La rugositat superficial és un índex tècnic important que reflecteix l'error de forma geomètrica microscòpica de la superfície de la peça i és la base principal per provar la qualitat de la superfície de la peça; si és raonable o no està directament relacionat amb la qualitat, la vida útil i el cost de producció del producte.
Hi ha tres mètodes per seleccionar la rugositat superficial de les peces mecàniques, és a dir, mètode de càlcul, mètode de prova i mètode d'analogia. En el disseny de peces mecàniques, el mètode més utilitzat és el mètode d'analogia, que és senzill, ràpid i eficaç. L'aplicació del mètode d'analogia requereix materials de referència suficients, i diversos manuals de disseny mecànic existents proporcionen materials i documents més complets. El més utilitzat és la rugositat superficial adequada a la classe de tolerància.
En general, com més petit sigui el requisit de tolerància dimensional de les peces mecàniques, menor serà el valor de la rugositat superficial de les peces mecàniques, però no hi ha una relació funcional fixa entre elles. Per exemple, les nanses, volants d'algunes màquines, instruments, equips sanitaris i la superfície modificada d'algunes peces mecàniques de la maquinària alimentària, les seves superfícies s'han de processar molt suaument, és a dir, els requisits de rugositat de la superfície són alts, però les seves dimensions els requisits de tolerància són molt alts. Baix. En general, per a peces amb requisits de tolerància dimensional, encara hi ha una certa correspondència entre el nivell de tolerància i el valor de rugositat superficial.
En alguns manuals de disseny de peces mecàniques i monografies de fabricació mecànica, hi ha moltes introduccions sobre l'experiència i les fórmules de càlcul de la relació entre la rugositat superficial de les peces mecàniques i la tolerància dimensional de les peces mecàniques, i s'enumeren perquè els lectors puguin triar, però com sempre que llegiu amb atenció, ho trobareu que, tot i que s'adopta la mateixa fórmula de càlcul empíric, els valors de la llista no són els mateixos, i alguns d'ells tenen grans diferències. Això crea confusió per a aquells que no estan familiaritzats amb la situació. També augmenta la seva dificultat per seleccionar la rugositat superficial per al treball de peces mecàniques.
En el treball real, per a diferents tipus de màquines, les seves peces tenen requisits diferents de rugositat superficial amb la mateixa tolerància dimensional. Aquest és el problema d'estabilitat de la cooperació. En el procés de disseny i fabricació de peces mecàniques, per a diferents tipus de màquines, els requisits d'estabilitat i intercanviabilitat de les peces són diferents. Al manual de disseny de peces mecàniques existent, es reflecteixen principalment els tres tipus següents:
La primera categoria s'utilitza principalment en maquinària de precisió, que requereix una gran estabilitat de cooperació. Es requereix que el límit de desgast de les peces no superi el 10 per cent del valor de tolerància dimensional de les peces durant l'ús o després d'un muntatge repetit. Aquesta és l'aplicació principal a la superfície d'instruments de precisió, mesuradors, eines de mesura de precisió i la superfície de fricció de peces extremadament importants, com ara la superfície interior dels cilindres, el diari principal de màquines-eina de precisió i el diari principal d'avorriment de plantilla. màquines.
La segona categoria s'utilitza principalment per a maquinària de precisió ordinària, que requereix una gran estabilitat de cooperació, requereix que el límit de desgast de les peces no superi el 25 per cent del valor de tolerància de les peces i requereix una superfície de contacte molt bona. S'utilitza principalment en màquines-eina, eines, superfícies acoblades amb coixinets, forats cònics i superfícies de contacte amb velocitats relativament altes, com ara superfícies d'acoblament de coixinets lliscants, superfícies de treball de dents d'engranatges, etc.
La tercera categoria s'utilitza principalment per a maquinària general, que requereix que el límit de desgast de les peces mecàniques no superi el 50 per cent del valor de tolerància dimensional i no hi hagi superfície de contacte de parts mòbils relatives, com ara cobertes de caixes, mànigues, superfícies que requereixin contacte proper, claus i ranures Superfície de treball; superfície de contacte amb una velocitat de moviment relativa baixa, com ara el forat del suport, el casquet, la superfície de treball amb el forat de l'eix de la roda, el reductor, etc.
Aquí realitzem una anàlisi estadística de diversos valors de la taula al manual de disseny mecànic i convertim l'antic estàndard nacional de rugositat superficial (GB{{0}}) en un nou estàndard nacional (GB{1031-83). promulgada per la norma internacional ISO el 1983. ), utilitzant el paràmetre d'avaluació preferit, és a dir, el valor de desviació mitjana aritmètica del contorn Ra=(1)/(l)∫l0|y|dx. I utilitzant la primera sèrie de valors numèrics preferits per Ra, la relació entre la rugositat superficial Ra i la tolerància dimensional IT es dedueix com
Classe 1: Ra Major o igual a 1,6 Ra Menor o igual a 0,008×IT
Ra Menor o igual a {{0}},8Ra Menor o igual a 0,010×IT
Tipus 2: Ra Major o igual a 1,6 Ra Menor o igual a 0,021×IT
Ra Menor o igual a {{0}},8Ra Menor o igual a 0,018×IT
Classe 3: Ra Menor o igual a 0,042×IT
Enumereu les tres expressions relacionals anteriors, tal com es mostra a la taula 1, la taula 2 i la taula 3.
En el disseny de peces mecàniques, en seleccionar el valor de la rugositat de la superfície segons la tolerància dimensional, s'ha de seleccionar el valor de la taula corresponent segons els diferents tipus de màquines.
Cal tenir en compte que el Ra de la taula adopta el valor de la primera sèrie, mentre que el valor límit de l'antic estàndard nacional Ra és el valor de la segona sèrie. En convertir, hi haurà problemes de valors numèrics superiors i inferiors. A la taula, utilitzem el nivell superior per als valors de la taula, perquè és beneficiós millorar la qualitat del producte, i el nivell inferior per als valors individuals. El contingut i la forma de la taula corresponents al grau de tolerància i la rugositat superficial de l'antiga norma nacional són relativament complicats. Per al mateix grau de tolerància, la mateixa mida, la mateixa mida bàsica, els valors de rugositat superficial del forat i l'eix són diferents i els valors dels diferents tipus d'ajust també són diferents. , això es deu al fet que el valor de tolerància de l'antic estàndard de tolerància i ajust (GB159-59) està relacionat amb els factors anteriors. El nou ajust i tolerància estàndard nacional actual (GB1800-79) té el mateix valor de tolerància estàndard per a cada dimensió bàsica a la mateixa classe de tolerància i el mateix segment de mida, cosa que simplifica enormement la taula de correspondència entre la classe de tolerància i la rugositat de la superfície. i també és més científic i raonable.
En el treball de disseny, en última instància, l'elecció de la rugositat superficial ha de partir de la realitat i mesurar completament la funció superficial i l'economia de procés de la peça per tal de fer una elecció raonable. Els graus de tolerància i els valors de rugositat superficial indicats a la taula es poden utilitzar com a referència per al disseny.
