整理:CNC加工行業表麵粗糙(cāo)度與公(gōng)差等級的關係會對零件(jiàn)誤(wù)差有多大影響(xiǎng)
04-26-2022
整理:CNC加工行業表麵粗(cū)糙度與公差等級的關係會對零件誤差有多大影(yǐng)響

整理:CNC加工(gōng)行(háng)業(yè)表麵粗糙度與(yǔ)公差等(děng)級的關係會對零件誤(wù)差有多大影響
表麵粗糙度是一(yī)項重要的技術指(zhǐ)標,反映零件表麵的微觀幾何(hé)誤差,是檢驗零件表麵質量的首要依據,並直接關係到產品的質量、使用壽(shòu)命和製造成本(běn)。


確定機械零件表麵粗糙度的方(fāng)法主要有三種:計算法、試驗法和類比法。其中最常(cháng)用(yòng)方法為類比(bǐ)法(fǎ),具有簡單、快(kuài)速和有效的優點。使用類(lèi)比法需(xū)要足夠的參考資料,當然現在已經有足夠豐富的參考資料。一般(bān)情況下(xià),對於有尺寸公差要求的零(líng)件,公差等級(jí)與表麵粗糙度值有一定(dìng)的對應關係,機械零件的尺(chǐ)寸公差要(yào)求越(yuè)小,往往其表(biǎo)麵粗(cū)糙度(dù)的值就越小,但它們(men)之間並沒有固(gù)定(dìng)的函數關係。例如,一些機器、儀器手柄、手輪(lún)、衛浴設備、食品機(jī)械,以(yǐ)及一些表麵(miàn)改性的機械零件,它們的表麵要求處理得非常平滑,即表麵粗糙(cāo)度要求很高,但尺寸公差要求非常低。


目前,一些製造指南中對機械零件表麵粗糙度與機械零件尺寸公差的關係有(yǒu)很多經驗(yàn)和公式,有些還是相差很大的,即使使用了相同的經驗(yàn)公式。


在實際工作中(zhōng),不同(tóng)機器對相同尺寸公差下的零件表麵粗糙度要求不同,在(zài)設計和製造機器零件時需要充分考慮,一般有三種類型。


第一類主要用於精密機械,對配合(hé)穩定性要(yào)求較高。零件在使用(yòng)過程中或(huò)重複裝配後的磨損極限(xiàn)不應超過零件尺(chǐ)寸公差的10%。主要用於精密儀器、儀表、精密量具的表麵,以及氣缸(gāng)內表麵、精密機床主(zhǔ)軸頸、坐(zuò)標鏜床主軸頸等非常重要(yào)零件(jiàn)的摩擦(cā)麵。


第二種主要用於普通精密機械(xiè)。這就要求有很高的配(pèi)合穩定性,零件的磨損極限不超過零件尺寸(cùn)公(gōng)差的25%,並且要求接觸麵很緊。主要用於機器、工具、與滾動軸承(chéng)一起(qǐ)工作的表麵、錐形(xíng)銷孔(kǒng)、滑動軸承的配合麵、輪齒的機加工麵等相對高速的接觸麵。


第三種主要用於機(jī)械零件磨損(sǔn)極限不超過尺(chǐ)寸公差值(zhí)的50%,且箱蓋、套筒等相對運動部件無接觸麵的一般機械。緊密的表麵、鍵和鍵(jiàn)槽工作表麵。相對速度(dù)較(jiào)慢的接觸麵,如支(zhī)架(jià)孔、襯套、帶輪軸孔的工作麵、減速機等。


在設計工作中,為了做出合理的選擇,在選擇表麵粗糙度和綜合(hé)衡量零件的表麵功(gōng)能和工(gōng)藝的經濟(jì)性時,一切都需要最終(zhōng)以實際(jì)為準。


配(pèi)合性(xìng)質相同時,零件尺寸越小,則應粗糙度數值越小;同一精度等級,小尺寸比大尺寸要粗糙度數值小,軸比孔要(yào)粗糙度數值小(特別是IT8~IT5的精度)。


表麵粗糙度對零件使用(yòng)情(qíng)況有很大影響。一(yī)般說(shuō)來,表麵粗糙度數值(zhí)小,會(huì)提(tí)高配(pèi)合(hé)質量,減少磨損,延長零件使用(yòng)壽命,但零件的加工費用會增(zēng)加。因此,要正確、合理地選用表麵粗糙度數值。 在設計零件時,表(biǎo)麵粗糙度數值的選擇,是根(gēn)據零件在機器中的作用決定的。


擴展資料


表(biǎo)麵粗糙度對零件的影響主要表現在以下幾個方麵:


1、影響耐磨性。表麵越粗糙,配合表麵間的有效接觸麵積越小,壓強越大,摩擦阻力越(yuè)大,磨損就越快。


2、影響配合的穩定性。對間隙配合來說,表麵越粗糙,就越易磨損,使工(gōng)作過程中間隙逐漸增大;對(duì)過盈配合來(lái)說,由(yóu)於裝配時將微觀凸峰擠平,減小了實際有效過盈,降低了連接強度。


一般的,公差精度等級越(yuè)高(gāo),必然地要求其表麵(miàn)質量要好(從使用的角(jiǎo)度來講);公差精度(dù)等級越(yuè)高,必然加工要(yào)精細,表麵質量自然會(huì)更好(從加工的角度(dù)來講)。所以,表麵粗糙度跟公差等級有關。
“假設(shè)一個(gè)公差等級IT7,基本尺寸是25mm的軸,它的(de)公差等級是25um,假如(rú)它的表麵粗糙度是Ra1.6,那為什麽是1.6而不是3.2,或是0.8,或(huò)是6.3呢??1.6,0.8,3.2,6.3相比其公差25都小,那是為(wéi)什麽選1.6??是什麽(me)決定了粗糙度的大小?”——表麵粗(cū)糙度的高、低(dī),還與(yǔ)加工成本有關(guān),在保(bǎo)證滿足使用的前提下,盡量選擇低加工成本的粗糙度數值,以提(tí)高經濟性。


軸承的精度,主要分為尺寸精度與旋轉精(jīng)度(dù)。精度等級(jí)已標(biāo)準化,分為P0級、P6級、P5級、P4級、P2級五個等級。精度從0級起依次提高,對於一般用途0級已(yǐ)足夠,但在用於特殊條件或場合時(shí),需要5級或更高的精(jīng)度。


表麵粗糙度(dù)跟(gēn)尺寸公差等級是有一定(dìng)關聯的,以(yǐ)齒輪的漸開線齒麵的粗(cū)糙度為例:
一、正確的定義:
齒麵粗糙度0.8或(huò)1.6(也就是0.8微米、1.6微米)
公法線長度公差等級為IT5級(或IT6級)
二(èr)、錯誤的(de)定義之一:
粗糙度定為3.2
公(gōng)法線長度公差等級(jí)為IT5級(或IT6級)
問題:齒麵太粗糙,尺(chǐ)寸精度相對太高
三、錯誤的定義之二:
粗糙度定為(wéi)0.4
公法線長度公差等級為IT8級
問題:齒麵粗糙度定義過高,公法線長度公差定義又過低
通俗的說(shuō):齒輪的齒麵一般是要求比較光(guāng)滑的,但(dàn)你將其定義得如同水泥路麵那(nà)樣(yàng)的粗糙度,試想,這(zhè)樣的齒輪有何精(jīng)度呢(ne)?這樣粗糙的(de)齒麵,其表麵的波峰波穀之差都大於公法線尺寸公(gōng)差了,當然是不正確的配置了,也就是說:尺寸精度(dù)與表麵粗糙度是有一定的關(guān)聯配置的(de),慢慢摸索就會明白的,祝你進步!


追問


但是你想想(xiǎng),假設一個公差等級IT7,基本(běn)尺(chǐ)寸是25mm的軸,它的(de)公差等級是25um,假如它的表麵粗糙度是Ra1.6,那為什麽是1.6而不是(shì)3.2,或是0.8呢????


追答


按我(wǒ)的設計來說,這個(gè)軸的表麵粗糙度可以定義(yì)為3.2,作為一般零件,並考(kǎo)慮降低加工成本,還可以定義為0.8(需(xū)要上磨床(chuáng)加工),若整套機器的檔次(cì)都比較(jiào)高的前提(tí)下,單個零件(jiàn)也(yě)會相應的提高表麵質量,這(zhè)種配比不是唯一對應的數值關係,是有一定範圍可(kě)供(gòng)選擇的,這取(qǔ)決於工(gōng)程師的想法


通常情況下,公差越小,機械零件表麵的粗糙(cāo)度也越小,但他們沒有固定的函數關係,一些裝飾表麵除(chú)外。這是因為粗糙度規定(dìng)的就(jiù)是被加工麵的(de)最高點和最低點之間的關係。一般要求(qiú)的是被加工麵的不平(píng)整程度即粗(cū)糙(cāo)度要小於公差等級要求,否則無法控製(zhì)公差,即沒有測量點。在(zài)《機械設計手冊》上給出出了兩者的對應關(guān)係。
追問
你(nǐ)說的我懂,那(nà)我再問你一個問題,假設一個公差等級IT7,基本尺寸是25mm的軸,它的公差等級是25um,假如它的表麵粗糙(cāo)度是Ra1.6,那為什麽(me)是1.6而不是3.2,或是0.8,或是6.3呢??1.6,0.8,3.2,6.3相比其公差25都小,那是為什麽選1.6??是什(shí)麽(me)決定了粗糙度的大小?


表麵粗糙度與公(gōng)差沒(méi)有直接(jiē)的關係。但是很粗糙的表麵也做不(bú)成(chéng)較小的公差(chà),一般根據使用要求和要達到的公差要求設定粗糙度。有的時候沒有公差要求也(yě)要求有一定的粗糙度要求。比如(rú)電鍍件沒有較好(hǎo)的粗(cū)糙(cāo)度鍍後就沒有很好的表麵。再(zài)一公差要求為6級沒有3.2粗糙度以上要求就(jiù)不能使用(yòng)。


工件表麵粗(cū)糙度是指表麵(miàn)的微觀不平度,公(gōng)差是用來控製宏觀尺寸的範圍的(de)。


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