標(biāo)題: 表面粗糙度解析 [打印本頁(yè)] 作者: 維度五金科技 時(shí)間: 2018-2-28 13:06 標(biāo)題: 表面粗糙度解析 本帖最后由 維度五金科技 于 2018-2-28 13:09 編輯 * S* P: S' G1 U5 O* N, q( K ) w K1 w: Q7 z8 i一、表面粗糙度的概念0 Z8 T3 u/ d) u6 z
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?。ㄔ?mm以下），它屬于微觀幾何形狀誤差。 ~5 p) M' c+ x具體指微小峰谷Z高低程度和間距S狀況。一般按S分：3 k( l: E+ N d K& l
S＜1mm 為表面粗糙度； ; N% N2 v Y* Y/ D( M; c; ]' ^; P1≤S≤10mm為波紋度；1 G; N1 W; ^ R- _0 S
S＞10mm為 f 形狀。& _! O: J4 Z' e9 P! ^& } V
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二、 VDI3400、Ra、Rmax對(duì)照表" a% y2 B6 P, r) H0 R. G
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定常用三個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)定表面粗糙度（單位為μm）：輪廓的平均算術(shù)偏差Ra、不平度平均高度Rz和最大高度Ry。在實(shí)際生產(chǎn)中多用Ra指標(biāo)。輪廓的最大微觀高度偏差Ry在日本等國(guó)常用Rmax符號(hào)來(lái)表示，歐美常用VDI指標(biāo)。下面為VDI3400、Ra、Rmax對(duì)照表。 ) v% L( o! \% N |1 C$ U" L , L* @: o5 X7 E( K [attach]446795[/attach]! v$ R: Y \3 T- K' a( s
( v- p' ~$ f! l9 }8 J6 p. p VDI3400、Ra、Rmax對(duì)照表 # V- B7 `- e! V5 k: M [attach]446796[/attach] & a) O( W$ D$ T" n+ {- N' {2 ?9 s2 a8 x) d6 M2 m/ k, L
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三、表面粗糙度形成因素8 F3 a+ J, T* _* _' S
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(guò)程中刀具與零件表面間的摩擦、切屑分離時(shí)表面層金屬的塑性變形以及工藝系統(tǒng)中的高頻振動(dòng)、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。 6 R: n. r" r8 p& z- f O3 ]. J! C" P9 o
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四、表面粗糙度對(duì)零件的影響主要表現(xiàn)! o& j! x% Y, ` b6 P9 i1 |7 x
影響耐磨性。表面越粗糙，配合表面間的有效接觸面積越小，壓強(qiáng)越大，摩擦阻力越大，磨損就越快。) J' {, ], T# N1 P. x9 ~
影響配合的穩(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，降低了連接強(qiáng)度。 1 C. k; I" J$ A& `影響疲勞強(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。 : t3 m. l/ C! j/ O& V影響耐腐蝕性。粗糙的零件表面，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。 v8 N. z' m7 w
影響密封性。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。 $ r+ T( |( M, f" J# e影響接觸剛度。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。! v1 m; ]! b* ~9 Z
影響測(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)。 & W _2 V' U7 i: B; o, ]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。 9 K4 `4 b! p8 t" ? P M# H; @! X# P$ X1 a. Y
% ^/ P4 `+ `* \. M" N五、表面粗糙度評(píng)定依據(jù) ' w6 w) x/ o7 O1. 取樣長(zhǎng)度/ i* O9 @9 h- U( u
取樣長(zhǎng)度是評(píng)定表面粗糙度歲規(guī)定一段基準(zhǔn)線長(zhǎng)度。應(yīng)根據(jù)零件實(shí)際表面的形成情況及紋理特征，選取能反映表面粗糙度特征的那一段長(zhǎng)度，量取取樣長(zhǎng)度時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際表面輪廓的總的走向進(jìn)行。規(guī)定和選擇取樣長(zhǎng)度是為了限制和減弱表面波紋度和形狀誤差對(duì)表面粗糙度的測(cè)量結(jié)果的影響。 + P' H C2 o9 A# N# n# b2. 評(píng)定長(zhǎng)度 - A5 e7 J. A0 j x4 [6 D2 k# h評(píng)定長(zhǎng)度是評(píng)定輪廓所必須的一段長(zhǎng)度，它可包括一個(gè)或幾個(gè)取樣長(zhǎng)度。由于零件表面各部分的表面粗糙度不一定很均勻，在一個(gè)取樣長(zhǎng)度上往往不能合理地反映某一表面粗糙度特征，故需在表面上取幾個(gè)取樣長(zhǎng)度來(lái)評(píng)定表面粗糙度。評(píng)定長(zhǎng)度一般包含5個(gè)取樣長(zhǎng)度。 5 ?+ U! U. i' ~3. 基準(zhǔn)線5 `0 Z9 c5 M% j9 q& l% c$ C1 b, R6 ~# d
基準(zhǔn)線是用以評(píng)定表面粗糙度參數(shù)的輪廓中線 。基準(zhǔn)線有兩種：輪廓的最小二乘中線：在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，輪廓線上各點(diǎn)的輪廓偏距的平方和為最小，具有幾何輪廓形狀。輪廓的算術(shù)平均中線：在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，中線上下兩邊輪廓的面積相等。理論上最小二乘中線是理想的基準(zhǔn)線，但在實(shí)際應(yīng)用中很難獲得，因此一般用輪廓的算術(shù)平均中線代替，且測(cè)量時(shí)可用一根位置近似的直線代替。; p( o) W5 Z! T5 J
六、表面粗糙度評(píng)定參數(shù) ; u! M/ T$ D n* ?) O$ R) `1. 高度特征參數(shù). [' J# r1 J' y+ k' p( V5 K7 K
Ra 輪廓算術(shù)平均偏差：在取樣長(zhǎng)度（lr）內(nèi)輪廓偏距絕對(duì)值的算術(shù)平均值。在實(shí)際測(cè)量中，測(cè)量點(diǎn)的數(shù)目越多，Ra越準(zhǔn)確。! D8 n f# U z" j1 r1 q4 {
Rz 輪廓最大高度：輪廓峰頂線和谷底線之間的距離。 ! h5 {5 a, _( f* S" v3 [+ e在幅度參數(shù)常用范圍內(nèi)優(yōu)先選用Ra 。在2006年以前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中還有一個(gè)評(píng)定參數(shù)為“微觀不平度十點(diǎn)高度”用Rz表示，輪廓最大高度用Ry表示，在2006年以后國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中取消了微觀不平度十點(diǎn)高度，采用Rz表示輪廓最大高度。 " a7 G. N; I, e8 Q( U1 m , {7 ?# O. Q% \( c6 ^
[attach]446798[/attach] + A. {' o# j, I% f0 v0 v 1 I$ ~3 O- [3 F" W $ A5 V- z# F" X3 @( k" t2. 間距特征參數(shù)# f. {1 }- Q. P! B- S$ |# o$ H
Rsm 輪廓單元的平均寬度。在取樣長(zhǎng)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(zhǎng)度。相同的Ra值的情況下，其Rsm值不一定相同，因此反映出來(lái)的紋理也會(huì)不相同，重視紋理的表面通常會(huì)關(guān)注Ra與Rsm這兩個(gè)指標(biāo)。6 u, Z& q* v% Q- i; a, P. \
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Rmr 形狀特征參數(shù)用輪廓支承長(zhǎng)度率表示，是輪廓支撐長(zhǎng)度與取樣長(zhǎng)度的比值。輪廓支承長(zhǎng)度是取樣長(zhǎng)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(zhǎng)度之和。& j7 ?0 G% y" T- o