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发表于 2011-5-21 07:49:44
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表面粗糙度
6 K" B" u* w9 x/ r5 w! q* f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。& J: W# b2 J" O/ j O3 S* ]" 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。" k; V; \# M$ _' i: E( ~7 x
高度参数共有三个:
% ~" t5 D! | C. R" Y& R* G
' Y M% i0 k; T, v: \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+ a: n/ s5 q4 a% {5 k, z, g; ?" R! D
F1+F3+……+Fn-1=F2+F4+……+Fn
5 W0 W3 b; N' u
# j1 E; z, D2 P8 v9 j6 Q2 i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。 ( U. S3 m' k; b# c: G1 M: ~6 d
2 O2 v" e0 I- ?+ o
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
' p* |3 o9 v+ d/ e+ @6 wRZ= (h1+h3+h5+h7+h9)-(h2+h4+h6+h8+h10)/5
; C$ L! H' o" s1 G- ^, J
: Y9 j' U- U9 d) s& w3. 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。1 A3 q$ n: c& t- Z% k: O4 n6 m
0 l5 A Z* ]1 L0 ?4 d
间距参数共有两个：
6 R; g% P* ]) S/ a# Q! z1 w1. 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" u9 a, v8 q; j- Z$ N- T
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。 & g. t7 M$ e2 N9 N E T5 \& m, }6 c8 F
' z9 S7 L# S4 p; ?! h; p8 t! 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。
5 K$ f! |% l, z9 _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。8 F& |! t% d8 h( f6 @: r
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。
# Z$ \6 O% b4 `' Q: X/ J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。
1 } _: [: J+ f/ c1 H/ o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：
% [0 C, o- D2 w- E8 T1 q) S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：
+ S, i+ D7 _$ p1 u6 L6 o（1）工作表面比非工作表面的粗糙度数值小。9 v. B/ v6 P0 ~6 e+ R, B
（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。' p' |. @9 w3 i) T) D" Q3 j
（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，4 m: i( O2 s/ ?* k8 D
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。
. P# _9 v* C# [) C（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）。
3 C% u4 M& @" a6 Z（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。
! T4 |! h) M; D) I p: n% p轮廓最大高度 Ry
- j9 q! R6 t% E不平度平均高度 Rz - t+ x+ h2 f5 t+ f/ G+ T9 }
轮廓的平均算术偏差 Ra # j' ?, k. j/ ?9 K: k
符号
0 _1 @1 @4 O( z3 S- p, KRy Rz Ra 取样长度6 O" d" p( u* N3 B" Q2 J" q$ p
0.05 0.05 0.013 ! N% i1 u1 u" {6 z' s+ R6 ^
0.1 0.1 0.025 8 ^9 l9 |2 W- C4 C( ?( ?
0.2 0.2 0.05
* |; `# K* ?( S* f/ H2 M& }5 @6 |0.4 0.4 0.10 & @% d* X: q* U" F
0.8 0.8 0.20 0.25
. Q* S3 A. Q1 [1 }1.6 1.6 0.40 0.8
+ Z4 F/ o% Q& h& }3.2 3.2 0.80 : d/ S J0 I) }. j$ H! j
6.3 6.3 1.6
5 I0 M$ u& ~# O5 @$ [2 s2 J. R12.5 12.5 3.2 2.5 # ~9 |, s' [; a* Z
(18) (18) 6.3
: S0 E/ l9 A% n3 V* h25 25
" a: p) P4 W3 Y `. ~ [(35) (35) -
" F+ \- W* W% F: j ~0 J50 50 12.5
5 z, P2 t( [, ^1 ?6 S( e5 \/ N(70) (70) 25 : J, H3 I# f2 ]) k; b# g
100 100
* J8 b; ~$ A4 S x, A(140) 140 - 5 P* U% \7 I, i0 r/ i( ^5 l
200 200 8 R+ M! ~9 K* ~; f8 ~
(280) (280) (50) , X$ D' C1 r+ _* E9 m" ~
400 400 (100)
; @2 Y$ I' F/ k; g1 D(560) (560)
. P, R3 H, C& r% H2 i% F4 e& N/ ~3 a% \9 F3 l
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