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5。
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
或近似写成
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
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4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Sm4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。
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,所受的单茄沽τ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)配合表面的粗嵌扔τ肫涑叽缇度要求相当。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<
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)
|
|