表面粗糙度

daniu369 · 发表于 2011-6-18 09:25:12

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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。
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。
高度参数共有三个:
轮廓的平均算术偏差(Ra)如图1所示，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
F1+F3+……+Fn-1=F2+F4+……+Fn

图1 轮廓的平均算术偏差
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。用算式表示为
Ra=
1
∫
1
|y|dx
l
0
RZ=
(h1+h3+h5+h7+h9)-(h2+h4+h6+h8+h10)
5

图2 不平度平均高度
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。
间距参数共有两个：
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。
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。
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。
在原有的国家标准中，表面光洁度分为14级，其代号为

后的数字越大，表面光洁度就越高，即表面粗糙度数值越小。
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。
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。
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：
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：
（1）工作表面比非工作表面的粗糙度数值小。
（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。
（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，
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。
（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）。
（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。
轮廓最大高度
Ry
不平度平均高度
Rz
轮廓的平均算术偏差
Ra
取样长度
l
光洁度
符号
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)
文章关键词：表面粗糙度

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