容器組件
表麵粗糙度概述和常用參數
日期：2024-05-17 16:29
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摘要：
表麵粗糙度概述和常用參數
關鍵詞：表麵粗糙度 評定基準Ra Rz Ry tp
摘要：根據國家標準GB/T3505-2000、GB/T1031-1995、GB/T131-1993，從表麵粗糙度的形成、與產品性能的關係和評定參數等方麵介紹表麵粗糙度
表麵粗糙度的概述
無論是機械加工後的零件表麵，還是用其他方法獲得的零件表麵，總會存在著由較小間距和峰穀組成的微量高低不平的痕跡，這種加工表麵上具有的較小間距和峰穀所組成的微觀幾何形狀特性，就是零件的表麵粗糙度。為了提高產品質量，促進互換性生產，必須對表麵粗糙度的評定方法、測量手段等提出科學的規定和要求。
表麵粗糙度國家標準由GB/T3505—2000《產品幾何技術規範 表麵結構 輪廓法 表麵結構的術語、定義及參數》、GB/T1031—1995《表麵粗糙度 參數及其數值》標準構成。
表麵粗糙度的形成
表麵粗糙度是一種微觀幾何形狀誤差,它不同於表麵宏觀形狀(形狀誤差)和表麵波度(中間形狀誤差).這三者常在一個表麵輪廓疊加出現,如下圖所示.
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微觀形狀誤差是在機械加工中因切削刀痕、表麵撕裂擠壓、振動和摩擦等因素，在被加工表麵留下的間距很小的微觀起伏，如圖b所示。
中間形狀誤差具有較明顯的周期性的間距λ和幅度h，如圖c所示，隻在高速切削條件下才時有出現，它是由機床—工件—刀具加工係統的振動、發熱和運動不平衡造成的。
表麵宏觀形狀誤差產生的原因是機床幾何精度方麵的誤差引起的。
對表麵粗糙度、波度和形狀誤差通常按間距來劃分：間距小於1mm的屬於表麵粗糙度；間距在1~10mm的屬於表麵波度；間距大於10mm的屬於形狀誤差。
表麵粗糙度對零件使用性能的影響
1，對摩擦和摩損的影響 一般說，表麵越粗糙，摩擦阻力越大，零件的磨損也越快。
2，對配合性質的影響 對於有配合要求的零件表麵，無論是哪一類配合，表麵粗糙度都影響配合性質的穩定性。
3，對抗腐蝕的影響 表麵越粗糙，積聚在零件表麵上的腐蝕性氣體或液體也越多，且通過表麵的微觀凹穀向零件表層滲透，使腐蝕加劇。
4，對抗疲勞強度的影響 表麵越粗糙，對應力集中越敏感，零件疲勞損壞的可能性越大，疲勞強度就越低。
5，對接觸剛度的影響 零件表麵越粗糙，表麵間的接觸麵積就越小，單位麵積受力就越大，峰頂處的局部塑性變形就越大，接觸剛度降低，進而影響零件的工作精度和抗振性。
6，對結合密封性的影響 降低零件表麵粗糙度數值，可提高其密封性。
此外，表麵粗糙度還影響檢驗零件時的測量不確定性、零件外觀的美觀等。
表麵粗糙度的評定
評定基準
為了客觀地評定表麵粗糙度，首先要確定測量的長度範圍和方向，即評定基準。它包括取樣長度、評定長度和基準線。評定基準是在實際輪廓線上量取得一段長度。
實際輪廓是平麵與實際表麵相交所得的輪廓線。按照相截方向的不同，可分為橫向實際輪廓和縱向實際輪廓兩種。在評定或測量表麵粗糙度時，除非特彆指明，通常均指橫向實際輪廓，即加工紋理方向垂直的截麵上的輪廓。
1， 取樣長度l 用於判彆具有表麵粗糙度特征的一段基準線長度。規定和選擇這段長度是為了限製和減弱表麵波度對表麵粗糙度測量結果的影響。如果l過長，則有可能將表麵波度的成分引入到表麵粗糙度的結果中；若l過短，則將不能反映待測表麵粗糙度的實際情況。在取樣長度範圍內，一般應包含5個以上的輪廓峰和輪廓穀。
標準規定取樣長度在輪廓總的走向上量取。
2， 評定長度ｌn 評定輪廓所必需的一段長度，它可包括一個或幾個取樣長度。由於加工表麵的粗糙度並不均勻，隻取一個取樣長度中的粗糙度值來評定該表麵粗糙度的質量，還不夠客觀，所以要取幾個連續的取樣長度。至於取多少個與加工方法有關，即與加工所得到的表麵粗糙度的均勻程度有關。越均勻，所取個數越少，一般情況下，ｌn=5ｌ。
3， 基準線 用以評定表麵粗糙度參數給定的線。基準線有兩種：
⑴輪廓的小二乘中線（中線） 具有幾何輪廓形狀並劃分輪廓的基準線，在取樣長度內使輪廓線上各點的輪廓偏距（在測量方向上輪廓線上的點與基準線之間的距離）的平方和為小。
⑵輪廓的算術平均中線 具有幾何輪廓形狀，在取樣長度內與輪廓走向一致，在取樣長度內有該線劃分，使上、下兩邊的麵積相等的基準線。
小二乘中線符合小二乘原則，從理論上講是理想的、**的基準線，但由於在輪廓圖形上確定其位置比較困難，所以隻適用於**測量。
評定參數
1， 高度評定參數
⑴輪廓算術平均偏差Ra 在取樣長度ｌ內，輪廓偏距**值的算術平均值。
⑵微觀不平度十點高度Rz 在取樣長度ｌ內，5個大的輪廓峰高的平均值與5個大的輪廓穀深的平均值之和.
⑶輪廓大高度Ry 在取樣長度ｌ內，輪廓峰頂線和輪廓穀底線之間的距離
Ry參數不如Ra，Rz值反映的幾何特性準確，故其應用不多，一般與Ra和Rz合用。
2， 形狀參數——輪廓支承長度率tp 在取樣長度ｌ內，一條平行於中線的線與輪廓相截所得各段截線長度bi之和與取樣長度之比。
輪廓支承長度率是耐磨性的度量指標，當輪廓實際接觸麵積較大或對耐磨性有較高要求時，可用此參數控製。一般情況下，tp值越大，零件表麵的耐磨性越好。
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