整理:CNC加工行業表麵粗糙度與公(gōng)差等級的(de)關係會對零件誤差有多大影響
04-26-2022
整理:CNC加工(gōng)行業表麵粗糙度(dù)與公差等(děng)級的關係會(huì)對(duì)零(líng)件誤差有多大影響

整理:CNC加工行業表麵粗糙度與公差等級的關係(xì)會對零(líng)件誤差(chà)有多大影(yǐng)響
表麵(miàn)粗糙度是一(yī)項重要的技術指標,反映零件表麵的微觀幾何誤差,是(shì)檢驗零件表(biǎo)麵質量的首要依據,並直接關係到產品的質量、使用壽命和製造成本。


確定機械零件表麵粗糙度的方法主要有三種:計(jì)算法、試(shì)驗(yàn)法和類比法。其中最常用方法為類比法,具有簡單、快速和有效的(de)優點。使用類比法需要足夠的參考資料,當然現在已經有足夠豐富的參考資料。一(yī)般情況下,對於有尺寸(cùn)公差要求的零件,公差等級與表麵粗(cū)糙度值有一定的對應關係(xì),機械(xiè)零件的尺寸公差要求越小,往往其表麵粗糙度的值就越小,但它(tā)們之間並沒有固定的函數關係。例如,一些機器、儀器手柄、手輪、衛浴設備、食品機械,以及(jí)一些表麵改(gǎi)性的機械零件,它們的表麵要求處理得非常平滑,即表麵粗糙度要求很高,但(dàn)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(dù)與機械零件尺寸公差的關係有很多經驗和公式,有些還是相差很大的,即使使(shǐ)用(yòng)了(le)相同的經驗公式。


在實際工作中,不同機器對(duì)相同尺寸公差下的零件表麵粗糙度要求不同,在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(lèi)主要用於精密機械,對配合穩定性要求(qiú)較高。零件在使用過程中或重複裝配後的(de)磨損極限不應超過零件尺寸公差的10%。主(zhǔ)要用於(yú)精密儀器、儀表、精密量具的表麵(miàn),以及(jí)氣(qì)缸內表麵、精密(mì)機床主(zhǔ)軸頸、坐標鏜床主軸頸等非常重要零件的摩擦麵(miàn)。


第二種主(zhǔ)要用於普通精(jīng)密機械。這就要求(qiú)有很高(gāo)的配合穩(wěn)定性,零件的磨損極限(xiàn)不(bú)超過零件尺(chǐ)寸公差的25%,並且要求接觸麵很緊。主要用於機器、工具、與滾動軸承一起工作的表麵、錐形銷孔、滑動軸承的配合麵、輪齒(chǐ)的機(jī)加工麵等相對高速的接觸麵(miàn)。


第三種(zhǒng)主要用於(yú)機械零件(jiàn)磨損極限不(bú)超過尺寸公差值的50%,且箱蓋、套筒等相對(duì)運動部件無(wú)接觸麵的一般機械(xiè)。緊密(mì)的表麵、鍵和鍵槽工作(zuò)表麵。相對速度較慢的接觸麵,如支架(jià)孔、襯套、帶輪軸孔的工作麵、減(jiǎn)速(sù)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衡量(liàng)零件的表(biǎo)麵功(gōng)能和工藝的經濟性時(shí),一切都需要最終以實際為準。


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


表麵粗糙度對零件(jiàn)使用(yòng)情況有很(hěn)大影響。一般說來(lái),表麵粗糙度數值小,會(huì)提高配合質(zhì)量,減少磨損,延(yán)長零件使用壽命,但零件的加(jiā)工費用會增加。因此,要正確、合(hé)理地選用表麵粗糙度數值。 在設計(jì)零件時(shí),表麵粗糙度數值的選擇,是(shì)根據零(líng)件在機器中的作用(yòng)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(gè)方麵(miàn):


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


2、影響配(pèi)合的穩定性。對間隙配合來說,表麵越粗(cū)糙,就越易磨損,使工作過程中間隙逐漸增大;對過盈配合來說,由於裝配時將微觀凸峰(fēng)擠平,減小了實際有效過盈,降低了連接強度。


一般的,公差精度等級越高,必然地要求其表麵質量要好(hǎo)(從使用的角度來講);公差精度等級越高,必(bì)然加(jiā)工要精細,表麵質量自然會(huì)更好(從加工的角度來講)。所(suǒ)以,表麵粗糙度跟公差等級有關。
“假設一(yī)個公(gōng)差(chà)等級IT7,基本尺寸是25mm的軸,它的公差等級是25um,假如(rú)它的表麵粗(cū)糙度是Ra1.6,那為(wéi)什麽是1.6而不是3.2,或(huò)是0.8,或是6.3呢(ne)??1.6,0.8,3.2,6.3相(xiàng)比其公差25都小,那是為什麽選1.6??是什麽決定了粗糙度的大小?”——表麵粗糙度的高(gāo)、低(dī),還與加工成本有關(guān),在保證滿足使用的前提下,盡量選擇低加(jiā)工成本的粗糙(cāo)度數值,以(yǐ)提高經濟性。


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


表麵粗糙度跟尺寸(cùn)公差等級是有一定關聯的,以齒輪的漸(jiàn)開線(xiàn)齒麵的粗糙度為例:
一、正確的定義:
齒麵粗糙度0.8或1.6(也就是0.8微米、1.6微米)
公法線長度公差等(děng)級為IT5級(jí)(或IT6級)
二、錯誤的定(dìng)義之一:
粗糙度定為3.2
公法線長度公差等級為IT5級(或IT6級)
問題:齒麵太(tài)粗糙,尺寸精度相對(duì)太高
三(sān)、錯誤的定義之二:
粗糙度定為0.4
公法線長度公差(chà)等級為(wéi)IT8級
問題:齒麵粗糙度定義過高,公法線長度公差(chà)定義又過低
通俗的說:齒(chǐ)輪的(de)齒麵一般是要求比較光滑的,但你將其定義得如同水泥路麵那樣(yàng)的粗糙度,試想,這樣的齒輪有何精度呢?這(zhè)樣粗糙的齒麵(miàn),其表麵的波峰波穀之差都大於公法線(xiàn)尺寸(cùn)公差了,當然是不正確的配(pèi)置了,也就是說(shuō):尺寸精度與(yǔ)表麵粗糙度(dù)是有一定的關聯配置的,慢慢摸索就會明白的,祝你進步!


追問


但是你想想,假設一(yī)個(gè)公差等級IT7,基本尺(chǐ)寸是25mm的軸,它的公差(chà)等級是25um,假如它的表麵粗糙度是(shì)Ra1.6,那為什(shí)麽是1.6而不是3.2,或是0.8呢????


追答


按我(wǒ)的設計來說,這個軸的表麵(miàn)粗糙度可以定義為3.2,作為一般零件,並考慮降低加工成本,還可以(yǐ)定義(yì)為0.8(需要上磨床加工),若整套(tào)機器的檔次都比較高的(de)前提下,單個零件也會相應的提(tí)高表麵(miàn)質量,這種配比不是唯一對應(yīng)的數值關係,是有一定範圍可供選擇的,這取決於工程師的(de)想法


通常情況下,公差(chà)越小,機械零件表麵的(de)粗糙度也越(yuè)小,但他們沒有固定的函數關係,一(yī)些裝飾表麵除外。這是因為粗糙度規定(dìng)的(de)就是被加工麵的最高點和最低點(diǎn)之間的關係。一般要求的是被加工麵的不平整程度即粗糙度要小於公差等級要求(qiú),否則無法控製公差,即沒有測量點。在(zài)《機械設計手冊》上(shàng)給出出(chū)了兩者(zhě)的對應關係。
追問
你說的我懂,那我再問你一個問題,假設一個(gè)公差等級IT7,基本尺寸是25mm的軸,它的公差等級是25um,假如(rú)它(tā)的表麵粗糙(cāo)度是Ra1.6,那為什麽是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(bǐ)其公差25都(dōu)小,那是(shì)為什麽選1.6??是(shì)什(shí)麽決定了(le)粗糙度的大小?


表麵粗糙度與公差沒(méi)有(yǒu)直接的關係。但是很(hěn)粗糙(cāo)的表麵也做不成較小的公差,一(yī)般根據使用要求和要達到的(de)公差要(yào)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(yào)求。比如電鍍(dù)件沒有較好的粗糙度鍍後就沒有很好的表麵。再一公差要求為6級沒有3.2粗糙度以上要求就不能使(shǐ)用。


工件(jiàn)表麵粗糙(cāo)度是指表麵的微觀不平度,公差(chà)是用來控製宏觀尺(chǐ)寸的範圍的。


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