本帖最后由 twq19810302 于 2022-3-19 10:47 编辑
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许多零部件需要具有特定的表面加工结果，以便达成所要求的功能。例如烤漆前的汽车车体或曲轴或凸轮轴上的颈轴承。
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什么是表面粗糙度？
# Y. g/ ?8 B/ B. H# Y0 i表面粗糙度（Surface Roughness）就是我们日常测量中所说的面粗糙度，可以理解为在加工产品过程中细小间距和微小峰谷的不平整度。 通常被定义为两个波峰值或者两个波谷指之间的微小距离（波距），在一般情况下波距都在1mm以内或者更小，也可定义为微观轮廓的测量，俗称微观误差值。 ' ?9 o5 ?' L: P; L! ^ ]$ Z
综上所说，大家可能已经有了一个关于粗糙度笼统的概念，那么下记内容是更详细地进行了分析。 我们一般评价粗糙度会有基准线，基准线以上最高点我们叫波峰点，基准线以下最低点叫波谷点，那么波峰和波谷之间的高度我们用Z来表示，加工产品的微观纹理的间距我们用S来表示。 + Z% J" q& ?3 R) G* z" f
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- ] m) Q! `+ i. [/ l8 W% l通常情况下S值的大小在国家检定标准里给了相关的定义： S＜1mm 定义为表面粗糙度 1≤S≤10mm 定义为表面波纹度 中国国家计量检定标准中规定：通常情况下用VDA3400、Ra、Rmax这三个参数来评价检定表面粗糙度，计量单位通常用μm表示。 $ I) D5 L( m9 ~9 p& k
评价参数的关系
, Z2 G5 Y& D% W4 @! @: u: H. RRa定义为曲线平均算术偏差（平均粗糙度），Rz的定义为不平度平均高度，Ry定义为最大高度。微观轮廓的最大高度差Ry在其他标准中也使用Rmax来表示。 Ra、Rmax的具体关系还请参考下面的表格：
/ k# B7 i# w G表：Ra，Rmax参数对比（um） / G& X' j" X4 m0 D, ^
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- E" K* c# L/ R$ z6 e表面粗糙度是如何形成的？
- v9 C7 B# N, p! N' W1 U表面粗糙度的形成是由工件的加工过程引起的。而加工的方法、工件的材料，工艺过程都是影像表面粗糙度的因素。 例如：放电加工时被加工零件表面出现放电凹凸点。 加工工艺和零件材质有所不同，被加工零件表面留下的微观痕迹也有各种差别，比如（疏密，深浅，形状变化等）。 ' G& ?% s" D R$ V: o! ]' G1 O
3 q" s7 u, ^3 Z8 L表面粗糙度对工件的影响
1 T& N# x7 |' B0 s工件的耐磨性 配合稳定性 疲劳强度 耐腐蚀性 密封性 接触刚度 测量精度 …… 镀涂层、导热性和接触电阻、反射能力和辐射性能、液体和气体流动的阻力、导体表面电流的流通等都会有不同程度的影响。
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* d {* Z: e$ A' D4 C表面粗糙度的评价依据
) \& v) p1 u) A. @9 W( R8 w- [① 取样长度 各参数的单位长度，取样长度是评价表面粗糙度规定一段基准线的长度。在ISO1997标准下一般使用0.08mm,0.25mm,0.8mm,2.5mm,8mm为基准长度。 - T6 i& c+ X/ N7 o: c
8 @% v1 ]- [4 b( ]! j9 X. e4 n3 @② 评价长度 由N个基准长度所构成。零部件表面各部分的表面粗糙度，在一个基准长度上无法真实地体现出粗糙度真实参数，而是需要取N个取样长度来评定表面粗糙度。在ISO1997标准下评定长度一般为N等于5。 8 L( t; c) I4 i n
③ 基准线 基准线是评定粗糙度参数的轮廓中线。一般有最小二乘法中线和轮廓算术平均中线。 【最小二乘法中线】是把测量过程中采集的点进行最小二乘法计算。 【轮廓算术平均中线】在取样长度内，使中线上下两部分轮廓的面积相等。 理论上最小二乘中线是理想的基准线，但在实际应用中很难获得，因此一般用轮廓的算术平均中线代替，且测量时可用一根位置近似的直线进行代替使用。 0 i) i6 ~- J2 u" [6 c6 H8 W+ }
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) R6 v4 [! `& D/ ^表面粗糙度如何获得？
9 A& J' G: s6 F2 S8 I# l. s1 s# Y表面粗糙度的评价在制造业中越发被重视。要研究表面粗糙度，需要使用专用的机器，即：
/ ? T( S4 J8 {* j6 Y表面粗糙度测量仪
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$ `3 f5 o! c* [9 d4 o7 s5 nFormtracer Avant系列
: s Z( R0 c% Z5 A' P& N; G表面粗糙度测量机是以安装高敏感性金刚石测针划过表面，就像是留声机的拾音器一样。再将大规模波纹以及轮廓的小波长粗糙度从较长波长中分离出来，即测量仪做电子过滤。 *测针型粗糙度测量仪特性的定义可参考ISO 3274：1996。 + ]# f6 Z' a2 o) ?
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测针式表面粗糙度测量仪的构成示意图： . D6 G4 B6 v/ _2 B( P/ w, A. g8 d3 k
! A2 ^- G' W# p; H1 ^$ Q大部分正确的、完整的表面粗糙度测量法，虽然都是使用专用的测量机，但在有的情况下，为了快捷且低成本操作也可以使用手持套装工具测量，如下图：
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粗糙度比较片是以镍为基础，以电铸方式制成的样本，用于金属加工非常理想，属于非常有效的辅助工具。 操作者使用时只要以指甲在一组中的每一片表面都横刮而过，寻找与被比较工件最接近的即可。有人会将这些模型组作为查询表，但是值得注意的是，这并非材质标准。 粗糙度测量机可以实现的功能不同，评价的方法不同，成本也各有高低。选型之前可以到专业的生产厂商进行咨询，根据所需选择最适合的机型。 1 I+ o/ k8 y) A7 P |" ?6 R& g
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发表于 2022-3-19 10:45:52
