一、什么是表面粗糙度?
表面粗糙度(surface roughness)是指加工表面具有的較小間距和微小峰谷的不平度。其兩波峰或兩波谷之間的距離(波距)很?。ㄔ?mm以下),它屬于微觀幾何形狀誤差。表面粗糙度越小,則表面越光滑。 表面粗糙度與機(jī)械零件的配合性質(zhì)、耐磨性、疲勞強(qiáng)度、接觸剛度、振動(dòng)和噪聲等有密切關(guān)系,對機(jī)械產(chǎn)品的使用壽命和可靠性有重要影響。一般標(biāo)注采用Ra。
加工方法對照圖
二、表面粗糙度的測量方法有哪些?
1、比較法
比較法測量簡便,使用于車間現(xiàn)場測量,常用于中等或較粗糙表面的測量。方法是將被測量表面與標(biāo)有一定數(shù)值的粗糙度樣板比較來確定被測表面粗糙度數(shù)值的方法。
2、觸針法
利用針尖曲率半徑為2微米左右的金剛石觸針沿被測表面緩慢滑行,金剛石觸針的上下位移量由電學(xué)式長度傳感器轉(zhuǎn)換為電信號(hào),經(jīng)放大、濾波、計(jì)算后由顯示儀表指示出表面粗糙度數(shù)值,也可用記錄器記錄被測截面輪廓曲線。它能自動(dòng)計(jì)算出輪廓算術(shù)平均偏差Ra,微觀不平度十點(diǎn)高度Rz,輪廓最大高度Ry和其他多種評定參數(shù),測量效率高,適用于測量Ra為0.025~6.3微米的表面粗糙度。
3、光切法
雙管顯微鏡測量表面粗糙度,可用作Ry與Rz參數(shù)評定,測量范圍0.5~50。
4、干涉法
利用光波干涉原理 (見平晶、激光測長技術(shù))將被測表面的形狀誤差以干涉條紋圖形顯示出來,并利用放大倍數(shù)高 (可達(dá)500倍)的顯微鏡將這些干涉條紋的微觀部分放大后進(jìn)行測量,以得出被測表面粗糙度。應(yīng)用此法的表面粗糙度測量工具稱為干涉顯微鏡。這種方法適用于測量Rz和Ry為 0.025~0.8微米的表面粗糙度。
三、表面粗糙度對零件有什么影響?
表面粗糙度對零件的影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1、影響耐磨性。表面越粗糙,配合表面間的有效接觸面積越小,壓強(qiáng)越大,摩擦阻力越大,磨損就越快。
2、影響配合的穩(wěn)定性。對間隙配合來說,表面越粗糙,就越易磨損,使工作過程中間隙逐漸增大;對過盈配合來說,由于裝配時(shí)將微觀凸峰擠平,減小了實(shí)際有效過盈,降低了連接強(qiáng)度。
3、影響疲勞強(qiáng)度。粗糙零件的表面存在較大的波谷,它們像尖角缺口和裂紋一樣,對應(yīng)力集中很敏感,從而影響零件的疲勞強(qiáng)度。
4、影響耐腐蝕性。粗糙的零件表面,易使腐蝕性氣體或液體通過表面的微觀凹谷滲入到金屬內(nèi)層,造成表面腐蝕。
5、影響密封性。粗糙的表面之間無法嚴(yán)密地貼合,氣體或液體通過接觸面間的縫隙滲漏。
6、影響接觸剛度。接觸剛度是零件結(jié)合面在外力作用下,抵抗接觸變形的能力。機(jī)器的剛度在很大程度上取決于各零件之間的接觸剛度。
7、影響測量精度。零件被測表面和測量工具測量面的表面粗糙度都會(huì)直接影響測量的精度,尤其是在精密測量時(shí)。
此外,表面粗糙度對零件的鍍涂層、導(dǎo)熱性和接觸電阻、反射能力和輻射性能、液體和氣體流動(dòng)的阻力、導(dǎo)體表面電流的流通等都會(huì)有不同程度的影響。