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精彩詞條表面粗糙度
補(bǔ)充:0 瀏覽:10027 發(fā)布時(shí)間:2012-12-11
評(píng)定加工過(guò)的材料表面由峰、谷和間距等構(gòu)成的微觀幾何形狀誤差的物理量。常用評(píng)定參數(shù)可分為高度參數(shù)、間距參數(shù)和形狀參數(shù)(綜合參數(shù))三個(gè)系列。
表面粗糙度,是指加工表面具有的較小間距和微小峰谷不平度。其兩波峰或兩波谷之間的距離(波距)很小(在1mm以下),用肉眼是難以區(qū)別的,因此它屬于微觀幾何形狀誤差。表面粗糙度越小,則表面越光滑。表面粗糙度的大小,對(duì)機(jī)械零件的使用性能有很大的影響, 發(fā)展概況 為研究表面粗糙度對(duì)零件性能的影響和度量表面微觀不平度的需要,從20年代末到30年代,德國(guó)、美國(guó)和英國(guó)等國(guó)的一些專家設(shè)計(jì)制作了輪廓記錄儀、輪廓儀,同時(shí)也產(chǎn)生出了光切式顯微鏡和干涉顯微鏡等用光學(xué)方法來(lái)測(cè)量表面微觀不平度的儀器,給從數(shù)值上定量評(píng)定表面粗糙度創(chuàng)造了條件。表面粗糙度儀 從30年代起,已對(duì)表面粗糙度定量評(píng)定參數(shù)進(jìn)行了研究,如美國(guó)的Abbott就提出了用距表面輪廓峰頂?shù)纳疃群椭С虚L(zhǎng)度率曲線來(lái)表征表面粗糙度。1936年出版了Schmaltz論述表面粗糙度的專著,對(duì)表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)和數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)化提出了建議。但粗糙度評(píng)定參數(shù)及其數(shù)值的使用,真正成為一個(gè)被廣泛接受的標(biāo)準(zhǔn)還是從40年代各國(guó)相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布以后開(kāi)始的。 首先是美國(guó)在1940年發(fā)布了ASA B46.1國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),之后又經(jīng)過(guò)幾次修訂,成為現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)ANSI/ASME B46.1-1988《表面結(jié)構(gòu)表面粗糙度、表面波紋度和加工紋理》,該標(biāo)準(zhǔn)采用中線制,并將Ra作為主參數(shù);接著前蘇聯(lián)在1945年發(fā)布了GOCT2789-1945《表面光潔度、表面微觀幾何形狀、分級(jí)和表示法》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),而后經(jīng)過(guò)了3次修訂成為GOCT2789-1973《表面粗糙度參數(shù)和特征》,該標(biāo)準(zhǔn)也采用中線制,并規(guī)定了包括輪廓均方根偏差即現(xiàn)在的Rq在內(nèi)的6個(gè)評(píng)定參數(shù)及其相應(yīng)的參數(shù)值。另外,其它工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)大多是在50年代制定的,如聯(lián)邦德國(guó)在1952年2月發(fā)布了DIN4760和DIN4762有關(guān)表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)和術(shù)語(yǔ)等方面的標(biāo)準(zhǔn)等。 表面粗糙度相關(guān)最新我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為:GB/T131-2006產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范-技術(shù)文件中表面結(jié)構(gòu)的表示方法;GB/T1031-2009 表面結(jié)構(gòu)-輪廓法-表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值;GB/T3505-2009表面結(jié)構(gòu)-輪廓法-術(shù)語(yǔ)定義及表面結(jié)構(gòu)參數(shù)。 以上各國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中都采用了中線制作為表面粗糙度參數(shù)的計(jì)算制,具體參數(shù)千差萬(wàn)別,但其定義的主要參數(shù)依然是Ra或Rq,這也是國(guó)際間交流使用最廣泛的一個(gè)參數(shù)。 形成原因 表面粗糙度形成的原因主要有: 1)加工過(guò)程中的刀痕; 2)切削分離時(shí)的塑性變形; 3)刀具與已加工表面間的摩擦; 4)工藝系統(tǒng)的高頻振動(dòng)。 主要表現(xiàn) 主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面: 1) 表面粗糙度影響零件的耐磨性。表面越粗糙,配合表面間的有效接觸面積越小,壓強(qiáng)越大,磨損就越快。 2) 表面粗糙度影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性。對(duì)間隙配合來(lái)說(shuō),表面越粗糙,就越易磨損,使工作過(guò)程中間隙逐漸增大;對(duì)過(guò)盈配合來(lái)說(shuō),由于裝配時(shí)將微觀凸峰擠平,減小了實(shí)際有效過(guò)盈,降低了聯(lián)結(jié)強(qiáng)度。 3) 表面粗糙度影響零件的疲勞強(qiáng)度。粗糙零件的表面存在較大的波谷,它們像尖角缺口和裂紋一樣,對(duì)應(yīng)力集中很敏感,從而影響零件的疲勞強(qiáng)度。 4) 表面粗糙度影響零件的抗腐蝕性。粗糙的表面,易使腐蝕性氣體或液體通過(guò)表面的微觀凹谷滲入到金屬內(nèi)層,造成表面腐蝕。 5) 表面粗糙度影響零件的密封性。粗糙的表面之間無(wú)法嚴(yán)密地貼合,氣體或液體通過(guò)接觸面間的縫隙滲漏。 6)表面粗糙度影響零件的接觸剛度。接觸剛度是零件結(jié)合面在外力作用下,抵抗接觸變形的能力。機(jī)器的剛度在很大程度上取決于各零件之間的接觸剛度。 7)影響零件的測(cè)量精度。零件被測(cè)表面和測(cè)量工具測(cè)量面的表面粗糙度都會(huì)直接影響測(cè)量的精度,尤其是在精密測(cè)量時(shí)。 此外,表面粗糙度對(duì)零件的鍍涂層、導(dǎo)熱性和接觸電阻、反射能力和輻射性能、液體和氣體流動(dòng)的阻力、導(dǎo)體表面電流的流通等都會(huì)有不同程度的影響。 測(cè)量方法 比較法 將被測(cè)量表面與標(biāo)有一定數(shù)值的粗糙度樣板比較來(lái)確定被測(cè)表 面粗糙度數(shù)值的方法。 比較時(shí)可以采用的方法: Ra > 1.6μm 時(shí) 目測(cè) Ra1.6~Ra0.4μm 時(shí)用 放大鏡 Ra < 0.4μm 時(shí)用比較顯微鏡。 注:比較時(shí)要求樣板的加工方法,加工紋理,加工方向,材料與被測(cè)零件表面相同。 特點(diǎn):該方法測(cè)量簡(jiǎn)便,使用于車間現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,常用于中等或較粗糙表面的測(cè)量。 光切法 雙管顯微鏡測(cè)量表面粗糙度,可用作Ry與Rz參數(shù)評(píng)定,測(cè)量范圍0.5~50 應(yīng)用原則 表面粗糙度對(duì)零件使用情況有很大影響。一般說(shuō)來(lái),表面粗糙度數(shù)值小,會(huì)提高配合質(zhì)量,減少磨損,延長(zhǎng)零件使用壽命,但零件的加工費(fèi)用會(huì)增加。因此,要正確、合理地選用表面粗糙度數(shù)值。 在設(shè)計(jì)零件時(shí),表面粗糙度數(shù)值的選擇,是根據(jù)零件在機(jī)器中的作用決定的?偟脑瓌t是: 在保證滿足技術(shù)要求的前提下,選用較大的表面粗糙度數(shù)值。具體選擇時(shí),可以參考下述原則: (1)工作表面比非工作表面的粗糙度數(shù)值小。 。2)摩擦表面比不摩擦表面的粗糙度數(shù)值小。摩擦表面的摩擦速度越高,所受的單位壓力越大,則應(yīng)越高;滾動(dòng)磨擦表面比滑動(dòng)磨擦表面要求粗糙度數(shù)值小。 。3)對(duì)間隙配合,配合間隙越小,粗糙度數(shù)值應(yīng)越;對(duì)過(guò)盈配合,為保證連接強(qiáng)度的牢固可靠, 載荷越大,要求粗糙度數(shù)值越小。一般情況間隙配合比過(guò)盈配合粗糙度數(shù)值要小。 。4)配合表面的粗糙度應(yīng)與其尺寸精度要求相當(dāng)。配合性質(zhì)相同時(shí),零件尺寸越小,則應(yīng)粗糙度數(shù)值越小;同一精度等級(jí),小尺寸比大尺寸要粗糙度數(shù)值小,軸比孔要粗糙度數(shù)值小(特別是IT8~I(xiàn)T5的精度)。 。5)受周期性載荷的表面及可能會(huì)發(fā)生應(yīng)力集中的內(nèi)圓角、凹稽處粗糙度數(shù)值應(yīng)較小。 其他補(bǔ)充 |
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