表面粗糙度是一項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo),反映零件表面的微觀幾何誤差,是檢驗(yàn)零件表面質(zhì)量的首要依據(jù),并直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、使用壽命和制造成本。
確定機(jī)械零件表面粗糙度的方法主要有三種:計(jì)算法、試驗(yàn)法和類(lèi)比法。其中最常用方法為類(lèi)比法,具有簡(jiǎn)單、快速和有效的優(yōu)點(diǎn)。使用類(lèi)比法需要足夠的參考資料,當(dāng)然現(xiàn)在已經(jīng)有足夠豐富的參考資料。一般情況下,對(duì)于有尺寸公差要求的零件,公差等級(jí)與表面粗糙度值有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,機(jī)械零件的尺寸公差要求越小,往往其表面粗糙度的值就越小,但它們之間并沒(méi)有固定的函數(shù)關(guān)系。例如,一些機(jī)器、儀器手柄、手輪、衛(wèi)浴設(shè)備、食品機(jī)械,以及一些表面改性的機(jī)械零件,它們的表面要求處理得非常平滑,即表面粗糙度要求很高,但尺寸公差要求非常低。
目前,一些制造指南中對(duì)機(jī)械零件表面粗糙度與機(jī)械零件尺寸公差的關(guān)系有很多經(jīng)驗(yàn)和公式,有些還是相差很大的,即使使用了相同的經(jīng)驗(yàn)公式。
在實(shí)際工作中,不同機(jī)器對(duì)相同尺寸公差下的零件表面粗糙度要求不同,在設(shè)計(jì)和制造機(jī)器零件時(shí)需要充分考慮,一般有三種類(lèi)型。
第一類(lèi)主要用于精密機(jī)械,對(duì)配合穩(wěn)定性要求較高。零件在使用過(guò)程中或重復(fù)裝配后的磨損極限不應(yīng)超過(guò)零件尺寸公差的10%。主要用于精密儀器、儀表、精密量具的表面,以及氣缸內(nèi)表面、精密機(jī)床主軸頸、坐標(biāo)鏜床主軸頸等非常重要零件的摩擦面。
第二種主要用于普通精密機(jī)械。這就要求有很高的配合穩(wěn)定性,零件的磨損極限不超過(guò)零件尺寸公差的25%,并且要求接觸面很緊。主要用于機(jī)器、工具、與滾動(dòng)軸承一起工作的表面、錐形銷(xiāo)孔、滑動(dòng)軸承的配合面、輪齒的機(jī)加工面等相對(duì)高速的接觸面。
第三種主要用于機(jī)械零件磨損極限不超過(guò)尺寸公差值的50%,且箱蓋、套筒等相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件無(wú)接觸面的一般機(jī)械。緊密的表面、鍵和鍵槽工作表面。相對(duì)速度較慢的接觸面,如支架孔、襯套、帶輪軸孔的工作面、減速機(jī)等。
在設(shè)計(jì)工作中,為了做出合理的選擇,在選擇表面粗糙度和綜合衡量零件的表面功能和工藝的經(jīng)濟(jì)性時(shí),一切都需要最終以實(shí)際為準(zhǔn)。