机械零件的表面都是经过各种机械加工形成的,表面上加工痕迹是一些大小不同、高低不等、形状各异的蜂和谷,便表面粗糙不平。例如,粗车外圆表面产坐100—25um的粗糙度,抛光或超精研磨的表面产生0.1一0.012um的粗糙度。各种加工方法的表面轮廓曲线如所示。
零件表面的几何形态称为表面形貌,是由表面的最后加工方法、刀痕、切屑分裂时的变形、刀具与表面的摩擦和加工系统的振动等造成的。零件表面形貌由宏观几何形状、表面波度和粗糙度(微观几何形状)构成。
宏观几何形状是宏观表面轮廓线与名义几何形状的粗大偏差;表面波度是表面上周期性的波浪形状,介于宏观与微观几何形状之间;粗糙度是微观表面轮廓的几何形状偏差。
表面粗糙度直接影响零件摩擦表面的实际接触面积的大小和实际压强的大小。两个表面接触时,实际接触面积远远小于名义接触面积,仅是名义接触面积的0.01%一0.1%。零件表面粗糙度直接影响表面的耐磨性、疲劳强度、耐蚀性和配合性质的稳定性。
评定表面粗糙度的方法很多,常用的方法是轮廓
算术平均偏差Ra。Ra是表面轮廓在取样长度内各点的平均高度,反映了表面粗糙度的大小。在取样长度l内轮廓表面上各点至轮廓中线OO的距离(y1,y2…yn)绝对值总和的算术平均值,即