表面粗糙度详解及参数对比表说明

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表面粗糙度

表面粗糙度(surface roughness)是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。其两波峰或两波谷之间的距离(波距)很小(在1mm以下),它属于微观几何形状误差。表面粗糙度越小,则表面越光滑。

机械图纸中都会有相应的表面质量要求,其加工后的表面质量直接影响被加工件的物理、化学及力学性能。

面粗糙度与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系,对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响。

产品的工作性能、可靠性、寿命在很大程度上取决于主要零件的表面质量。一般而言,重要或关键零件的表面质量要求都比普通零件要高。这是因为表面质量好的零件会在很大程度上提高其耐磨性、耐蚀性和抗疲劳破损能力。

表面粗糙度的评定参数

零件表面的功用不同,所需的表面粗糙度参数值也不一样。零件图上要标注表面粗糙度符号,用以说明该表面完工后须达到的表面特性。

粗糙度一般用Ra、Rz、Ry三种代号加数字来表示,其中Ra相对图纸标注体现较多。

1.轮廓算术平均偏差Ra

在取样长度内,沿测量方向(Y方向)的轮廓线上的点与基准线之间距离绝对值的算术平均值。

2.微观不平度十点高度Rz

指在取样长度内5个最大轮廓峰高的平均值和5个最大轮廓谷深的平均值之和。

3.轮廓最大高度Ry

在取样长度内,轮廓最高峰顶线和最低谷底线之间的距离。

表面粗糙度形成的原因

1)加工过程中的刀痕;

2)切削分离时的塑性变形;

3)刀具与已加工表面间的摩擦;

4)工艺系统的高频振动。

表面粗糙度的参数选用

表面粗糙度参数值的选用,应该既要满足零件表面的功能要求,又要考虑经济合理性。

具体选用时,可参照已有的类似零件图,用类比法确定。在满足零件功能要求前提下,应尽量选用较大的表面粗糙度参数值,以降低加工成本。

一般地说,零件的工作表面、配合表面、密封表面、运动速度高和单位压力大的摩擦表面等 ,对表面平整光滑程度要求高,参数值应取小些。非工作表面、非配合表面、尺寸精度低的表面,参数值应参数Ra值与加工方法的关系及其应用实例,可供选用时参考。

零件表面的功用不同,所需的表面粗糙度参数值也不一样。零件图上要标注表面粗糙度符号,用以说明该表面完工后须达到的表面特性。

表面粗糙度的注法(GB—T131——1993)

表面粗糙度符号及其画法

表面粗糙度的选用原则

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越高,所受的单位压力越大,则应越高;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,配合间隙越小,粗糙度数值应越小;对过盈配合,为保证连接强度的牢固可靠,载荷越大,要求粗糙度数值越小。一般情况间隙配合比过盈配合粗糙度数值要小。

(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,零件尺寸越小,则应粗糙度数值越小;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。

 

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