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如何理解粗糙度的含义

  为什么要规定粗糙度?很多人知道要规定,但不知道为什么如何这样规定。加工粗糙度其实属于精度的范畴,同时也决定加工的方式。所以,粗糙度不能想当然,越高越好。因为每种加工方式都有其特性和经济性。从大的方面来讲,可以分为两种加工方式:去除材料的加工和不去除材料的加工。

  不去除材料的加工大多为粗加工,大多数为原材料本来的样貌。在实际应用中,采用去除材料的加工方式较为常见。而去除材料的加工有车、铣、刨、磨、滚、剃、钻、铰等。在车间,比较常见的是用对比样块来目测检测粗糙度。不同的加工方式,其刀纹是不一样的,对应地,粗糙度的对比样块是不一样的。

  大多数人认为,表面越光滑,越好。事实上,大多数情况也是如此。但是为什么越“光滑”越好呢?这是研究表面粗糙度对零件性能影响的基础。

  表面粗糙度对零件的影响主要表现在以下几个方面:

  1.影响耐磨性;表面越粗糙,配合表面间的有效接触面积越小,压强越大,摩擦阻力越大,磨损就越快。这点对于有相对运动的零件体现明显。不仅影响阻力,表面磨损后,零件的尺寸就变了,对于有配合关系的零件,这是不能接受的。

  2.影响配合的稳定性。第1点已提到。对间隙配合,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,由于装配时将表面微观凸起挤平,减小了实际有效过盈量,对于靠过盈来传力的零件,无疑是致命的。无论过盈配合还是间隙配合,都是由于因为表面越粗糙,表面形状越容易“损坏”,进而影响尺寸的稳定性。

  3.影响疲劳强度。粗糙零件的表面存在较大的波谷、波谷,这就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。举个不很恰当的例子,在铁丝上用硬物敲出凹坑后再去掰断,会比较容易掰断。这其实是一个道理。

  4.影响耐腐蚀性。粗糙的零件表面,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。这点在日常中也可以观察到,在同等外部条件下,粗加工的表面往往比精加工表面锈蚀更加严重。

  5.影响测量精度。在精密测量时,这就体现很明显了。比如,三坐标测量。尺寸精度越高的零件,伴随的是更“光滑”的表面,这是道理的。

  6.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。

  关于粗糙度应用需要加倍注意的一些场合:

  (1)要求表面氮化的,氮化前零件表面最好能达到Ra0.8以上。有资料显示,粗糙度会影响氮化的深度和组织。此外,对氮化后的颜色也有一定的影响。要镀层的零件,镀前应也该有较高的表面粗糙度

  (2)要淬火的零件,表面最好能达到Ra6.3以上。这主要是考虑热胀冷缩的应力影响。专业做热处理的厂,都会在工艺规程里规定粗糙度最低值。

  (3)有些表面虽然都是Ra0.8的要求,但由于加工刀纹不一样,会对使用造成影响。比如某高速旋转轴的密封位,如果是车加工的,表面纹路是螺旋状的,壳体里边的油在高速旋转的情况下,可能会顺着螺旋线旋出壳体外,造成漏油。所以这个位置,设计及工艺上要求必须采用磨削加工。

  (4)又如,某装闷盖的壳体孔,由于表面太光滑,壳体里边零件在运行中升温会产生一定的高压,又由于里边有润滑油,造成闷盖被挤出,造成漏油。虽然这概率很小,但不可不防。在这种情况下,就必须规定粗糙度的下限。


点击次数:  更新时间:2019-04-15 16:58:06  【打印此页】  【关闭