機械加工中粗糙度分為幾級 表面粗糙度測量方法有哪幾種

你可知道粗糙度為什么是0.8, 1.6, 3.2, 6.3, 12.5?

你可知道油缸缸徑為什么是63, 80, 100, 125?

你可知道油缸壓力為什么是6.3, 16, 25, 31.5?

你可知道螺紋規(guī)格為什么是6, 8, 10, 12, 14, 16?

你可知道機械設計手冊上無數(shù)的表格，所有產品樣本上的參數(shù)表，都是怎么來的?

一切都來源于偉大的優(yōu)先數(shù)系！

法國工程師雷諾看到熱氣球上的鋼絲繩規(guī)格繁多，他就想了一個辦法，將10開5次方，得到一個數(shù)1.6，然后輾轉相乘，得出5個優(yōu)先數(shù)如下:

1.0

1.6

2.5

4.0

6.3

這是一個等比數(shù)列，后數(shù)為前數(shù)的1.6倍，那么10以下的鋼絲繩一下子只有5種，10到100的鋼絲繩也只有5種，即10, 16, 25, 40, 63。

但是這樣分法太稀疏，雷先生就再接再厲，將10開10次方，得出R10優(yōu)先數(shù)系如下：

1.0

1.25

1.6

2.0

2.5

3.15

4.0

5.0

6.3

8.0

公比為1.25，于是10以內的鋼絲繩只有10種，10到100的也只有10種，這就比較合理了。這時肯定有人說，這個數(shù)列，前面的數(shù)字好像相差不大，如1.0和1.25，簡直沒差別嘛，平常我就四舍五入了，但6.3和8.0間隔就大了，這樣合理嗎？

合理不合理，我們打個比方。比如說自然數(shù)1、2、3、4、5、6、7、8、9，看起來很順溜，我們用這個數(shù)列來發(fā)工資，給張三發(fā)1000，給李四發(fā)2000，兩人皆心服。突然通貨膨脹，給張三發(fā)8000，給李四發(fā)9000。以前李四工資是張三的2倍，現(xiàn)在變成1.12倍。你說李四能愿意嗎？他可是主管哪，給他發(fā)16000還差不多，張三是不會埋怨說主管比他多8000的。

這個自然界的事物，有兩種比較方法，就是“相對”與“絕對”！優(yōu)先數(shù)系是相對的。

有人說他的產品規(guī)格有10噸，20噸，30噸，40噸的，現(xiàn)在看來就不合理了吧？如果你取兩倍的話，應該是10噸，20噸，40噸，80噸，或者保住頭尾，也應該是10噸，16噸，25噸，40噸，公比為1.6才合理。

這就是“標準化”，論壇上常?？吹接腥苏f“標準化”，實際他們說的是“標準件”，所做的工作只是將整機的標準件整理一下，就叫標準化了，實際不是這樣的。真正的標準化，你要把你的產品的所有參數(shù)按優(yōu)先數(shù)系形成序列化，再把所有的零部件的功能參數(shù)及尺寸，用優(yōu)先數(shù)系來序列化才對。

自然數(shù)是無窮的，但在機械設計師眼里，世界上只有10個數(shù)，它就是R10優(yōu)先數(shù)。并且，這10個數(shù)相乘，相除，乘方，開方，結果還在這10個數(shù)里，何其奇妙！當你設計的時候，不知道尺寸該選擇多大為好時，就在這10個數(shù)里選，你說何其方便！

1.0 N0

1.12 N2

1.25 N4

1.4 N6

1.6 N8

1.8 N10

2.0 N12

2.24 N14

2.5 N16

2.8 N18

3.15 N20

3.55 N22

4.0 N24

4.5 N26

5.0 N28

5.6 N30

6.3 N32

7.1 N34

8.0 N36

9.0 N38

兩個優(yōu)先數(shù)，比如4和2，其序號分別為N24和N12，它們相乘，將其序號相加，其結果等于N36即8便是；相除，序號相減，等于N12即2便是；2的立方，將其序號N12乘以3得N36即8便是；4的開方，將其序號N24除以2得N12即2便是如果求2的四次方呢？N12*4=N48，這里沒有，怎么辦？上面的列表，沒有寫上一個數(shù)，就是10，它的序號是N40，凡是序號大于40的，只看大于40的部分，比如N48就看N8，即1.6，然后乘以10得16就對了。

如果序號是N88呢，看N8得1.6，然后乘以100得160便是，因為100的序號是N80,1000的序號是N120，依此類推做機械設計，一輩子用這20個數(shù)就足矣。但有時需用到R40數(shù)系，有40個數(shù)，就更完善了，若不夠，還有R80系。我已將R40數(shù)系倒背如流，應付一般計算根本不用計算器。簡單來說算40徑的45鋼的抗扭能力，其扭轉系數(shù)是0.5*π*R^3，扭應力選屈服點360的一半即180MPa，圓周率選3.15，左右手捏小數(shù)點，心算加減序號，一會就出來。有人說你不加安全系數(shù)嗎？說吧，是取1.25，還是1.5，還是2??？呵呵。

黃金分割0.618，也即1.618，這里也有1.6。

平方根數(shù)列，就是根號1，根號2，根號3，很容易求出吧？（3的序號是N19）

π的平方等于多少？等于10。你算壓桿穩(wěn)定的時候就方便了吧？

圓桿扭轉系數(shù)約為0.1*D^3，現(xiàn)在你可以口算扭轉系數(shù)了吧？

為什么大螺絲從M36直接跳到M40？

為什么齒輪的傳動比有個6.3或者7.1？

為什么槽鋼有個市場上很少見的12.6號？

為什么外協(xié)廠打電話來說140的方管沒有，而有120和160的？因為R5數(shù)系比R20數(shù)系優(yōu)先。

為什么標準件的參數(shù)有個第一序列，第二序列？一般來說第一序列就是R5序列。

為什么Inventor的螺孔列表有個M11.2？現(xiàn)在你知道它不是胡謅出來的數(shù)吧？

還有鋼板厚度，型鋼型號，齒輪模數(shù)，一切標準件，一切工業(yè)品樣本上的功能參數(shù)，尺寸參數(shù)，標準公差表，等等等等，它們的來源，此刻在我們的心中慢慢清晰起來?？梢哉f，我們已經(jīng)理解了半部機械設計手冊，以及那些還沒做出來的工業(yè)品。

那么，我們在設計產品的時候，就可以同時設計出一系列了，而不是設計完之后再進行所謂的“標準化”；更進一步，如果產品注定要序列化，那么我們甚至可以在對實際工況不甚了解的情況下設計產品，因為優(yōu)先數(shù)系已將所有型號包括其中了。

優(yōu)先數(shù)系的應用，上面列出的，可謂滄海一粟，無盡的應用等著我們自己去開發(fā)。

粗糙度的概念

零件經(jīng)過加工后，由于刀具、積屑瘤和鱗刺等給工件表面造成或大或小的波峰與波谷。這些峰谷的高低程度很小，通常只有放大才能看見。這種微觀幾何形狀特征，稱為表面粗糙度。

粗糙度的評定參數(shù) 以RaRzRy三種代號加數(shù)字來表示，機械圖紙中都會有相應的表面質量要求，一般是工件表面粗糙度Ra<0.8um的表面時稱作：鏡面。

輪廓算術平均偏差Ra:在取樣長度L內輪廓偏距絕對值的算術平均值 微觀不平度十點高度Rz：在取樣長度l內5個最大的輪廓峰高的平均值與 5個最大的輪廓谷深的平均值之和 輪廓最大高度Ry:在取樣長度L內輪廓峰頂線與輪廓谷底線之間的距離

粗糙度的測量和標注

用電子儀器或光學儀器測量出Ra、Rz和Ry的數(shù)值即可定量評定表面粗糙度。在實際生產中，經(jīng)常憑人的視覺和觸感并用樣塊與被加工表面相比較來鑒定其粗糙度。 標注方法：在零件圖上用符號標注加工表面的特征。為基本符號,單獨使用這一符號是沒有意義的,加注參數(shù)值時表示表面可用任何方法獲得。

各種機械加工工藝獲得粗糙度等級

關于表面粗糙度的數(shù)值和表面特征、獲得方法、應用舉例請參見下表

表面粗糙度測量方法

1. 比較法 使用于車間現(xiàn)場測量，常用于中等或較粗糙表面的測量。方法是將被測量表面與標有一定數(shù)值的粗糙度樣板比較來確定被測表面粗糙度數(shù)值的方法。 2. 觸針法 表面粗糙度利用針尖曲率半徑為2微米左右的金剛石觸針沿被測表面緩慢滑行，金剛石觸針的上下位移量由電學式長度傳感器轉換為電信號，經(jīng)放大、濾波、計算后由顯示儀表指示出表面粗糙度數(shù)值，也可用記錄器記錄被測截面輪廓曲線。一般將僅能顯示表面粗糙度數(shù)值的測量工具稱為表面粗糙度測量儀，同時能記錄表面輪廓曲線的稱為表面粗糙度輪廓儀。這兩種測量工具都有電子計算電路或電子計算機，它能自動計算出輪廓算術平均偏差Ra，微觀不平度十點高度Rz，輪廓最大高度Ry和其他多種評定參數(shù)，測量效率高，適用于測量Ra為0.025～6.3微米的表面粗糙度。

編輯：黃飛