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表面粗糙度简介

【摘要】:表面粗糙度影响配合性质的稳定性。此外,表面粗糙度对零件的外观、测量精度也有一定的影响。为了获得较小的表面粗糙度,零件要经过复杂的加工,会引起加工成本的急剧增加。因此,表面粗糙度的参数值在设计过程中应该合理选择。图5-2表面粗糙度的概念

1.表面粗糙度的定义

由于加工过程中的塑性变形、机床的高频振动以及刀具在加工表面留下的切削痕迹等原因,经过机械加工或用其他加工方法获得的零件表面不可能是绝对光洁的。在零件加工表面存在几何形状误差,其中一种是由较小间距和微小峰谷形成的微观几何形状误差,即表面粗糙度。表面粗糙度值越小,零件表面越光洁。

零件加工表面形成的几何形状误差除表面粗糙度外,还有形状误差(宏观几何形状误差)和表面波度,如图5-2所示。通常按照相邻两波峰或两波谷的波距来划分,波距大于10mm的属于形状误差,波距小于1mm的属于表面粗糙度,波距介于1~10mm之间的属于表面波纹度。

2.表面粗糙度对机械零件使用性能的影响

表面粗糙度直接影响零件的使用性能,对零件的配合精度、耐磨损性、抗腐蚀性等方面都会产生一定的影响,主要表现在以下几个方面。

(1)表面粗糙度影响配合性质的稳定性。对于间隙配合,表面越粗糙越容易引起局部磨损,从而使间隙越来越大,影响配合精度。对于过盈配合,表面太粗糙会引起受力不均匀。

(2)表面粗糙度影响零件的耐磨性。表面越粗糙,配合表面间的有效接触面积越小,磨损越厉害。

(3)表面粗糙度影响零件的抗腐蚀性。表面过于粗糙,容易使腐蚀性气体和液体滞留在凹槽里,渗透到金属内层,造成表面腐蚀。

(4)表面粗糙度影响零件的密封性。粗糙的表面之间不能严密地贴合,气体和液体可以渗入。

(5)表面粗糙度影响零件的寿命。粗糙的零件表面,存在着较大的波峰、波谷,对应力集中很敏感,所以会影响零件的疲劳强度

此外,表面粗糙度对零件的外观、测量精度也有一定的影响。一般来说要根据具体的工作环境选择合适的表面粗糙度,并不是零件的表面粗糙度越小越好。为了获得较小的表面粗糙度,零件要经过复杂的加工,会引起加工成本的急剧增加。另外,表面粗糙度太小,不利于润滑油的储存,容易引起干摩擦或者边界摩擦。因此,表面粗糙度的参数值在设计过程中应该合理选择。

图5-2 表面粗糙度的概念