表面粗糙度

  原稱表面光潔度,是指加工表面上所具有的較小間距和峰谷所組成的微觀幾何形狀特性,一般由加工方法和其它因素形成。屬於幾何精度的表面結構範疇。

  通俗地講,就是指零件表面經加工後遺留的痕跡,在微小的區間內形成的高低不平的程度(也可以說成為粗糙的程度)用數值表現出來,作為評價表面狀況的一個依據。

  它是研究和評定零件表面粗糙狀況的一項質量指標,是在一個限定的區域內排除了表面形狀和波紋度誤差的零件表面的微觀不規則狀況。


表面粗糙度在參與工作時的影響

  其表面的不規則狀況直接影響了表面的耐磨性、耐腐蝕性、疲勞強度;也影響了兩表面間的接觸剛度、密封性;還影響流體運動阻力的大小、導電、導熱等性能。


表面粗糙度制訂的歷史

  .美國是最早制訂表面粗糙度參數標準的國家,它於1940年發佈了美國標準ASAB46.1--1940,現行標準是ANSIB 46.1—1978,與英國、加拿大標準一致。
  .前蘇聯於1945年頒布了國家標準ΓOCT2789--45《表面光潔度、表面微觀幾何形狀、分級和表示法》。1973年的標準與ISO468是一致的。
  .英國於1950年頒布了國家標準BS 1134—1950《表面特徵的評定》。
  .日本於1955年頒布了國家標準JISBO 601—1955《表面粗糙度》。
  隨著國際標準的修訂,德國、英國、法國和日本都修訂了本國的標準,使其盡量與國際標準相一致。
  .我國的表面粗糙度標準的制訂工作是從五十年代初開始的。
   1951年頒布了中華人民標準620。040—13《工程製圖表面記號及處理說明》,其中不斷制定及修訂標準,到了1968年發佈的國家標準GB1031--68《表面光潔度》與ISO的建議標準ISO/R468基本一致。1974年正式發佈國家製圖標準GB/T131--1974《機械製圖表面光潔度狀況、鍍塗和熱處理的代(符)號及標誌》。1993年發佈了GBT131--1993《表面粗糙度符號、代號、及其註法》一直沿用至今。


表面粗糙度的評定參數

  評定表面粗糙度的參數主要有:

Ra、Rz和Ry:表示高度參數;
S、Sm:表示間距參數。

  1. 輪廓算術平均偏差Ra是指在取樣長度L內,輪廓偏距y(表面輪廓上點至基準線的距離)絕對值的算朮平均值。

或近似為:




  2. 輪廓最大高度Ry在取樣長度內,輪廓峰頂線和輪廓谷底線之間的距離即為 Ry。


  3. 微觀不平十點高度Rz是指在取樣長度內 5個最大輪廓峰高的平均值和5個最大輪廓谷深的平均值之和。


  4. 間距參數:是反應輪廓橫向長度方向特性的參數。

    4.1 輪廓微觀不平度的平均間距Sm(輪廓單元的平均寬度RSm)是在取樣長度Lr內輪廓微觀不平度的間距的平均值。


    4.2 輪廓的單峰平均間距S(輪廓單元的寬度Xs)是在取樣長度Lr內,輪廓的單峰間距的平均值。



表面粗糙度的代號

  表面粗糙度代號由基本符號、表面粗糙度參數代號及數值、取樣長度、加工方法、紋理方向和加工餘量等組成,但表面粗糙度代號並不是必須由上述內容組成。而是根據零件表面的功能要求而定。
  
  1. 表面粗糙度的基本符號

  表面粗糙度的基本符號由兩條不等長的直線組成,其夾角為60°。如下為符號及意義說明:


  2. 表面粗糙度高度參數的注寫方法

  表面粗糙度的高度參數Ra和Rz應注寫在基本符號的上方。

  Ra是常用參數,也是世界各國都採用的參數,標準中規定只需標注數值,不必標出代號「Ra」,並推薦在常用的參數範圍內(Ra為0.025μm~6.3μm,Rz為0.100μm~25μm)優先選用Ra,因為在我國圖樣中大量出現的也是Ra的數值。

  對於Rz不僅要在粗糙度符號上方標出數值,還應標注參數代號。

  表面粗糙度數值根據零件的功能要求而定,當允許在表面粗糙度參數的所有實測值中超過規定的個數少於總數的16%時,應在圖樣上標注表面粗糙度參數的上限值或下限值;當要求在表面粗糙度參數的所有實測值中不得超過規定值時,應在圖樣上標注表面粗糙度參數的最大值或最小值。如下:


  3. 參數Sm、S和tp的標注

  參數Sm、S和tp在因際標準ISO 468—82中作為規定的參數,而我國標準GB/T1031中則列為附錄內作參考用,設計人員可根據零件表面的功能要求和測試手段的可能性來確定是否選用這些參數。
選用tp時,應同時給出輪廓水平截距C,不同的C值會得到不同的tp值,這與所採用的加工方法有關。

    3.1. Sm和S均標注在基本符號的橫線下面,數值寫在相應代號的後面。如下:

表示:Sm的上限值為0.05 表示:Sm的最大值為0.05


    3.2. tp和C值標注在基本符號的橫線下面。如下:

表示:水平截距C在輪廓最大高度Rz的50%的位置上,
支承長度率的下限值為70%。
表示:水平截距C在輪廓最大高度Rz的50%的位置上,
支承長度率的最小值為70%。
 
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