表面粗糙度(Surface Roughness,简称Ra)是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。它通常被定义为两个波峰值或者两个波谷指之间的微小距离(波距),在一般情况下波距都在1mm以内或者更小。表面粗糙度是微观几何形状误差的一种,用肉眼是难以区别的,因此属于微观几何形状误差。
表面粗糙度对机械零件的使用性能有很大的影响,包括以下几个方面:
耐磨性:
表面越粗糙,配合表面间的有效接触面积越小,压强越大,磨损就越快。
配合性质的稳定性:
对间隙配合来说,表面越粗糙,就越易磨损,使工作过程中间隙逐渐增大;对过盈配合来说,由于装配时将微观凸峰挤平,减小了实际有效过盈,减少了联结强度。
疲劳强度:
粗糙零件的表面存在较大的波谷,它们像尖角缺口和裂纹一样,对力集中很敏感,从而影响零件的疲劳强度。
抗腐蚀性:
粗糙的表面,易使腐蚀性气体或液体通过表面的微观凹谷渗入到金属内层,导致表面腐蚀。
通常用以下三个参数来评价表面粗糙度:
轮廓算数平均偏差(Ra):
表示曲线平均算术偏差,即表面粗糙度的平均值。
微观不平度十点高度(Rz):
表示在评定长度上,10个最大峰谷高度的平均值。
最大高度(Ry):
表示微观轮廓的最大高度差,有时也称为Rmax。
在实际应用中,可以根据具体需求选择合适的参数来评定和控制表面粗糙度。不同的行业和标准可能有不同的评定方法和参数要求,例如VDI3400标准中也有相关的规定和参数。