La rugosidad de la superficie es un índice técnico importante que refleja los errores microgeométricos de la superficie de una pieza y es un factor clave en la evaluación de la calidad de la superficie. La selección de la rugosidad de la superficie está directamente relacionada con la calidad, la vida útil y el costo de producción de un producto.
Existen tres métodos para seleccionar la rugosidad de la superficie de piezas mecánicas: el método de cálculo, el método de prueba y el método de analogía. El método de analogía se utiliza comúnmente en el diseño de piezas mecánicas debido a su simplicidad, velocidad y efectividad. Se requieren suficientes materiales de referencia para la aplicación del método de analogía, y los manuales de diseño mecánico proporcionan información y literatura completas. La referencia más utilizada es la rugosidad de la superficie que corresponde a la clase de tolerancia.
En general, las piezas mecánicas con requisitos de tolerancia dimensional más pequeños tienen valores de rugosidad superficial más pequeños, pero no existe una relación funcional fija entre ellas. Por ejemplo, algunas piezas mecánicas, como mangos, instrumentos, equipos sanitarios y maquinaria alimentaria, requieren superficies muy lisas con altos valores de rugosidad superficial, mientras que sus requisitos de tolerancia dimensional son bajos. Normalmente, existe una cierta correspondencia entre el grado de tolerancia y el valor de rugosidad de la superficie de piezas con requisitos de tolerancia dimensional.
Muchos manuales de diseño de piezas mecánicas y monografías de fabricación introducen fórmulas de cálculo empírico para la rugosidad de la superficie y la relación de tolerancia dimensional de las piezas mecánicas. Sin embargo, los valores de las listas proporcionadas suelen ser diferentes, lo que genera confusión para quienes no están familiarizados con la situación y aumenta la dificultad a la hora de seleccionar la rugosidad de la superficie de las piezas mecánicas.
En términos prácticos, diferentes tipos de máquinas tienen diferentes requisitos en cuanto a la rugosidad de la superficie de sus piezas, incluso cuando tienen la misma tolerancia dimensional. Esto se debe a la estabilidad del ajuste. En el proceso de diseño y fabricación de piezas mecánicas, los requisitos para la estabilidad del acoplamiento y la intercambiabilidad de las piezas difieren según el tipo de máquina. Los manuales de diseño de piezas mecánicas existentes reflejan los siguientes tres tipos principales:
Maquinaria de Precisión:Este tipo requiere una alta estabilidad del ajuste y exige que el límite de desgaste de las piezas no exceda el 10% del valor de tolerancia dimensional, ya sea durante el uso o después de múltiples ensamblajes. Se utiliza principalmente en la superficie de instrumentos de precisión, calibres, herramientas de medición de precisión y en la superficie de fricción de piezas importantes como la superficie interior del cilindro, el muñón principal de las máquinas herramienta de precisión y el muñón principal de la máquina perforadora coordinada. .
Maquinaria de precisión ordinaria:Esta categoría tiene requisitos más altos para la estabilidad del ajuste y requiere que el límite de desgaste de las piezas no exceda el 25% del valor de tolerancia dimensional. También requiere una superficie de contacto bien sellada y se utiliza principalmente en máquinas herramienta, herramientas y rodamientos para que coincida con la superficie, orificios de pasador cónico y superficies de contacto con alta velocidad de movimiento relativa, como la superficie de contacto del rodamiento deslizante y la superficie de trabajo de los dientes del engranaje.
Maquinaria general:Este tipo requiere que el límite de desgaste de las piezas no exceda el 50% del valor de tolerancia dimensional y no implique movimiento relativo de la superficie de contacto de lapiezas fresadas cnc. Se utiliza para componentes como cubiertas de cajas, manguitos, la superficie de trabajo de la superficie, chaveteros, chaveteros que requieren un ajuste perfecto y superficies de contacto con baja velocidad de movimiento relativa, como orificios de soporte, casquillos y superficies de trabajo con orificios para eje de polea. y reductores.
Realizamos análisis estadísticos de varios valores de tablas en el manual de diseño mecánico, convirtiendo el antiguo estándar nacional de rugosidad superficial (GB1031-68) en el nuevo estándar nacional (GB1031-83) en 1983 con referencia al estándar internacional ISO. Adoptamos el parámetro de evaluación preferido, que es el valor de desviación promedio de la aritmética de contorno (Ra=(1/l)∫l0|y|dx). La primera serie de valores preferidos por Ra se utiliza para derivar la correlación entre la rugosidad de la superficie Ra y la tolerancia dimensional IT.
Clase 1: Ra≥1,6 Ra≤0,008×IT
Ra≤0.8Ra≤0.010×IT
Clase 2: Ra≥1,6 Ra≤0,021×IT
Ra≤0.8Ra≤0.018×IT
Clase 3: Ra≤0.042×IT
La Tabla 1, la Tabla 2 y la Tabla 3 enumeran los tres tipos de relaciones anteriores.
Al diseñar piezas mecánicas, es importante seleccionar el valor de rugosidad de la superficie en función de la tolerancia dimensional. Los diferentes tipos de máquinas requieren que se seleccionen diferentes valores de tabla.
Vale la pena señalar que la tabla usa el valor de la primera serie para Ra, mientras que el antiguo estándar nacional usa el valor de la segunda serie para el valor límite de Ra. Durante la conversión, puede haber problemas con los valores superiores e inferiores. Usamos el valor superior en la tabla porque ayuda a mejorar la calidad del producto y el valor más bajo se usa para valores individuales.
La tabla correspondiente al grado de tolerancia y rugosidad superficial de la antigua norma nacional tiene un contenido y una forma complejos. Para el mismo grado de tolerancia, segmento de tamaño y tamaño básico, los valores de rugosidad de la superficie para el orificio y el eje difieren, al igual que los valores para diferentes tipos de ajustes. Esto se debe a la relación entre los valores de tolerancia del antiguo estándar de tolerancia y ajuste (GB159-59) y los factores mencionados anteriormente. El nuevo estándar nacional actual de tolerancia y ajuste (GB1800-79) tiene el mismo valor de tolerancia estándar para cada tamaño básico en el mismo grado de tolerancia y segmento de tamaño, simplificando la tabla correspondiente de grado de tolerancia y rugosidad de la superficie y haciéndola más científica y razonable.
En el trabajo de diseño, es importante basar la elección de la rugosidad de la superficie en la realidad del análisis final y evaluar exhaustivamente la función de la superficie yproceso de fabricación cncEconomía de las piezas para una elección razonable. Los grados de tolerancia y los valores de rugosidad de la superficie que figuran en la tabla se pueden utilizar como referencia para el diseño.
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Hora de publicación: 20-ago-2024