無論用何種加工方法加工,在零件表面總會留下微細的凸凹不平的刀痕,出現(xiàn)交錯起伏的峰谷現(xiàn)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鏡或顯微鏡仍能觀察到。這就是零件加工后的表面粗糙度。過去稱為表面光潔度。
國家規(guī)定表面粗糙度的參數(shù)由高度參數(shù)、間距參數(shù)和綜合參數(shù)組成。
高度參數(shù)共有三個:
1,輪廓的平均算術(shù)偏差(Ra)如圖1所示,通過零件的表面輪廓作一中線 m,將一定長度的輪廓分成兩部分,使中線兩側(cè)輪廓線與中線之間所包含的面積相等,即
F1+F3+……+Fn-1=F2+F4+……+Fn
圖1 輪廓的平均算術(shù)偏差輪廓的平均算術(shù)偏差值Ra,就是在一定測量長度 l范圍內(nèi),輪廓上各點至中線距離***的平均算術(shù)偏差。用算式表示為
或近似寫成
2,不平度平均高度(Rz)就是在基本測量長度范圍內(nèi),從平行于中線的任意線起,自被測輪廓上五個*高點至五個*低點的平均距離(圖2),即
| RZ= |
(h1+h3+h5+h7+h9)-(h2+h4+h6+h8+h10)
|
| |
5
|
圖2 不平度平均高度3,輪廓*大高度Ry,就是在取樣長度內(nèi),輪廓峰頂線和輪廓谷底線之間的距離。
間距參數(shù)共有兩個:
輪廓單峰平均間距S,就是在取樣長度內(nèi),輪廓單峰間距的平均值。而輪廓單峰間距,就是兩相鄰輪廓單峰的*高點在中線上的投影長度Si。
輪廓微觀不平度的平均間距Sm。含有一個輪廓峰和相鄰輪廓谷的一段中線長度Smi,稱輪廓微觀不平間距。
綜合參數(shù)只有一個,就是輪廓支承長度率tp。它是輪廓支承長度np與取樣長度l之比。
在原有的國家標(biāo)準(zhǔn)中,表面光潔度分為14級,其代號為1、2……14。后的數(shù)字越大,表面光潔度就越高,即表面粗糙度數(shù)值越小。
在車間生產(chǎn)中,常根據(jù)表面粗糙度樣板和加工出來的零件表面進行比較,用肉眼或手指的感覺,來判斷零件表面粗糙度的等級。此外,還有很多測量光潔度的儀器。
表面粗糙度對零件使用情況有很大影響。一般說來,表面粗糙度數(shù)值小,會提高配合質(zhì)量,減少磨損,延長零件使用壽命,但零件的加工費用會增加。因此,要正確、合理地選用表面粗糙度數(shù)值。
在設(shè)計零件時,表面粗糙度數(shù)值的選擇,是根據(jù)零件在機器中的作用決定的。總的原則是:
在保證滿足技術(shù)要求的前提下,選用較大的表面粗糙度數(shù)值。具體選擇時,可以參考下述原則:
(1)工作表面比非工作表面的粗糙度數(shù)值小。
(2)摩擦表面比不摩擦表面的粗糙度數(shù)值小。摩擦表面的摩擦速度愈高,所受的單位壓力愈大,則應(yīng)愈高;滾動磨擦表面比滑動磨擦表面要求粗糙度數(shù)值小。
(3)對間隙配合,配合間隙愈小,粗糙度數(shù)值應(yīng)愈小;對過盈配合,為保證連接強度的牢固可靠,
載荷愈大,要求粗糙度數(shù)值愈小。一般情況間隙配合比過盈醞合粗糙度數(shù)值要小。
(4)配合表面的粗糙度應(yīng)與其尺寸精度要求相當(dāng)。配合性質(zhì)相同時,零件尺寸愈小,則應(yīng)粗糙度數(shù)值愈小;同一精度等級,小尺寸比大尺寸要粗糙度數(shù)值小,軸比孔要粗糙度數(shù)值小(特別是IT8~IT5的精度)。
(5)受周期性載荷的表面及可能會發(fā)生應(yīng)力集中的內(nèi)圓角、凹稽處粗糙度數(shù)值應(yīng)較小。
輪廓*大高度
Ry |
不平度平均高度
Rz |
輪廓的平均算術(shù)偏差
Ra |
取樣長度
l |
光潔度
符號 |
| 0.05 |
0.05 |
0.013 |
- |
ssss |
| 0.1 |
0.1 |
0.025 |
| 0.2 |
0.2 |
0.05 |
| 0.4 |
0.4 |
0.10 |
| 0.8 |
0.8 |
0.20 |
0.25 |
| 1.6 |
1.6 |
0.40 |
0.8 |
sss |
| 3.2 |
3.2 |
0.80 |
| 6.3 |
6.3 |
1.6 |
| 12.5 |
12.5 |
3.2 |
2.5 |
ss |
| (18) |
(18) |
6.3 |
| 25 |
25 |
|
| (35) |
(35) |
|
- |
s |
| 50 |
50 |
12.5 |
| (70) |
(70) |
25 |
| 100 |
100 |
|
| (140) |
140 |
|
- |
- |
| 200 |
200 |
|
| (280) |
(280) |
(50) |
| 400 |
400 |
(100) |
| (560) |
(560) |
|
|