评定参数的选用方法详解

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：表面粗糙度参数的正确选择，对保证机械产品质量和控制生产成本具有重要意义。表面粗糙度参数的选择包括参数及参数值的选择。表5-6给出了轴和孔的表面粗糙度参数Ra的推荐值，在设计过程中可根据应用实例进行选择。

表面粗糙度参数的正确选择，对保证机械产品质量和控制生产成本具有重要意义。选择参数时，在满足使用性能要求的情况下，尽量选择较大的粗糙度数值等级。

表面粗糙度参数的选择包括参数及参数值的选择。

1.评定参数的选择

在国家标准中，规定了Ra、Rz、Rsm、Rmr（c）四个主要的表面粗糙度参数，其中Ra、Rz两个高度参数为基本参数，Rsm、Rmr（c）为附加参数。它们从不同的角度反映了零件的表面形貌特征。在具体选用时要根据零件的功能要求、材料性能、结构特点以及测量条件等情况适当选用一个或几个作为评定参数。

1）如果没有特殊要求，一般选用高度参数

高度参数常用的数值范围为Ra0.025～6.3μm、Rz0.1～25μm，优先选用Ra值，因为Ra能较充分地反映零件表面轮廓的特征，但以下几种情况除外。

（1）当表面过于粗糙（Ra＞6.3μm）或太光滑（Ra＜0.025μm）时，可选用Rz，因为此范围便于用仪器进行测量。

（2）零件材质较软时，不能选用Ra，因为Ra一般采用触针测量，用于软材料测量时不仅会划伤表面，而且测量结果也不准确。

（3）如果测量面积很小，在取样长度内，轮廓的峰或谷少于5个时，可以选用Rz值。

2）当表面有特殊功能要求时，可同时选用几个综合参数

（1）当表面要求耐磨时，可以选用Ra、Rz和Rmr（c）。

（2）当表面要求承受交变应力时，可以选用Rz和Rmr（c）。

（3）当表面着重要求外观质量和可漆性时，可选用Ra和Rmr（c）。

2.评定参数的允许值的选择

表面粗糙度参数值选择是否合理，不仅会影响到产品的使用性能，而且直接关系到产品的质量和生产成本。选择粗糙度值时，通常可以参照一些经过验证的实例，用类比法来确定。

在确定表面粗糙度参数值时应考虑以下几点因素：

（1）同一零件上，工作表面的粗糙度参数值小于非工作表面的粗糙度参数值。

（2）受交变载荷作用的表面，或者引起应力集中的部分（如圆角、沟槽），粗糙度参数值应该小一些。

（3）配合精度要求比较高的结合面，配合间隙小的结合面以及要求连接可靠，承受重载的过盈配合表面等，都应取较小的粗糙度参数值。

（4）摩擦表面应比非摩擦表面的粗糙度参数值小，滚动摩擦表面应比滑动摩擦表面的粗糙度参数值小，运动速度高的摩擦表面应比运动速度低的摩擦表面粗糙度参数值小，单位压力大的摩擦表面应比单位压力小的摩擦表面粗糙度参数值小。

（5）配合性质相同，零件尺寸越小，则表面粗糙度参数值应越小；同一精度等级，小尺寸比大尺寸的表面粗糙度参数值要小，轴比孔的表面粗糙度参数值要小。

通常情况下，零件的同一表面，尺寸公差、表面形状公差要求较高时，表面粗糙度的要求也高。它们之间有一定的对应关系。设表面形状公差为T，尺寸公差为IT，表面粗糙度Ra的值可参照下面对应关系：

①普通精度：T≈0.6IT，Ra≤0.05IT，Rz≤0.2IT

②较高精度：T≈0.4IT，Ra≤0.025IT，Rz≤0.1IT

③中高精度：T≈0.25IT，Ra≤0.012IT，Rz≤0.05IT

④高精度：T≈0.25IT，Ra≤0.15IT，Rz≤0.6IT

在实际生产中也有例外的情况，出现零件同一表面尺寸公差、表面形状公差要求较低，而表面粗糙度却要求很高的情况，如机床的手轮和手柄的表面。此时它们之间不再存在确定的函数关系，也不再遵守上述函数关系。表5-6给出了轴和孔的表面粗糙度参数Ra的推荐值，在设计过程中可根据应用实例进行选择。

表5-6　轴和孔的表面粗糙度参数推荐值

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通常表面粗糙度反映加工要求，不同的加工方法，不同的加工余量会得到不同的表面粗糙度，因此正确选择表面粗糙度的参数值会简化加工程序，降低加工成本。