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    金屬鏡面加工中的表面光潔度與粗糙度

    1、表面粗糙度(surface roughness)
    加工表面上具有的較小間距和峰谷所組成的微觀幾何形狀特性。它是互換性研究的問題之一。表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的,例如加工過程中刀具與零件表面間的摩擦、切屑分離時表面層金屬的塑性變形以及工藝系統中的高頻振動等。由于加工方法和工件材料的不同,被加工表面留下痕跡的深淺、疏密、形狀和紋理都有差別。表面粗糙度與機械零件的配合性質、耐磨性、疲勞強度、接觸剛度、振動和噪聲等有密切關系,對機械產品的使用壽命和可靠性有重要影響。和般標注采用Ra。
    Ra(輪廓算術平均偏差):在取樣長度L內輪廓偏距絕對值的算術平均值。

    2、表面光潔度
    表面粗糙度的另一稱法。表面光潔度是按人的視覺觀點提出來的,而表面粗糙度是按表面微觀幾何形狀的實際提出來的。80年代后,以為與國際標準(ISO)接軌,中國采用表面粗糙度而廢止了表面光潔度.在表面粗糙度國家標準GB3505-83、GB1031-83頒布后,表面光潔度的已不再采用。
    其實,兩者主要是名字不同,且有相應的對照表.粗糙度有測量的計算公式,而光潔度只能用樣板規對照,相對來說,用粗糙度表示更科學嚴謹了。


    3、如何提高表面光潔度與表面粗糙度
    在機床上,用普通刀具將工件尺寸加工到基本到位后,再用豪克能金屬表面加工設備的豪克能刀具代替原普通刀具再加工一遍,即可使被加工工件表面光潔度提高3級以上(粗糙度Ra值輕松達到0.2以下);且工件的表面顯微硬度提高20%以上;并大大提高了工件的表面耐磨性和耐腐蝕性。
    表面光潔度與表面粗糙度對照表


    光潔度(舊標)

    粗糙度

    級別

    Ra(μm)

    Ra(μm)

    方案1

    方案2

    方案3

    ▽1

    40~80

    50

    100

    80

    ▽2

    20~40

    25

    50

    40

    表面狀況=明顯可見的刀痕
    加工方法=粗車、鏜、刨、鉆
    應用舉例=粗加工后的表面,焊接前的焊縫、粗鉆孔壁等

    ▽ 3

    10~20

    12.5

    25

    20

    表面狀況=可見刀痕
    加工方法=粗車、刨、銑、鉆
    應用舉例=一般非結合表面,如軸的端面、倒角、齒輪及皮帶輪的側面、鍵槽的非工作表面,減重孔眼表面

    ▽4

    5~10

    6.3

    12.5

    10

    表面狀況=可見加工痕跡
    加工方法=車、鏜、刨、鉆、銑、銼、磨、粗鉸、銑齒
    應用舉例=不重要零件的配合表面,如支柱、支架、外殼、襯套、軸、蓋等的端面。緊固件的自由表面,緊固件通孔的表面,內、外花鍵的非定心表面,不作為計量基準的齒輪頂圈圓表面等

    ▽5

    2.5~5

    3.2

    6.3

    5

    表面狀況=微見加工痕跡
    加工方法=車、鏜、刨、銑、刮1~2點/cm^2、拉、磨、 銼、滾壓、銑齒
    應用舉例=和其他零件連接不形成配合的表面,如箱體、外殼、端蓋等零件的端面。要求有定心及配合特性的固定支承面如定心的軸間,鍵和鍵槽的工作表面。不重要的緊固螺紋的表面。需要滾花或氧化處理的表面

    ▽6

    1.25~2.5

    1.6

    3.2

    2.5

    表面狀況=看不清加工痕跡
    加工方法=車、鏜、刨、銑、鉸、拉、磨、滾壓、刮1~2點/cm^2銑齒
    應用舉例=安裝直徑超過80mm的G級軸承的外殼孔,普通精度齒輪的齒面,定位銷孔,V型帶輪的表面,外徑定心的內花鍵外徑,軸承蓋的定中心凸肩表面

    ▽7

    0.63~1.25

    0.8

    1.6

    1.25

    表面狀況=可辨加工痕跡的方向
    加工方法=車、鏜、拉、磨、立銑、刮3~10點/cm^2、滾壓
    應用舉例=要求保證定心及配合特性的表面,如錐銷與圓柱銷的表面,與G級精度滾動軸承相配合的軸徑和外殼孔,中速轉動的軸徑,直徑超過80mm的E、D級滾動軸承配合的軸徑及外殼孔,內、外花鍵的定心內徑,外花鍵鍵側及定心外徑,過盈配合IT7級的孔(H7),間隙配合IT8~IT9級的孔(H8,H9),磨削的齒輪表面等

    ▽8

    0.32~0.63

    0.4

    0.8

    0.63

    表面狀況=微辨加工痕跡的方向
    加工方法=鉸、磨、鏜、拉、刮3~10點/cm^2、滾壓
    應用舉例=要求長期保持配合性質穩定的配合表面,IT7級的軸、孔配合表面,精度較高的齒輪表面,受變應力作用的重要零件,與直徑小于80mm的E、D級軸承配合的軸徑表面、與橡膠密封件接觸的軸的表面,尺寸大于120mm的IT13~IT16級孔和軸用量規的測量表面

    ▽9

    0.16~0.32

    0.2

    0.4

    0.32

    表面狀況=不可辨加工痕跡的方向
    加工方法=布輪磨、磨、研磨、超級加工
    應用舉例=工作時受變應力作用的重要零件的表面。保證零件的疲勞強度、防腐性和耐久性,并在工作時不破壞配合性質的表面,如軸徑表面、要求氣密的表面和支承表面,圓錐定心表面等。IT5、IT6級配合表面、高精度齒輪的表面,與G級滾動軸承配合的軸徑表面,尺寸大于315mm的IT7~IT9級級孔和軸用量規級尺寸大于120~315mm的IT10~IT12級孔和軸用量規的測量表面等

    ▽10

    0.08~0.16

    0.1

    0.2

    0.16

    表面狀況=暗光澤面
    加工方法=超級加工
    應用舉例=工作時承受較大變應力作用的重要零件的表面。保證精確定心的錐體表面。液壓傳動用的孔表面。汽缸套的內表面,活塞銷的外表面,儀器導軌面,閥的工作面。尺寸小于120mm的IT10~IT12級孔和軸用量規測量面等

    ▽11

    0.004~0.08

    0.05

    0.1

    0.08

    ▽12

    0.02~0.04

    0.025

    0.05

    0.04

    ▽13

    0.01~0.02

    0.012

    0.025

    0.02

    ▽14

    <0.01

    0.006

    0.012

    0.01

    Ra:輪廓算術平均偏差值
    *.方案1的Ra與舊國標各等級的平均值相近,能保證產品質量,建議用于重要表面.
    **.方案2的Ra比舊國標的各等級上限大25%,其經濟性較好,建議用于不太重要的表面.
    ***.方案3的Ra與舊國標各等級上限一致,當提高產品的制造精度有困難,而降低又不能保證功能時采用.

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