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零件圖的表面粗糙度

零件圖不僅要把零件的形狀和大小表達清楚，還需要對零件的材料、加工、檢驗、測量等提出必要的技術(shù)要求。用規(guī)定的代號、數(shù)字、文字等，表示零件在制造和檢驗過程中應(yīng)達到的技術(shù)指標，稱為技術(shù)要求。技術(shù)要求的主要內(nèi)容包括：表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、材料及熱處理等。這些內(nèi)容凡有指定代號的，需用代號注寫在視圖上，無指定代號的則用文字說明，注寫在圖紙的空白處。

1. 表面粗糙度的概念

零件的表面，無論采用哪種方法加工，都不可能絕對光滑、平整，將其置于顯微鏡下觀察，都將呈現(xiàn)出不規(guī)則的高低不平的狀況，高起的部分稱為峰，低凹的部分稱為谷，這種表面上具有較小間距的峰谷所組成的微觀幾何形狀特性，稱為表面粗糙度，如圖1所示。這是由于加工零件時，刀具在零件表面上留下刀痕和切削時金屬的塑性變形等影響，使零件表面存在著間距較小的輪廓峰谷。

圖1 表面粗糙度

表面粗糙度反映了零件表面的加工質(zhì)量，它對零件的耐磨性、耐腐蝕性、配合精度、疲勞強度及接觸剛度和密封性等都有較大影響。國家標準規(guī)定了零件表面粗糙度的評定參數(shù)，應(yīng)在滿足零件表面功能要求的前提下，合理地選擇表面粗糙度的參數(shù)值。一般來說，凡零件上有配合要求或有相對運動的表面，零件表面質(zhì)量要求較高。

2. 表面粗糙度代號

表面粗糙度用代號標注在圖樣上，代號由符號、數(shù)字及說明文字組成。在零件的每個表面，都應(yīng)按設(shè)計要求，標注表面粗糙度代號。表面粗糙度符號有三種，見表1。

表1 表面粗糙度符號

3. 表面粗糙度的高度評定參數(shù)

評定表面粗糙度的高度參數(shù)有：輪廓的算術(shù)平均偏差Ra、輪廓的最大高度Rz等。這里只介紹最常用的輪廓算術(shù)平均偏差Ra。其他內(nèi)容可參閱國家標準。

輪廓的算術(shù)平均偏差Ra是指在取樣長度l內(nèi)，輪廓偏距y絕對值的算術(shù)平均值，如圖2。

圖2 輪廓算術(shù)平均偏差

表面粗糙度的高度評定參數(shù)Ra的數(shù)值見表2。

表2表面粗糙度Ra數(shù)值 μm

零件的表面粗糙度高度評定參數(shù)輪廓算術(shù)平均偏差Ra的數(shù)值越大，表面越粗糙，零件表面質(zhì)量越低，加工成本就越低;輪廓算術(shù)平均偏差Ra的數(shù)值越小，表面越光滑，零件表面質(zhì)量越高，加工成本就越高。因此，在滿足零件使用要求的前提下，應(yīng)合理選用表面粗糙度參數(shù)。

4. 表面粗糙度代號在圖樣上的標注

表面粗糙度符號的畫法如圖3所示。對于Ra、Rz粗糙度高度參數(shù)，尤其選用Ra數(shù)值的為最多，標注Ra數(shù)值時省略Ra字樣，見表3。

圖3 表面粗糙度符號的畫法

表3 表面粗糙度代號

在圖樣上標注表面粗糙度時，應(yīng)注意以下幾點：

(1) 同一零件圖中，每個表面一般只標注一次表面粗糙度代號。

(2) 表面粗糙度代號的尖端必須從材料外指向材料表面。

(3) 表面粗糙度代號應(yīng)標注在可見輪廓線、尺寸線、尺寸界線或引出線上，并且盡量標注在有關(guān)范圍附近，如圖4所示。

圖4 表面粗糙度的標注示例

圖5 表面粗糙度的標注

(4) 當表面粗糙度代號中，僅有高度參數(shù)值一項內(nèi)容時，表面粗糙度代號和數(shù)字的方向應(yīng)按圖5規(guī)則標注。

(5) 當零件表面有相同的表面粗糙度要求時，可將表面粗糙度代號統(tǒng)一標注在圖樣的右上角，如圖6所示。

圖6 相同表面的表面粗糙度標注

圖7 不連續(xù)的同一表面、連續(xù)表面的標柱

當零件各表面的表面粗糙度要求不同時，可將使用最多的一種表面粗糙度代號統(tǒng)一標注在圖樣的右上角，并在代號的前面加上“其余”二字，如圖4所示。

零件上連續(xù)表面、重復要素(如孔、齒、槽等)的表面和用細實線連接不連續(xù)的同一表面，其表面粗糙度代號只注一次，如圖7所示。

圖8 同一表面不同要求的注法

圖9 螺紋、齒輪、鍵槽、倒角、圓角的注法

同一表面上有不同的表面粗糙度要求時，應(yīng)用細實線畫出其分界線，并注出相應(yīng)的表面粗糙度代號和尺寸，如圖8所示。

齒輪、螺紋、鍵槽等的工作表面和倒角、圓角的表面粗糙度代號可以簡化標注，如圖9所示。

5. 表面粗糙度的選用

表面粗糙度參數(shù)值的選用，應(yīng)該既要滿足零件表面的功能要求，又要考慮經(jīng)濟合理性。具體選用時，可參照已有的類似零件圖，用類比法確定。

選用時要注意以下問題：

① 在滿足功用的前提下，盡量選用較大的表面粗糙度數(shù)值，以降低生產(chǎn)成本。

② 一般情況下，零件的接觸表面比非接觸表面的粗糙度參數(shù)值要小。

③ 受循環(huán)載荷的表面極易引起應(yīng)力集中的表面，表面粗糙度參數(shù)值要小。

④ 配合性質(zhì)相同，零件尺寸小的比尺寸大的表面粗糙度參數(shù)值要小;同一公差等級，小尺寸比大尺寸、軸比孔的表面粗糙度參數(shù)值要小。

⑤ 運動速度高、單位壓力大的磨擦表面比運動速度低，單位壓力小的磨擦表面的粗糙度參數(shù)值小。

⑥ 要求密封性、耐腐蝕的表面其粗糙度參數(shù)值要小。

表4列舉了表面粗糙度參數(shù)Ra值與加工方法的關(guān)系及其應(yīng)用實例，可供選用時參考。

表4 表面粗糙度參數(shù)Ra值應(yīng)用舉例