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工业设计/产品设计 |
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表面粗糙度基础知识 |
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newmaker |
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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：
1，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
或近似写成
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| RZ= | (h1+h3+h5+h7+h9)-(h2+h4+h6+h8+h10)
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图2 不平度平均高度
3，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) | |
(end)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(11/21/2004) |
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