什么是表面粗糙度？

2021-09-07 14:28:50 1834

表面粗糙度對(duì)大部分參與滑動(dòng)接觸的表面而言是非常重要的。因?yàn)槟p的原始速率及持續(xù)的性質(zhì)等因素高度依賴這一特性。這些表面一般是承重面，而且需標(biāo)識(shí)粗糙度已確保預(yù)計(jì)用途的適用性。

許多零部件需要具有特定的表面加工結(jié)果，以便達(dá)成所要求的功能。例如烤漆前的汽車車體或曲軸或凸輪軸上的頸軸承。我們先了解一下什么是表面粗糙度。

什么是表面粗糙度？

表面粗糙度（Surface Roughness）就是我們?nèi)粘y(cè)量中所說(shuō)的面粗糙度，可以理解為在加工產(chǎn)品過(guò)程中細(xì)小間距和微小峰谷的不平整度。

通常被定義為兩個(gè)波峰值或者兩個(gè)波谷指之間的微小距離（波距），在一般情況下波距都在1mm以內(nèi)或者更小，也可定義為微觀輪廓的測(cè)量，俗稱微觀誤差值。

綜上所說(shuō)，大家可能已經(jīng)有了一個(gè)關(guān)于粗糙度籠統(tǒng)的概念，那么下記內(nèi)容是更詳細(xì)的進(jìn)行了分析。

我們一般評(píng)價(jià)粗糙度會(huì)有基準(zhǔn)線，基準(zhǔn)線以上點(diǎn)我們叫波峰點(diǎn)，基準(zhǔn)線以下點(diǎn)叫波谷點(diǎn)，那么波峰和波谷之間的高度我們用Z來(lái)表示，加工產(chǎn)品的微觀紋理的間距我們用S來(lái)表示。

通常情況下S值的大小在檢定標(biāo)準(zhǔn)里給了相關(guān)的定義：

S＜1mm 定義為表面粗糙度

1≤S≤10mm 定義為表面波紋度

中國(guó)計(jì)量檢定標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：通常情況下用VDA3400、Ra,、Rmax這三個(gè)參數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)檢定表面粗糙度，計(jì)量單位通常用μm表示。

評(píng)價(jià)參數(shù)的關(guān)系

Ra定義為曲線平均算術(shù)偏差（平均粗糙度），Rz的定義為不平度平均高度，Ry定義為高度。微觀輪廓的高度差Ry在其他也使用Rmax來(lái)表示。

Ra、Rmax的具體關(guān)系還請(qǐng)參考下面的表格：

什么是表面粗糙度？

表：Ra，Rmax參數(shù)對(duì)比（um）

表面粗糙度是如何形成的？

表面粗糙度的形成是由工件的加工過(guò)程引起的。而加工的方法、工件的材料，工藝過(guò)程都是影像表面粗糙度的因素。

例如：放電加工時(shí)被加工零件表面出現(xiàn)放電凹凸點(diǎn)。

加工工藝和零件材質(zhì)有所不同，被加工零件表面留下的微觀痕跡也有各種差別，比如（疏密，深淺，形狀變化等）。

表面粗糙度對(duì)工件的影響

工件的耐磨性

配合穩(wěn)定性

疲勞強(qiáng)度

耐腐蝕性

密封性

接觸剛度

測(cè)量精度

……

鍍涂層、導(dǎo)熱性和接觸電阻、反射能力和輻射性能、液體和氣體流動(dòng)的阻力、導(dǎo)體表面電流的流通等都會(huì)有不同程度的影響。

表面粗糙度的評(píng)價(jià)依據(jù)

①

取樣長(zhǎng)度

各參數(shù)的單位長(zhǎng)度，取樣長(zhǎng)度是評(píng)價(jià)表面粗糙度規(guī)定一段基準(zhǔn)線的長(zhǎng)度。在ISO1997標(biāo)準(zhǔn)下一般使用0.08mm,0.25mm,0.8mm,2.5mm,8mm為基準(zhǔn)長(zhǎng)度。

②

評(píng)價(jià)長(zhǎng)度

由N個(gè)基準(zhǔn)長(zhǎng)度所構(gòu)成。零部件表面各部分的表面粗糙度，在一個(gè)基準(zhǔn)長(zhǎng)度上無(wú)法真實(shí)的體現(xiàn)出粗糙度真實(shí)參數(shù)，而是需要取N個(gè)取樣長(zhǎng)度來(lái)評(píng)定表面粗糙度。在ISO1997標(biāo)準(zhǔn)下評(píng)定長(zhǎng)度一般為N等于5。

③

基準(zhǔn)線

基準(zhǔn)線是評(píng)定粗糙度參數(shù)的輪廓中線。一般有小二乘法中線和輪廓算術(shù)平均中線。

【小二乘法中線】是把測(cè)量過(guò)程中采集的點(diǎn)進(jìn)行小二乘法計(jì)算。

【輪廓算術(shù)平均中線】在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，使中線上下兩部分輪廓的面積相等。

理論上小二乘中線是理想的基準(zhǔn)線，但在實(shí)際應(yīng)用中很難獲得，因此一般用輪廓的算術(shù)平均中線代替，且測(cè)量時(shí)可用一根位置近似的直線進(jìn)行代替使用。

表面粗糙度如何獲得？

表面粗糙度的評(píng)價(jià)在制造業(yè)中越發(fā)被重視。要研究表面粗糙度，需要使用專用的機(jī)器，即：

表面粗糙度測(cè)量?jī)x

復(fù)合測(cè)量機(jī)Formtracer Avant系列

表面粗糙度測(cè)量機(jī)是以安裝高敏感性金剛石測(cè)針劃過(guò)表面，就像是留聲機(jī)的拾音器一樣。再將大柜規(guī)模波紋以及輪廓的小波長(zhǎng)粗糙度從較長(zhǎng)波長(zhǎng)中分離出來(lái)，即測(cè)量?jī)x做電子過(guò)濾。

什么是表面粗糙度？