表面结构是指在有限区域上表面粗糙度、表面波纹度、纹理方向、表面几何形状及表面缺陷等表面特征的总称。它出自零件几何表面重复或偶然的偏差,这些偏差形成该表面的三维形貌。本节主要介绍表面粗糙度的表示法。
零件的表面,即使经过精细加工,也不可能绝对平整。在显微镜下可以看到高低不平的情况。由这种在零件的加工表面上的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特征称为表面轮廓。它是由加工方法、机床振动和材料均匀程度等因素造成的。表面轮廓分为原始轮廓(P)、粗糙度轮廓(R)、波纹度轮廓(W)。轮廓参数是我国工程图样中最常用的评定参数。评定表面粗糙度轮廓有两个高度参数Ra和Rz。
表面粗糙度是评定零件表面质量的重要指标,它对零件的耐磨性、耐腐蚀性、疲劳强度、零件间的配合性能及使用寿命等均有影响。当然,表面粗糙度要求越高,加工越困难,零件的成本也就越高,所以要根据使用要求和加工条件合理选用表面粗糙度轮廓参数值。一般情况下,凡是零件上有配合要求或相对运动的表面,表面粗糙度轮廓参数值要小。表面结构的注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致。
(一)表面轮廓的评定参数
表面轮廓的评定参数主要有两个,一个是轮廓算术平均偏差Ra,另一个是轮廓最大高度Rz。相比轮廓最大高度Rz,轮廓算术平均偏差Ra在图样中标注更多。
在取样长度l内在被测方向上,轮廓线上各点到中线距离的绝对值的算术平均值,称为轮廓算术平均偏差Ra,如图5-33所示,用公式表示如下:
或(近似公式)
图5-33 轮廓算术平均偏差Ra
由上式求得的Ra一般以微米(μm)为单位。
Rz是指在同一取样长度内,最高轮廓峰顶线与最低轮廓谷底线之间的距离。峰顶线和谷底线平行于中线且分别通过轮廓最高点和最低点。
(二)表面轮廓参数值的选择
在图样上给出表面轮廓参数值是设计人员为保证零件表面质量而提出的要求。选用表面轮廓参数值时要有一定的实践经验或参照类似零件。选用表面轮廓参数值时一般要遵循以下原则。
(1)在满足零件表面功能要求的前提下,应尽量选用较大的表面轮廓参数值,以便减小加工困难,降低生产成本。
(2)零件工作表面的轮廓参数值要小于非工作表面的轮廓参数值。
(3)零件摩擦表面的轮廓参数值要小于非摩擦表面的轮廓参数值。
(4)配合表面的轮廓参数值要小于非配合表面的轮廓参数值。
(5)零件尺寸精度要求越高,表面的轮廓参数值应取得越小。
(6)运动速度高、单位压力大的摩擦表面的粗糙度参数值应小于运动速度低、单位压力小的表面的参数值。
(三)表面结构的图形符号及其标注
1.表面结构图形符号的画法(www.xing528.com)
表面结构图形符号的画法如图5-34所示。
2.各表面结构符号的意义
为了明确表面结构要求,除了要标注表面结构参数和数值外,必要时还加注补充要求,包括加工方法(工艺)、加工余量、表面纹理及方向等,这样就组成表面结构完整图形符号及参数形式。这些补充要求在图形符号中的注写位置如图5-35所示。
图5-34 表面结构图形符号的画法
图5-35 补充要求的注写位置
位置a:注写第一个表面结构要求(即表面轮廓数值,常用表面粗糙度轮廓数值)。
位置b:注写第二个表面结构要求(在参数代号和极限值之间需插入空格)。
位置c:注写加工方法、表面处理、涂层或其他加工工艺要求等。
位置d:注写注写表面纹理和方向,如“=”(平行)、“×”(交叉)等。
位置e:注写加工余量,单位为mm。
表面结构的图形符号及其意义如表5-9所示。
表5-9 表面结构的图形符号及其意义
3.表面结构符(代)号及其标注(GB/T 131—2006)位置和方法
表面结构符(代)号及其标注位置和方法示例如图5-36~图5-39所示。
图5-36 表面结构符(代)号及其标注位置和方法示例(一)
图5-37 表面结构符(代)号及其标注位置和方法示例(二)
图5-38 表面结构符(代)号及其标注位置和方法示例(三)(压紧盖零件图)
图5-39 表面结构符(代)号及其标注位置和方法示例(四)
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。