机械制图基础知识之零件图表面粗糙度
倍杰教育 发布时间:2021/5/11
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零件图的表面粗糙度
零件图不仅要把零件的形状和大小表达清楚,还需要对零件的材料、加工、检验、测量等提出必要的技术要求。用规定的代号、数字、文字等,表示零件在制造和检验过程中应达到的技术指标,称为技术要求。技术要求的主要内容包括:表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、材料及热处理等。这些内容凡有指定代号的,需用代号注写在视图上,无指定代号的则用文字说明,注写在图纸的空白处。
1.表面粗糙度的概念
零件的表面,无论采用哪种方法加工,都不可能绝对光滑、平整,将其置于显微镜下观察,都将呈现出不规则的高低不平的状况,高起的部分称为峰,低凹的部分称为谷,这种表面上具有较小间距的峰谷所组成的微观几何形状特性,称为表面粗糙度,如图1所示。这是由于加工零件时,刀具在零件表面上留下刀痕和切削时金属的塑性变形等影响,使零件表面存在着间距较小的轮廓峰谷。
图1表面粗糙度
表面粗糙度反映了零件表面的加工质量,它对零件的耐磨性、耐腐蚀性、配合精度、疲劳强度及接触刚度和密封性等都有较大影响。国家标准规定了零件表面粗糙度的评定参数,应在满足零件表面功能要求的前提下,合理地选择表面粗糙度的参数值。一般来说,凡零件上有配合要求或有相对运动的表面,零件表面质量要求较高。
2.表面粗糙度代号
表面粗糙度用代号标注在图样上,代号由符号、数字及说明文字组成。在零件的每个表面,都应按设计要求,标注表面粗糙度代号。表面粗糙度符号有三种,见表1。
表1表面粗糙度符号
3.表面粗糙度的高度评定参数
评定表面粗糙度的高度参数有:轮廓的算术平均偏差Ra、轮廓的最大高度Rz等。这里只介绍最常用的轮廓算术平均偏差Ra。其他内容可参阅国家标准。
轮廓的算术平均偏差Ra是指在取样长度l内,轮廓偏距y绝对值的算术平均值,如图2。
图2轮廓算术平均偏差
表面粗糙度的高度评定参数Ra的数值见表2。
表2表面粗糙度Ra数值μm
零件的表面粗糙度高度评定参数轮廓算术平均偏差Ra的数值越大,表面越粗糙,零件表面质量越低,加工成本就越低;轮廓算术平均偏差Ra的数值越小,表面越光滑,零件表面质量越高,加工成本就越高。因此,在满足零件使用要求的前提下,应合理选用表面粗糙度参数。
4.表面粗糙度代号在图样上的标注
表面粗糙度符号的画法如图3所示。对于Ra、Rz粗糙度高度参数,尤其选用Ra数值的为最多,标注Ra数值时省略Ra字样,见表3。
图3表面粗糙度符号的画法
表3表面粗糙度代号
在图样上标注表面粗糙度时,应注意以下几点:
(1)同一零件图中,每个表面一般只标注一次表面粗糙度代号。
(2)表面粗糙度代号的尖端必须从材料外指向材料表面。
(3)表面粗糙度代号应标注在可见轮廓线、尺寸线、尺寸界线或引出线上,并且尽量标注在有关范围附近,如图4所示。
图4表面粗糙度的标注示例
图5表面粗糙度的标注
(4)当表面粗糙度代号中,仅有高度参数值一项内容时,表面粗糙度代号和数字的方向应按图5规则标注。
(5)当零件表面有相同的表面粗糙度要求时,可将表面粗糙度代号统一标注在图样的右上角,如图6所示。
图6相同表面的表面粗糙度标注
图7不连续的同一表面、连续表面的标柱
当零件各表面的表面粗糙度要求不同时,可将使用最多的一种表面粗糙度代号统一标注在图样的右上角,并在代号的前面加上“其余”二字,如图4所示。
零件上连续表面、重复要素(如孔、齿、槽等)的表面和用细实线连接不连续的同一表面,其表面粗糙度代号只注一次,如图7所示。
图8同一表面不同要求的注法
图9螺纹、齿轮、键槽、倒角、圆角的注法
同一表面上有不同的表面粗糙度要求时,应用细实线画出其分界线,并注出相应的表面粗糙度代号和尺寸,如图8所示。
齿轮、螺纹、键槽等的工作表面和倒角、圆角的表面粗糙度代号可以简化标注,如图9所示。
5.表面粗糙度的选用
表面粗糙度参数值的选用,应该既要满足零件表面的功能要求,又要考虑经济合理性。具体选用时,可参照已有的类似零件图,用类比法确定。
选用时要注意以下问题:
①在满足功用的前提下,尽量选用较大的表面粗糙度数值,以降低生产成本。
②一般情况下,零件的接触表面比非接触表面的粗糙度参数值要小。
③受循环载荷的表面极易引起应力集中的表面,表面粗糙度参数值要小。
④配合性质相同,零件尺寸小的比尺寸大的表面粗糙度参数值要小;同一公差等级,小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度参数值要小。
⑤运动速度高、单位压力大的磨擦表面比运动速度低,单位压力小的磨擦表面的粗糙度参数值小。
⑥要求密封性、耐腐蚀的表面其粗糙度参数值要小。
表4列举了表面粗糙度参数Ra值与加工方法的关系及其应用实例,可供选用时参考。
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