表面粗糙度

daniu369

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。
# i& g! d4 e6 h" }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:
" v$ S2 v5 r5 k7 Y! \- o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

; C( |1 e, P& S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=
: i/ ^, G/ `* H' g+ H, S" U1
∫
1
7 h( S# }) H9 {9 ^|y|dx
7 w+ ?8 ?5 E9 s1 E# [" M) ?/ v" D9 il
0
4 Y( j0 i1 B/ B5 ?6 ~, m* MRZ=
3 a& I. V/ t$ T(h1+h3+h5+h7+h9)-(h2+h4+h6+h8+h10)
5

图2 不平度平均高度
+ i' m# H; Y8 F* U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。
$ ?5 E+ O! z! o4 c0 f间距参数共有两个：
/ E% I" W# h7 t" X* g, V+ G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。
& b" ^9 J4 n( |8 A" ~. N6 M" o' q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。
' Z% p3 ?8 h# G6 k6 x5 I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。
2 H5 T" p- Z5 }& v! }3 E* Q( n" r7 Y3 S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。
5 h0 v/ I% v5 m0 q! C/ ^4 t" ~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：
3 [3 S. o6 _9 a, P5 i$ M8 x5 [' f' ~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，
$ o) v; C7 y/ O9 i0 ]# M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）。
* k9 l2 Q/ Q% B/ @! @; i* T: o6 h1 C0 x" K（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。
7 H- ~3 I$ e) m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
) G  S, l! F6 g! ^, k, m取样长度
l
; c# [6 F% p% q光洁度
  t+ Y, b- }" ?符号
+ {4 Z% o5 R, N5 F. T0 d# v0.05
0.05
0.013
-
ssss
6 A7 j+ e9 `, ]1 }0.1
0.1
& _( y. E' S2 A- |' t' y* p0.025
0.2
0.2
0.05
0.4
4 w) P6 j" G  L1 ?0.4
0.10
2 z' M" o. r0 s5 T3 N' P: i0.8
0.8
0.20
0.25
1.6
* M* V! P# c+ X# l1.6
0.40
8 m, P9 A1 D3 l  Q: s0.8
) Y) N: b" g. F# Jsss
+ `9 {2 T. a' F. a# @8 t  J. e# ]3.2
% D' v. ?- v5 e2 J2 [9 F3.2
0.80
& v* ?9 H$ }+ F6.3
6.3
1.6
12.5
1 G- `, `) v- y, [! r9 O3 m9 W12.5
3.2
2.5
9 M9 C0 p' [* R5 i5 h0 fss
(18)
# Z, Y2 U. Z1 a0 F. V(18)
6.3
. e8 W- z1 T0 h2 T25
25
7 ~" h; B8 c4 E: Z, ](35)
(35)
-
& ?; |, |( h8 P8 S6 ^( B1 \2 k0 }s
' i/ d* V3 n* R! H  ^1 T1 f  }* A50
50
12.5
4 r' k. ?6 c& }$ [  y1 e(70)
(70)
, J! n# X+ f2 c1 A25
100
100
(140)
- I5 q$ _+ r# L) N6 d3 V140
-
-
( ?7 @- E  i3 X0 P7 y( m200
4 ~5 @4 _( u, [3 t$ e200
2 \! \, ]1 V8 K# c1 L( I(280)
+ `: I6 _7 v3 G0 ?(280)
(50)
! w$ y9 j8 c  a) W% \, ^# ^400
400
- E; f2 J- Z. o, I(100)
& C: d- `- _- ^7 F(560)
" Q  U/ Z) i% Q+ b5 P4 m# s(560)
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