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表面粗糙度# Y( }- |5 h- ^5 M7 Z
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。: F9 t3 }3 s4 Y! O4 R- F; k/ {
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。
, T0 { P( T& G6 D5 r3 ?高度参数共有三个:
& j, x" d1 y, C+ `, x$ b- L2 G+ S. p7 y; D+ D+ M2 j: m6 u
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 y4 f" c2 M6 D/ ]) R, C1 jF1+F3+……+Fn-1=F2+F4+……+Fn
6 U8 s/ @* v4 g h7 [, M+ V" x) L' [
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。
" n& I6 V6 S3 o! @( Q) {& e/ W% c: H i: U( k/ V
2. 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 $ a7 G$ s8 i' l- _: F; C$ ~* Z! [
RZ= (h1+h3+h5+h7+h9)-(h2+h4+h6+h8+h10)/5
1 P: a* B5 Z% z2 Z" j3 C
: b; u; y5 v2 I2 b3. 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。% `4 ?) _4 B. t- |- X; a8 x
4 I9 J$ f0 e$ Y; C# u+ L% e间距参数共有两个: , X( s+ @. H. [" h6 E3 f, p
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。 P. y9 J8 B. n3 k
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。
: Y! }0 X/ x9 y9 R5 ?6 b; `! I" J! c9 N0 D
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。" O, }( [% [! S& f
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。3 f2 n! @8 K# ^6 V5 p
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。
4 C8 L0 P% e' e c# W0 Z1 G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。
0 e9 d2 `& G. d6 ~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:! }+ i4 n* A1 P/ k
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:
8 E& i }; e3 t9 K) t(1)工作表面比非工作表面的粗糙度数值小。
, i% m/ ?7 x) P+ V3 z4 F7 p; q(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 X5 A. }. G0 {4 l2 }, b, 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," P, z* E* @7 i: S2 v+ r# p
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。$ b( h9 J8 Z% |2 h: ]! W
(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)。
a; x: ]4 i- q7 n; ]0 b(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。 R) T. ?$ n" J2 {6 ]' W
轮廓最大高度 Ry / l9 V2 V2 R& V" G5 w: f
不平度平均高度 Rz ! P' k3 Z3 s/ u2 C3 W4 I" |' [+ b
轮廓的平均算术偏差 Ra
5 D) n% W8 F* S( ]# \* _8 K- A符号" @: O5 c) t% \& i
Ry Rz Ra 取样长度
$ b: q- K4 c8 i8 Y( A0.05 0.05 0.013
6 l- ~0 S4 w$ ~5 w( i0.1 0.1 0.025
. H# ^+ t5 z. j( N' R! v V5 G0.2 0.2 0.05 3 g# D( A; n1 q3 }- b* G, j$ C W
0.4 0.4 0.10 X+ V# D2 d7 F% ^5 T' c. C
0.8 0.8 0.20 0.25
% K# I" v. p: x$ {1.6 1.6 0.40 0.8
$ F8 C7 @1 A& ~# v/ A3.2 3.2 0.80 6 G# [2 Q" I& C8 \
6.3 6.3 1.6
/ ]% k l, P% d9 W _/ w2 M' d12.5 12.5 3.2 2.5 & F% s6 c, y4 Y; {" t. X
(18) (18) 6.3
! U" N3 @4 q. T0 l' J. ?25 25
" h9 A5 p7 _, x4 Y(35) (35) - " K4 D3 e$ T- w
50 50 12.5 / S3 z' O7 }7 x' ~& S' q8 R+ K
(70) (70) 25 ; r7 q9 l' V+ U; j/ a; P1 R
100 100 ; b% n5 v9 \, F A/ s
(140) 140 - 0 L Y. o/ \& O4 g$ ?& ~& ~% Z
200 200 1 y K2 w; ?% ]( k( x8 K) ?
(280) (280) (50)
0 D3 N$ Y5 S* H# {400 400 (100) % x! @8 W7 H! }; s5 p; o, J
(560) (560)
% M! G, A, c3 \
! N3 G1 Q+ @( k# l8 t, R2 N |
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