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表面粗糙度
8 g3 u* K; t2 M; p: ?8 i无论用何种加工方法加工,在零件表面总会留下微细的凸凹不平的刀痕,出现交错起伏的峰谷现象,粗加工后的表面用肉眼就能看到,精加工后的表面用放大镜或显微镜仍能观察到。这就是零件加工后的表面粗糙度。过去称为表面光洁度。7 t' Y6 Z9 k3 X( w3 X2 x Y
国家规定表面粗糙度的参数由高度参数、间距参数和综合参数组成。
7 N* f5 o) F) Z$ F; ?高度参数共有三个:
$ z! h" M L) G5 L) P9 k: z% ]* i* A+ @2 J$ J7 O
1.轮廓的平均算术偏差(Ra),通过零件的表面轮廓作一中线 m ,将一定长度的轮廓分成两部分,使中线两侧轮廓线与中线之间所包含的面积相等,即
3 ~ x: ?5 W* k6 k- U( i9 SF1+F3+……+Fn-1=F2+F4+……+Fn( m/ C" E5 u" v1 Q! |' z: F
# {/ H! m! o, J5 y2 }& H1 u4 ^1 s轮廓的平均算术偏差值Ra,就是在一定测量长度 l 范围内,轮廓上各点至中线距离绝对值的平均算术偏差。 , ]9 B3 ]8 m$ ?0 i
; ^: D* W5 Z' b% k+ o1 B2. 不平度平均高度(Rz)就是在基本测量长度范围内,从平行于中线的任意线起,自被测轮廓上五个最高点至五个最低点的平均距离(图2),即
. `/ B% P" V# i X/ W; V2 X A+ MRZ= (h1+h3+h5+h7+h9)-(h2+h4+h6+h8+h10)/56 {- o! N- k) z
4 L3 w; h- ]5 n, j# h. h3. 轮廓最大高度Ry,就是在取样长度内,轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。
: k; A: B! g% l' j" p$ N: N( K! E& x. j0 M: b) W) U+ s3 Q! c2 a
间距参数共有两个:
1 I a! m: N7 @# I2 Q7 _! B; M1. 轮廓单峰平均间距S,就是在取样长度内,轮廓单峰间距的平均值。而轮廓单峰间距,就是两相邻轮廓单峰的最高点在中线上的投影长度Si。
* J: i( W1 t* x( X) p2 e2. 轮廓微观不平度的平均间距Sm。含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一段中线长度Smi,称轮廓微观不平间距。
! ^! i) u9 ~4 w+ E8 h( o4 L
( @! j3 J9 f# c4 E2 u' T综合参数只有一个,就是轮廓支承长度率tp。它是轮廓支承长度np与取样长度l之比。
: E% Q" h. F# e# R: ~" Y在原有的国家标准中,表面光洁度分为14级,其代号为 1、 2…… 14。 后的数字越大,表面光洁度就越高,即表面粗糙度数值越小。
7 t# b, E7 B# q在车间生产中,常根据表面粗糙度样板和加工出来的零件表面进行比较,用肉眼或手指的感觉,来判断零件表面粗糙度的等级。此外,还有很多测量光洁度的仪器。/ G, b# }: E0 f- j% Q. ]' ]
表面粗糙度对零件使用情况有很大影响。一般说来,表面粗糙度数值小,会提高配合质量,减少磨损,延长零件使用寿命,但零件的加工费用会增加。因此,要正确、合理地选用表面粗糙度数值。
( Y! K5 \7 h9 u在设计零件时,表面粗糙度数值的选择,是根据零件在机器中的作用决定的。总的原则是:
; x7 j; }% I/ X; }% g* @+ D在保证满足技术要求的前提下,选用较大的表面粗糙度数值。具体选择时,可以参考下述原则:/ u1 G4 O5 a0 h, ]5 D* @
(1)工作表面比非工作表面的粗糙度数值小。5 `$ n ]/ S5 x% C0 l! E
(2)摩擦表面比不摩擦表面的粗糙度数值小。摩擦表面的摩擦速度愈高,所受的单位压力愈大,则应愈高;滚动磨擦表面比滑动磨擦表面要求粗糙度数值小。
$ J+ d% N! v1 h3 B$ C( Q(3)对间隙配合,配合间隙愈小,粗糙度数值应愈小;对过盈配合,为保证连接强度的牢固可靠,
$ b9 X5 s3 H" o1 L+ d) C+ i载荷愈大,要求粗糙度数值愈小。一般情况间隙配合比过盈酝合粗糙度数值要小。
0 a' @/ _: X$ D- w- k(4)配合表面的粗糙度应与其尺寸精度要求相当。配合性质相同时,零件尺寸愈小,则应粗糙度数值愈小;同一精度等级,小尺寸比大尺寸要粗糙度数值小,轴比孔要粗糙度数值小(特别是IT8~IT5的精度)。3 N l% M# i2 c4 g
(5)受周期性载荷的表面及可能会发生应力集中的内圆角、凹稽处粗糙度数值应较小。
) ]! c9 x/ P. s/ H4 |. r轮廓最大高度 Ry
t- ^ J; o4 I. }不平度平均高度 Rz . c# t) W* z! n3 c! ^& }, d3 B% R
轮廓的平均算术偏差 Ra
0 b K S8 _) W' x- j6 l符号
5 I, @$ B8 b& B( X# o( @ T) iRy Rz Ra 取样长度( Z4 j! X$ _% Q, y
0.05 0.05 0.013
; K5 u5 y' K; z: A4 ^% k0.1 0.1 0.025
! y# G4 `& C6 o$ |/ l3 P0.2 0.2 0.05 ; P( L, k; L2 t2 t0 J9 i0 d! U+ h R
0.4 0.4 0.10 6 p' u3 O$ B m, J) N* x
0.8 0.8 0.20 0.25
+ [2 t- ^9 p5 x/ X; S9 ^# _6 P1.6 1.6 0.40 0.8 0 y9 V# T3 B. c% p9 g
3.2 3.2 0.80 % E" K4 T: g& `. M8 n' O" I/ i8 |
6.3 6.3 1.6
, o- d! X5 S" W: i5 e12.5 12.5 3.2 2.5
. a3 w4 t( o6 r* M! n(18) (18) 6.3 / u! R/ _; l* S7 ^9 p+ f$ {$ P
25 25
3 y: o: O9 ? |4 B2 F# I(35) (35) - : M/ N- p9 s5 ]6 [( U
50 50 12.5 + U# Y/ @% c) E+ s! W1 N
(70) (70) 25 3 H7 \- s; w! n2 ^
100 100 % y0 o. E# i) }5 s4 }9 i/ z$ h
(140) 140 - % ]1 \( S) z, a6 d# i
200 200
6 W% Q" w/ v3 n(280) (280) (50) 7 w5 l0 F8 \7 i
400 400 (100) ! N E* Z7 K3 T3 k" K4 d6 R, Z
(560) (560)
% c# e% j4 Y2 h
% ^1 x+ Z' W6 K3 s1 Q$ R( g |
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