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    再談:表面粗糙度 詳細(xì)解說

    1

    什么是表面粗糙度?

         在技術(shù)交流中,很多人習(xí)慣使用“表面光潔度”指標(biāo)。其實,“表面光潔度”是按人的視覺觀點提出來的,而“表面粗糙度”是按表面微觀幾何形狀的實際提出來的。因為要與國際標(biāo)準(zhǔn)(ISO)接軌,國標(biāo)中早已不再使用“表面光潔度”這個表達(dá)術(shù)語,正規(guī)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋磉_(dá)均應(yīng)使用“表面粗糙度”一詞。

         表面粗糙度是指加工表面具有的較小間距和微小峰谷的不平度。其兩波峰或兩波谷之間的距離(波距)很小(在1mm以下),它屬于微觀幾何形狀誤差。

         具體指微小峰谷Z高低程度和間距S狀況。一般按S分:

    S<1mm 為表面粗糙度

    1≤S≤10mm為波紋度

    S>10mm為f形狀

    2

    表面粗糙度形成因素

         表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的,例如加工過程中刀具與零件表面間的摩擦、切屑分離時表面層金屬的塑性變形以及工藝系統(tǒng)中的高頻振動、電加工的放電凹坑等。由于加工方法和工件材料的不同,被加工表面留下痕跡的深淺、疏密、形狀和紋理都有差別。

    3

    表面粗糙度評定依據(jù)

         1)取樣長度

         各參數(shù)的單位長度,取樣長度是評價表面粗糙度規(guī)定一段基準(zhǔn)線的長度。在ISO 1997標(biāo)準(zhǔn)下一般使用0.08mm、0.25mm、0.8mm、2.5mm、8mm為基準(zhǔn)長度。

         Ra、Rz、Ry的取樣長度L

    與評定長度Ln選用值

          2)評定長度

          由N個基準(zhǔn)長度所構(gòu)成。零部件表面各部分的表面粗糙度,在一個基準(zhǔn)長度上無法真實地體現(xiàn)出粗糙度真實參數(shù),而是需要取N個取樣長度來評定表面粗糙度。在ISO 1997標(biāo)準(zhǔn)下評定長度一般為N等于5。

         3)基準(zhǔn)線

         基準(zhǔn)線是用以評定表面粗糙度參數(shù)的輪廓中線 。

    4

    表面粗糙度評定參數(shù)

          1)高度特征參數(shù)

         Ra輪廓算術(shù)平均偏差:在取樣長度(lr)內(nèi)輪廓偏距絕對值的算術(shù)平均值。在實際測量中,測量點的數(shù)目越多,Ra越準(zhǔn)確。

         Rz輪廓最大高度:輪廓峰頂線和谷底線之間的距離。

          在幅度參數(shù)常用范圍內(nèi)優(yōu)先選用Ra 。在2006年以前國家標(biāo)準(zhǔn)中還有一個評定參數(shù)為“微觀不平度十點高度”用Rz表示,輪廓最大高度用Ry表示,在2006年以后國家標(biāo)準(zhǔn)中取消了微觀不平度十點高度,采用Rz表示輪廓最大高度。

          2)間距特征參數(shù)

          Rsm輪廓單元的平均寬度。在取樣長度內(nèi),輪廓微觀不平度間距的平均值。微觀不平度間距是指輪廓峰和相鄰的輪廓谷在中線上的一段長度。相同的Ra值的情況下,其Rsm值不一定相同,因此反映出來的紋理也會不相同,重視紋理的表面通常會關(guān)注Ra與Rsm這兩個指標(biāo)。

         Rmr形狀特征參數(shù)用輪廓支承長度率表示,是輪廓支撐長度與取樣長度的比值。輪廓支承長度是取樣長度內(nèi),平行于中線且與輪廓峰頂線相距為c的直線與輪廓相截所得到的各段截線長度之和。

    5

    VDI3400、Ra、Rmax對照表

          在國內(nèi)實際生產(chǎn)中多用Ra指標(biāo);日本常用Rmax指標(biāo),相當(dāng)于Rz指標(biāo);歐美國家常用VDI3400標(biāo)準(zhǔn)來標(biāo)示表面粗糙度,做歐洲模具訂單的工廠,經(jīng)常會用到VDI指標(biāo),比如常聽到客戶說“這個產(chǎn)品的表面按VDI30做”。

         VDI3400表面與常用標(biāo)準(zhǔn)Ra有著對應(yīng)關(guān)系,不少人經(jīng)常要去查資料找對應(yīng)的值,下面這份表格很全,推薦收藏。

    VDI3400標(biāo)準(zhǔn)與Ra對照表

    Ra與Rmax對照表

    6

    表面粗糙度的選用

          表面粗糙度參數(shù)值的選用,應(yīng)該既要滿足零件表面的功能要求,又要考慮經(jīng)濟合理性。具體選用時,可參照已有的類似零件圖,用類比法確定。在滿足零件功能要求前提下,應(yīng)盡量選用較大的表面粗糙度參數(shù)值,以降低加工成本。一般地說,零件的工作表面、配合表面、密封表面、運動速度高和單位壓力大的摩擦表面等 ,對表面平整光滑程度要求高,參數(shù)值應(yīng)取小些。非工作表面、非配合表面、尺寸精度低的表面,參數(shù)值應(yīng)參數(shù)Ra值與加工方法的關(guān)系及其應(yīng)用實例,可供選用時參考。

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    表面粗糙度的標(biāo)注法(GB-T 131-1993)

          表面粗糙度代(符)號表面粗糙度代號由表面粗糙度符號和在其周圍標(biāo)注的表面粗糙度數(shù)值及有關(guān)規(guī)定符號所組成。

         (1)表面粗糙度符號及其畫法

        (2) 粗糙度數(shù)值及其有關(guān)規(guī)定在符號中的注寫位置

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