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。
% ^3 T& E# ~; `. F' Y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:
- A5 j5 E* T- t: R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
; R2 B# N" [& ~! O( f8 h/ xF1+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
* h. H) ^& b; _: E% Z+ A" t! t% a% LRa=
1
3 L9 w7 o% v  J9 K+ F2 \2 x∫
1
|y|dx
; ^: C+ \. `+ z& S' ^l
: b$ f$ U* X. t* k  ?' L0
7 \1 E; J( w3 g5 t) j6 KRZ=
' P8 d& }. b2 B* l: K5 z(h1+h3+h5+h7+h9)-(h2+h4+h6+h8+h10)
! L" K, P' x! [5

图2 不平度平均高度
4 k$ W2 x/ m) t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：
  F) y+ h3 n, F$ E, [( 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。
; w, b: u' T7 t' T9 S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。
2 E8 {$ j6 a1 X  p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。
1 c) N1 R1 @& K9 i5 O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。
% b8 Y6 [+ P+ t& x! M" Z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。
% T9 H* @0 H; [/ x8 Z6 u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。
9 S+ [) F6 K4 }! f' 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）。
（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。
  m' s/ Y, f8 R, e轮廓最大高度
Ry
$ [. U0 x2 T& }0 c4 n: K不平度平均高度
8 w( t. n  _4 R' rRz
  e* P1 a' q* x5 |轮廓的平均算术偏差
; F7 g- y+ |" R9 o. Z* ?9 aRa
取样长度
. N8 f0 W4 f' }& G# g7 Ul
) b; I  i, J7 ]+ _$ G( a3 f2 O光洁度
符号
0.05
; M/ Y: o, w: r2 W$ B% O" V' v0.05
! w2 Y1 O' d  N! u- \8 }9 i0.013
4 x7 G, ~+ F& |9 h6 o-
, s! p1 w6 L) Q) U9 ]9 a4 Gssss
4 c$ x' ~' r% o0.1
0.1
9 ^4 B7 W) w  Y4 H0.025
( N/ H- T+ o7 R0.2
0.2
2 S5 m- r. N9 y: I2 q4 Q0.05
0.4
0.4
0.10
0.8
" h/ ]* y, h/ G# q0.8
0.20
2 _2 q0 i1 s' ^# t- J0.25
1.6
1.6
0.40
0.8
sss
3.2
3.2
0.80
6.3
6.3
  G" M& l- l& U* q2 H1.6
# g6 _8 c" u' M5 D12.5
12.5
' G6 m: ?  ^# w7 }4 F6 }. J3.2
: l% x& K3 i4 p9 a. D3 i2.5
ss
(18)
* A: z1 B7 i! _% U3 E( d6 A/ }(18)
7 i7 i. |; u/ }( ?$ ?% U' J! B6.3
/ {8 j4 r' l( F  n! @25
25
% J4 c0 G, w7 n3 b1 a$ g! u(35)
& b1 p/ I" l6 D1 `; b(35)
" h5 o1 p. H  `7 T! e-
1 N- R7 e; {& v% ^s
50
50
) A& A2 V3 c. Q12.5
8 t7 C  y" `& G! L1 Z(70)
, M1 |0 g# ]/ j; `(70)
: x. J& v) ]/ {9 E! J/ ^  q25
100
100
(140)
6 `! N) w+ E% P  w8 @7 M140
+ w; B! [: Q1 U* L  \-
* H" V& @6 v5 c# U/ K! S-
; I9 k# W9 v: p+ v' u: x! k200
200
(280)
(280)
* c' F) [% L" J( t(50)
; ?0 l1 c7 \6 X1 a, ?+ W  B400
# @- Z  h; J' r$ ^6 s400
# I8 n8 n2 f; Z: l4 f& \(100)
/ P! U0 i& _8 {(560)
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