Die Oberflächenrauheit ist ein wichtiger technischer Index, der den mikroskopischen geometrischen Formfehler der Teileoberfläche widerspiegelt, und ist die Hauptgrundlage für die Prüfung der Oberflächenqualität des Teils; ob es angemessen ist oder nicht, steht in direktem Zusammenhang mit der Qualität, der Lebensdauer und den Produktionskosten des Produkts.
Es gibt drei Verfahren zur Auswahl der Oberflächenrauheit mechanischer Teile, nämlich Berechnungsverfahren, Testverfahren und Analogieverfahren. Bei der Konstruktion mechanischer Teile ist die am häufigsten verwendete Methode die Analogiemethode, die einfach, schnell und effektiv ist. Die Anwendung der Analogiemethode erfordert ausreichend Referenzmaterialien, und verschiedene vorhandene mechanische Konstruktionshandbücher bieten umfassendere Materialien und Dokumente. Am gebräuchlichsten ist die der Toleranzklasse entsprechende Oberflächenrauheit.
Im Allgemeinen ist der Oberflächenrauhigkeitswert mechanischer Teile um so kleiner, je kleiner die Anforderungen an die Maßtoleranz mechanischer Teile sind, aber es gibt keine feste funktionale Beziehung zwischen ihnen. Beispielsweise müssen Griffe, Handräder an einigen Maschinen, Instrumente, Sanitäranlagen und die modifizierte Oberfläche einiger mechanischer Teile an Lebensmittelmaschinen sehr glatt bearbeitet werden, dh die Anforderungen an die Oberflächenrauheit sind hoch, aber ihre Abmessungen Toleranzanforderungen sind sehr hoch. Niedrig. Im Allgemeinen besteht bei Teilen mit Maßtoleranzanforderungen immer noch eine gewisse Übereinstimmung zwischen dem Toleranzniveau und dem Oberflächenrauheitswert.
In einigen Konstruktionshandbüchern für mechanische Teile und Monographien zur mechanischen Fertigung gibt es viele Einführungen zu den Erfahrungs- und Berechnungsformeln der Beziehung zwischen der Oberflächenrauheit mechanischer Teile und der Maßtoleranz mechanischer Teile, und sie sind für den Leser zur Auswahl aufgeführt, aber als Solange Sie sorgfältig lesen, werden Sie feststellen, dass, obwohl dieselbe empirische Berechnungsformel verwendet wird, die Werte in der Liste nicht dieselben sind und einige von ihnen große Unterschiede aufweisen. Dies schafft Verwirrung für diejenigen, die mit der Situation nicht vertraut sind. Es erhöht auch ihre Schwierigkeit bei der Auswahl der Oberflächenrauheit für die mechanische Teilebearbeitung.
Bei der tatsächlichen Arbeit haben ihre Teile für verschiedene Arten von Maschinen unterschiedliche Anforderungen an die Oberflächenrauheit bei gleicher Maßtoleranz. Das ist das Stabilitätsproblem der Kooperation. Beim Konstruktions- und Herstellungsprozess von mechanischen Teilen sind die Anforderungen an die Stabilität und Austauschbarkeit der Teile für verschiedene Maschinentypen unterschiedlich. Im bestehenden Konstruktionshandbuch für mechanische Teile spiegeln sich hauptsächlich die folgenden drei Typen wider:
Die erste Kategorie wird hauptsächlich in Präzisionsmaschinen verwendet, die eine hohe Stabilität der Zusammenarbeit erfordern. Es wird gefordert, dass die Verschleißgrenze der Teile während des Gebrauchs oder nach wiederholter Montage 10 Prozent des Maßtoleranzwerts der Teile nicht überschreiten sollte. Dies ist die Hauptanwendung auf der Oberfläche von Präzisionsinstrumenten, Messgeräten, Präzisionsmesswerkzeugen und der Reibungsfläche von äußerst wichtigen Teilen, wie z. B. der Innenfläche von Zylindern, dem Hauptzapfen von Präzisionswerkzeugmaschinen und dem Hauptzapfen des Lehrenbohrens Maschinen.
Die zweite Kategorie wird hauptsächlich für gewöhnliche Präzisionsmaschinen verwendet, die eine hohe Stabilität des Zusammenwirkens erfordern, erfordern, dass die Verschleißgrenze der Teile 25 Prozent des Toleranzwerts der Teile nicht überschreitet, und eine sehr gute Kontaktoberfläche erfordern. Es wird hauptsächlich in Werkzeugmaschinen, Werkzeugen, Oberflächen mit Wälzlagern, Bohrungen für Kegelstifte und Kontaktflächen mit relativ hohen Geschwindigkeiten wie Passflächen von Gleitlagern, Arbeitsflächen von Zahnradzähnen usw. verwendet.
Die dritte Kategorie wird hauptsächlich für allgemeine Maschinen verwendet, die erfordern, dass die Verschleißgrenze mechanischer Teile 50 Prozent des Maßtoleranzwerts nicht überschreitet und es keine Kontaktfläche von relativ beweglichen Teilen wie Gehäuseabdeckungen, Hülsen, Oberflächen gibt, die erforderlich sind enger Kontakt, Keile und Keilnuten Arbeitsfläche; Kontaktfläche mit niedriger relativer Bewegungsgeschwindigkeit, wie z. B. Halterungsloch, Buchse, Arbeitsfläche mit Radwellenloch, Reduzierstück usw.
Hier führen wir eine statistische Analyse verschiedener Tabellenwerte im Handbuch für mechanische Konstruktionen durch und konvertieren die alte nationale Norm für die Oberflächenrauheit (GB{{0}}) in eine neue nationale Norm (GB1031-83) veröffentlicht von der internationalen Norm ISO im Jahr 1983. ), unter Verwendung des bevorzugten Bewertungsparameters, d. Und unter Verwendung der ersten Reihe von numerischen Werten, die von Ra bevorzugt werden, wird die Beziehung zwischen der Oberflächenrauhigkeit Ra und der Dimensionstoleranz IT abgeleitet als
Klasse 1: Ra größer oder gleich 1,6 Ra kleiner oder gleich 0,008×IT
Ra Kleiner als oder gleich {{0}}.8Ra Kleiner als oder gleich 0,010×IT
Typ 2: Ra größer als oder gleich 1,6 Ra kleiner als oder gleich 0.021×IT
Ra Kleiner als oder gleich {{0}}.8Ra Kleiner als oder gleich 0,018×IT
Klasse 3: Ra Kleiner als oder gleich 0,042×IT
Listen Sie die drei obigen relationalen Ausdrücke auf, wie in Tabelle 1, Tabelle 2 und Tabelle 3 gezeigt.
Bei der Konstruktion mechanischer Teile sollte bei der Auswahl des Oberflächenrauheitswerts gemäß der Maßtoleranz der entsprechende Tabellenwert entsprechend den verschiedenen Maschinentypen ausgewählt werden.
Zu beachten ist, dass Ra in der Tabelle den Wert der ersten Reihe annimmt, während der Grenzwert der alten nationalen Norm Ra der Wert der zweiten Reihe ist. Bei der Umrechnung kommt es zu Problemen mit oberen und unteren Zahlenwerten. In der Tabelle verwenden wir die obere Ebene für die Werte in der Tabelle, weil es vorteilhaft ist, die Produktqualität zu verbessern, und die untere Ebene für die einzelnen Werte. Der Inhalt und die Form der Tabelle, die dem Toleranzgrad und der Oberflächenrauheit des alten nationalen Normals entspricht, ist relativ kompliziert. Bei gleichem Toleranzgrad, gleicher Größe, gleichem Grundmaß sind die Oberflächenrauheitswerte der Bohrung und der Welle unterschiedlich, und auch die Werte unterschiedlicher Passungsarten sind unterschiedlich. , weil der Toleranzwert des alten Toleranz- und Passungsstandards (GB159-59) mit den oben genannten Faktoren zusammenhängt. Die aktuelle neue nationale Standardtoleranz und -passung (GB1800-79) hat denselben Standardtoleranzwert für jede Grundabmessung in derselben Toleranzklasse und demselben Größensegment, was die Korrespondenztabelle zwischen Toleranzklasse und Oberflächenrauheit erheblich vereinfacht. und auch Es ist wissenschaftlicher und vernünftiger.
Bei der Konstruktionsarbeit muss die Wahl der Oberflächenrauheit letztendlich von der Realität ausgehen und die Oberflächenfunktion und Prozessökonomie des Teils vollständig messen, um eine vernünftige Wahl zu treffen. Die in der Tabelle angegebenen Toleranzgrade und Oberflächenrauheitswerte können als Referenz für die Konstruktion verwendet werden.
