1、粗糙度的概念
零件經(jīng)過(guò)加工后,,由于刀具,、積屑瘤和鱗刺等給工件表面造成或大或小的波峰與波谷,。這些峰谷的高低程度很小,,通常只有放大才能看見(jiàn),。這種微觀幾何形狀特征,,稱為表面粗糙度,。
2,、粗糙度的評(píng)定參數(shù)
以Ra\Rz\Ry三種代號(hào)加數(shù)字來(lái)表示,,機(jī)械圖紙中都會(huì)有相應(yīng)的表面質(zhì)量要求,一般是工件表面粗糙度Ra<>
輪廓算術(shù)平均偏差Ra:在取樣長(zhǎng)度L內(nèi)輪廓偏距絕對(duì)值的算術(shù)平均值
微觀不平度十點(diǎn)高度Rz:在取樣長(zhǎng)度l內(nèi)5個(gè)最大的輪廓峰高的平均值與 5個(gè)最大的輪廓谷深的平均值之和
輪廓最大高度Ry:在取樣長(zhǎng)度L內(nèi)輪廓峰頂線與輪廓谷底線之間的距離
3,、粗糙度的測(cè)量和標(biāo)注
用電子儀器或光學(xué)儀器測(cè)量出Ra,、Rz和Ry的數(shù)值即可定量評(píng)定表面粗糙度。在實(shí)際生產(chǎn)中,,經(jīng)常憑人的視覺(jué)和觸感并用樣塊與被加工表面相比較來(lái)鑒定其粗糙度,。
標(biāo)注方法:在零件圖上用符號(hào)標(biāo)注加工表面的特征。為基本符號(hào),單獨(dú)使用這一符號(hào)是沒(méi)有意義的,加注參數(shù)值時(shí)表示表面可用任何方法獲得,。
4,、各種機(jī)械加工工藝獲得粗糙度等級(jí)
關(guān)于表面粗糙度的數(shù)值和表面特征、獲得方法,、應(yīng)用舉例請(qǐng)參見(jiàn)下表
5,、表面粗糙度對(duì)機(jī)械零件使用性能的影響
表面粗糙度對(duì)零件質(zhì)量有很大的影響,主要集中在對(duì)零件的耐磨性,、配合性質(zhì),、抗疲勞強(qiáng)度、工件精度及抗腐蝕性上,。
5.1,、對(duì)摩擦和磨損的影響。表面粗糙度對(duì)零件磨損的影響,,主要體現(xiàn)在峰頂與峰頂上,,兩個(gè)零件相互接觸,實(shí)際上是部分峰頂?shù)慕?/span>觸,,接觸處壓強(qiáng)很高,,能使材料產(chǎn)生塑形流動(dòng)。表面越粗糙,,磨損越嚴(yán)重。
5 .2 對(duì)配合性質(zhì)的影響,。兩構(gòu)件配合,,無(wú)非兩種形式,過(guò)盈配合和間隙配合,。對(duì)于過(guò)盈配合,,由于在裝配時(shí),表面的峰頂被擠平,,致使過(guò)盈量減小,,降低了構(gòu)件的連接強(qiáng)度;對(duì)于間隙配合,,隨著峰頂不斷被磨平,,其間隙程度會(huì)變大,。因此,表面粗糙度影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性,。
5 .3 對(duì)抗疲勞強(qiáng)度的影響,。零件表面越粗糙,凹痕越深,,波谷的曲率半徑也越小,,對(duì)應(yīng)力集中越敏感。因此,,零件表面粗糙度越大,,其應(yīng)力集中越敏感,其承受抗疲勞強(qiáng)就越低,。
5.4 對(duì)抗腐蝕性的影響,。零件的表面粗糙越大,即其波谷就越深,。這樣,,灰塵、變質(zhì)的潤(rùn)滑油,、酸性的和堿性的腐蝕性物質(zhì)就容易積存在這些凹谷處,,并滲透到材料的里層,加劇零件的腐蝕,。因此,,降低表面粗糙度,可以增強(qiáng)零件的抗腐蝕性,。
6,、提升表面光潔度的方法
主要分為兩大種:增加相應(yīng)的工藝和在原有的工藝上改進(jìn)
增加相應(yīng)的工藝:增加拋光、磨削,、刮研,、滾壓等工序,不僅能提高光潔度還能提升精度,;另外國(guó)內(nèi)外都有的超聲滾壓技術(shù)結(jié)合金屬塑性流動(dòng)性,,區(qū)別于傳統(tǒng)滾壓的冷作硬化,能提升粗糙度2-3個(gè)等級(jí),,還有改善材料綜合性能特點(diǎn),。
超聲滾壓——網(wǎng)絡(luò)配圖
原有工藝上的改進(jìn):
6.1 合理選擇切削速度。切削速度V 是影響表面粗糙度的一個(gè)重要因素,。加工塑性材料,,如中、低碳鋼時(shí),較低的切削速度易產(chǎn)生鱗刺,,中速易形成積屑瘤,,這會(huì)增大粗糙度。避開(kāi)這個(gè)速度區(qū)域,,表面粗糙度值會(huì)減小,。所以不斷地創(chuàng)造條件以提高切削速度,一直是提高工藝水平的重要方向,。
6.2,、合理選擇進(jìn)給量。進(jìn)給量的大小直接影響工件的表面粗糙度,,一般情況下,,進(jìn)給量越小,表面粗糙度就越小,,工件表面越光潔,。
6.3、 合理選擇刀具幾何參數(shù),。前角和后角,。增大前角,能使材料被切削時(shí)擠壓變形和摩擦減小,,也使總切削抗力減小,,利于排屑。當(dāng)前角一定時(shí),,后角越大,,切削刃鈍圓半徑越小,刀刃越鋒利,;此外,,還能減小后刀面與已加工表面和過(guò)渡表面的摩擦和擠壓,有利于減小表面粗糙度值,。增大刀尖圓弧半徑r,,可使其表面粗糙度值減小,;減少刀具的副偏角Kr,,也可使其表面粗糙度值減小。
6.4,、 選擇合適的刀具材料。應(yīng)選擇導(dǎo)熱性能好的刀具,,以便及時(shí)傳遞切削熱,,降低切削區(qū)塑形變形。此外,,刀具應(yīng)具有良好的化學(xué)性能,,防止刀具與被加工材料產(chǎn)生親和作用,,親和力過(guò)大時(shí),極易產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺,,造成表面粗糙度過(guò)大,。如在其表層涂硬質(zhì)合金或陶瓷材料,切削時(shí)時(shí),,刀面上形成氧化保護(hù)膜,,它能降低與加工表面間的摩擦系數(shù),故有利于提高表面光潔度,。
6.5,、改善工件材料的性能。材料的韌性決定著其塑性,,韌性好其塑性變形的可能性就大,,機(jī)械加工時(shí),零件表面粗糙度就越大,。
6.6,、 選擇合適的切削液。正確選用切削液能顯著地減小表面粗糙度,。切削液具有冷卻,、潤(rùn)滑、排屑與清洗作用,??梢詼p小工件、刀具和切屑之間的摩擦,,帶走大量的切削熱,,降低切削區(qū)溫度,及時(shí)排掉細(xì)小切屑,。