被加工的零件表面,通常有较小间距和微小峰谷所组成的微观几何形状,这一几何形状特征被叫做表面粗糙度,也被叫做微观不平度。其两波峰或两波谷之间的波距很小(通常在1mm以下),就属于微观几何形状误差。
上图展示的是微小峰谷高低程度(Z)与间距(S)之间的状况。以间距(S)分类,一般可以分为三类;即 表面粗糙度、波纹度、f形状。
1-S<1mm,为表面粗糙度(微观不平度);
2-1≤S≤10mm为波纹度;波纹度是描述物体表面不平坦程度的一个概念,可以评估物体表面的平整度和精度,以及加工工艺、材料等影响物体表面质量的因素;
3-S>10mm为f形状。
由此可知,表面粗糙度的数值是越大代表表面越粗糙。
表面粗糙度在各国的叫法以及对照情况:
1-Ra指标,通常是被用于国内的实际生产中;
2-Rmax指标,常用于日本,和Rz指标是一个意思;
3-VDI3400指标,是欧美国家常用的表述方式;
上图是欧美国家VDI3400指标、国内Ra指标和日本Rz指标的对照表。有需要的朋友可以直接下载保存。
表面粗糙度对零件的影响集中表现为:
· 会直接影响零配件的耐磨性;表面越粗糙,那么各表面之间的有效接触面积就会越小,同时由于面积与压强的负相关性,一定环境下接触面积越小,压强就会越大,摩擦阻力也会越大,可想而知,表面越粗糙的零配件磨损情况就会更快更频繁出现;
·零件在实际使用中配合的稳定性; 对间隙配合来说,越粗糙的零部件 工作过程中间隙就会逐步增大;对过盈配合(依靠轴与孔的过盈值,装配后使零件表面间产生弹性压力,从而获得紧固的联接)来说,装配时将微观凸峰挤压平整,减少了实际有效过盈,将会降低连接强度;将导致零件在实际使用中配合的稳定性降低,从而影响产品最终使用寿命;
·疲劳强度(材料在无限多次交变载荷作用而不会产生破坏的最大应力,称为疲劳强度或疲劳极限);粗糙零件的表面会存在比较大的波谷,对应力集中很敏感,就会减少零件的疲劳强度。
·耐腐蚀性和密封性;粗糙的零件表面,会存在较多的间隙,这些间隙容易使腐蚀性气体、液体通过粗糙的表面微观凹谷深入到金属内部,加剧零件表面的腐蚀。 从而影响零件的耐腐蚀性和密封性。
·接触刚度;接触刚度使零件接合面在外力作用之下,抵抗接触变性的能力。粗糙的零件表面往往会减少零件的接触刚度;
·测量精度;要论表面粗糙度会直接对数控加工零部件产生影响,最明显的就是会影响零件表面的测量精度。
表面粗糙度是数控加工件品质检验的重要一环,被各大CNC数控定制加工服务商所看重。毕竟但是表面粗糙度一项就会直接间接影响零件最终的各项指标,值得大家关注。