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表面粗糙度8 T* `6 H) V. j! x% ]
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。: r X. J9 W# U( A |1 {/ l
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。: U' u3 o. ]/ B' }1 M/ p3 n
高度参数共有三个: ' w( l" c& w; Y: ?! ]
7 B+ E( J- F ^+ r0 a4 e0 ~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. ^0 n! Y N, C8 z( t
F1+F3+……+Fn-1=F2+F4+……+Fn
9 @; i3 V- p, V1 }8 M0 s6 Q/ }- S- T! g5 q- |/ v4 ]; `
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 R1 \7 y. K. ?% F1 T/ A& ]
+ N* g2 w4 C+ y/ H; _$ j/ E2. 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 0 o, n- F3 M' g3 P y7 Y
RZ= (h1+h3+h5+h7+h9)-(h2+h4+h6+h8+h10)/5
; h5 A0 ~$ `4 ~3 j* ?6 M& k2 ~ 5 @7 M. t( [* L8 P4 R
3. 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。+ a! \, g6 G3 W
# e6 i: L0 d1 {4 W间距参数共有两个: * |( _& I. l7 t% u+ F
1. 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。 ' Z% T, x/ M% W, t! Z
2. 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。 , O3 U! B8 B: |( |8 H( U& O. C
! f3 F w1 P7 J% H
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。9 Z' q/ h$ t! g3 D
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。
1 P7 X4 F3 X5 I" 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。% T( B8 E" V; k" o: W* ^ b& c1 [
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。
& r8 H7 r6 e7 k$ b& M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:) k, G6 R8 [9 U" |3 b
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:" h& q" a; \% o. M1 e6 m
(1)工作表面比非工作表面的粗糙度数值小。6 @7 v8 Z. k( ]4 G0 B
(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。9 M- S; [+ M* V1 C
(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,
1 k4 P$ Q- r; w, K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。# |/ p. l5 ?0 d) ~
(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)。4 ~& \+ E4 _" a+ `
(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。
& ?) W9 o8 T7 U, K3 B9 q w) Q轮廓最大高度 Ry
, o; @4 ~+ ?% S7 [不平度平均高度 Rz
- F& a! {3 g6 k% e+ E轮廓的平均算术偏差 Ra 3 m4 Y' Z L' z5 c7 b( f) s( P' \( E
符号8 l* G* ]- ~9 b1 ~6 G. V
Ry Rz Ra 取样长度
6 G9 e$ j4 ]% n* _# z/ p0.05 0.05 0.013 4 h% h# K5 p; I w1 X% t( g8 C
0.1 0.1 0.025 ' M. B1 V0 b* {2 N- V8 V* I
0.2 0.2 0.05
& c) x5 H+ M- B' U0.4 0.4 0.10
; L: C& o7 m& o' U. N( x0.8 0.8 0.20 0.25 - I* Y+ Z3 r# j- R5 V5 x
1.6 1.6 0.40 0.8
# X9 |6 b2 F+ l2 F6 i0 Q2 X3.2 3.2 0.80 + W! j9 ~, W6 C$ E* L
6.3 6.3 1.6 * t; j: {- V: z
12.5 12.5 3.2 2.5 $ T6 u+ A. [$ z/ S b7 L' K/ A: w
(18) (18) 6.3 " v2 m: E4 C B
25 25
0 o& q/ m) H: P. C; r(35) (35) -
O* G. y1 u) u* y/ i/ q7 J50 50 12.5 $ d# T7 R' ^6 B( o4 x2 G
(70) (70) 25 ; t& B% Y8 k' s7 G
100 100
, G: [, ]8 V O% Q(140) 140 - $ N+ `6 A0 j* W, E( M# D
200 200 & U* F; R- h7 \" Y0 T3 _
(280) (280) (50)
; [; G h2 D# M9 j/ x( ^400 400 (100) # e9 x; [% f, n: B, O" \ i
(560) (560) . y R4 o4 n L
8 ]0 _/ q3 z- K
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