量由電學式長度傳感器轉換為電信號，經放大、濾波、計算后由顯示儀表指示出表面粗糙度數值，也可用記錄器記錄被測截面輪廓曲線。一般將僅能顯示表面粗糙度數值的測量工具稱為表面粗糙度測量儀，同時能記錄表面輪廓曲線的稱為表面粗糙度輪廓儀。這兩種測量工具都有電子計算電路或電子計算機，它能自動計算出輪廓算術平均偏差Ra，微觀不平度十點高度Rz，輪廓最大高度Ry和其他多種評定參數，測量效率高，適用于測量Ra為0.025～6.3微米的表面粗糙度。

編輯：黃飛