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2023

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不同的零件表面如何选用表面粗糙度值?

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01 表面粗糙度的概念

表面粗糙度(surface roughness)是指加工表面上所具有的较小间距和微小峰谷所组成的微观几何形误差,可以理解为在加工产品过程中细小间距和微小峰谷的不平整度。被加工表面的微观几何形误差越小,表面精度越高;反之,则越低。

表面几何形状误差:

粗糙度:反应零件被加工表面的微观几何形状误差的术语称为表面粗糙度,波距小于1mm的表面几何形状误差属于表面粗糙度。

波度:波距在1~10mm的几何形状误差属于表面波度。

形状误差:波距大于10mm的几何形状误差属于形状误差(宏观几何状误)

 

02 表面粗糙度形成的因素

表面粗糙度的形成是由工件的加工过程引起的。加工中的材料因塑性变形、机械振动、摩擦等原因,零件经切削加工或其他方法所形成的表面,总是存在着几何形状误差。由于加工方法和工件材料的不同,被加工表面留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别。

 

03 表面粗糙度对工件的影响

表面粗糙度对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响,具体如下:

1、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,压强越大,磨损就越快。

2、表面粗糙度影响配合性质的稳定性。对间隙配合来说,表面越粗糙,就越易磨损,使工作过程中间隙逐渐增大;对过盈配合来说,由于装配时将微观凸峰挤平,减小了实际有效过盈,降低了联结强度。

3、表面粗糙度影响零件的疲劳强度。粗糙零件的表面存在较大的波谷,它们像尖角缺口和裂纹一样,对应力集中很敏感,从而影响零件的疲劳强度。

4、表面粗糙度影响零件的抗腐蚀性。粗糙的表面,易使腐蚀性气体或液体通过表面的微观凹谷渗入到金属内层,造成表面腐蚀。

5、表面粗糙度影响零件的密封性。粗糙的表面之间无法严密地贴合,气体或液体通过接触面间的缝隙渗漏。

6、表面粗糙度影响零件的接触刚度。接触刚度是零件结合面在外力作用下,抵抗接触变形的能力。机器的刚度在很大程度上取决于各零件之间的接触刚度。

7、影响零件的测量精度。零件被测表面和测量工具测量面的表面粗糙度都会直接影响测量的精度,尤其是在精密测量时。

此外,表面粗糙度对零件的镀涂层、导热性和接触电阻、反射能力和辐射性能、液体和气体流动的阻力、导体表面电流的流通等都会有不同程度的影响。