摘 要：機械加工后的零件表面粗糙度與機械零件的使用性能有著密切的關(guān)系。零件表面粗糙度將影響機器的工作可靠性和使用壽命，本文探討零件表面粗糙度的正確獲得及合理確定。

關(guān)鍵詞：機械零件 表面粗糙度 性能 精度 使用

公差配合與技術(shù)測量要求一個合格的零件應(yīng)滿足規(guī)定的尺寸精度、形狀精度和位置精度以及表面粗糙度精度的技術(shù)要求。在實際教學(xué)中，從學(xué)生反饋的信息及學(xué)生交流過程中發(fā)現(xiàn)，同學(xué)們對前三項精度訓(xùn)練要求很高，認為這是衡量自己技術(shù)操作水平的標(biāo)準，而對表面粗糙度則誤認為是輔助性的，重視程度不夠。根據(jù)這種情況，筆者在教學(xué)中側(cè)重強調(diào)表面粗糙度的重要性，以及表面粗糙度在與之形成配合關(guān)系后零件表面間的相互影響，并使學(xué)生注意在獲得零件尺寸、形狀與位置精度的同時，必須獲得規(guī)定的表面粗糙度精度。零件表面粗糙度的重要性表現(xiàn)在它的精度不夠會產(chǎn)生如下不良的影響上。

一、表面粗糙精度不夠的影響

1.影響零件的工作精度

表面粗糙度達不到規(guī)定要求，不僅會降低機械運動的靈敏性，而且由于粗糙的表面會使實際接觸面積減小，從而降低零件間接觸剛度，引起振動，并降低機器工作精度的持久性，也會降低工件的使用壽命。

2.影響零件間配合的實際效果

基本尺寸相同孔與軸的配合是以表面輪廓算術(shù)平均偏差Ra的大小來衡量，無論配合屬于何種性質(zhì)，相互配合表面接觸的峰谷平均值的大小是衡量配合質(zhì)量的標(biāo)準；表面粗糙度的優(yōu)劣直接影響配合效果及正常的配合壽命。例如：間隙配合的孔與軸有相對運動，因為表面粗糙度差，接觸面積減小則峰谷接觸平均值減小，單位面積上受力增加，極易引起磨損，使配合間隙增大（孔徑增大，軸徑減小）引起實際配合超差。影響配合精度，就會降低使用性能，如在過盈配合時，就會降低工件承載能力，更嚴重的是會改變配合性質(zhì)，使過盈配合變成過渡配合，產(chǎn)生相對運動，從而引發(fā)事故。

3.增大摩擦力引起磨損

零件實際表面越粗糙，則摩擦系數(shù)越大，消耗的能量越大，更易引起磨損，從而影響到機械傳動效率及零件的使用壽命。

4.影響強度、抗腐蝕性及密封性

零件表面越粗糙，對應(yīng)力集中越敏感，在交變載荷作用下更易使零件表面產(chǎn)生裂痕，從而產(chǎn)生疲勞斷裂而導(dǎo)致?lián)p壞，這也是齒輪輪齒表面產(chǎn)生點蝕磨損的原因之一。粗糙的表面峰谷值差別越大，凹谷越深，越容易使聚積含腐蝕性的物質(zhì)向零件表面層內(nèi)滲透，使腐蝕加劇。對特殊要求的配合還會影響密封性，當(dāng)兩個表面接觸時，由于微觀不平的存在，使得兩個表面只在局部接觸，形成中間縫隙影響密封性。表面粗糙對流體流動產(chǎn)生較大的阻力，像南水北調(diào)工程、西氣東輸工程中的管道，表面粗糙精度是一定要考慮的問題。通過以上分析，使學(xué)生充分認識到表面粗糙度精度的重要性和必要性，是獲得合格零件的主要因素，在實踐中應(yīng)該引起足夠的重視。

二、正確獲得表面粗糙度的加工方法

一是精加工時，選用剛性好、運動精度高的機床，可以防止或減小工藝系統(tǒng)的振動，減小振動波紋。

二是提高刀具的鋒利程度減小刀具與工件間摩擦與擠壓，避免積屑瘤的產(chǎn)生。黏度高的材料應(yīng)正確使用冷卻潤滑液。

三是正確地選用切削用量，使切屑變形小，采用高速寬刀刃硬質(zhì)合金刀或低速寬刀刃高速鋼刀進行精加工切削，切削深度應(yīng)保持在0.1～0.2mm，可以減小工件表面殘留面積。

四是批量大的零件可以采用專用夾具，配合專用刀具及正確的切削用量來保證正確表面粗糙度的獲得。

三、表面粗糙度的選用

在滿足表面功能要求的前提下，盡量選用較大的表面粗糙度值，以便簡化加工工藝，降低加工成本。

一是在同一零件上，工作表面一般比非工作表面的表面粗糙度數(shù)值小。

二是摩擦表面比非摩擦表面的表面粗糙度數(shù)值小；滾動摩擦比滑動摩擦表面粗糙度值小；速度高、壓力大比速度低、壓力小的表面粗糙度數(shù)值小。

三是承受循環(huán)載荷的表面及易引起應(yīng)力集中的結(jié)構(gòu)（圓角、溝槽等），其表面粗糙度數(shù)值要小。

四是配合精度要求高的結(jié)合表面、配合間隙小的配合表面及要求連接可靠且承受重載的過盈配合表面，均應(yīng)取較小的表面粗糙度數(shù)值。

五是配合性質(zhì)相同時，在一般情況下，零件尺寸越小，則表面粗糙度數(shù)值應(yīng)越?。煌痪鹊燃墪r，小尺寸比大尺寸、軸比孔的表面粗糙度數(shù)值要??；通常在尺寸公差、表面形狀公差小時，表面粗糙度數(shù)值要小。

六是防腐性、密封性要求越高，表面粗糙度數(shù)值應(yīng)

越小。

（作者單位：河南省南陽市技師學(xué)院）