La rugosidad de la superficie es un índice técnico importante que refleja el error de forma geométrica microscópica de la superficie de la pieza y es la base principal para probar la calidad de la superficie de la pieza; si es razonable o no está directamente relacionado con la calidad, la vida útil y el costo de producción del producto.
Existen tres métodos para seleccionar la rugosidad de la superficie de las piezas mecánicas, a saber, el método de cálculo, el método de prueba y el método de analogía. En el diseño de piezas mecánicas, el método más utilizado es el método de analogía, el cual es simple, rápido y efectivo. La aplicación del método de analogía requiere suficientes materiales de referencia, y varios manuales de diseño mecánico existentes proporcionan materiales y documentos más completos. La más utilizada es la rugosidad superficial adecuada a la clase de tolerancia.
En general, cuanto menor sea el requisito de tolerancia dimensional de las piezas mecánicas, menor será el valor de rugosidad de la superficie de las piezas mecánicas, pero no existe una relación funcional fija entre ellas. Por ejemplo, manijas, volantes en algunas máquinas, instrumentos, equipos sanitarios y la superficie modificada de algunas piezas mecánicas en la maquinaria de alimentos, se requiere que sus superficies se procesen muy suavemente, es decir, los requisitos de rugosidad de la superficie son altos, pero su dimensional Los requisitos de tolerancia son muy altos. Bajo. En general, para piezas con requisitos de tolerancia dimensional, todavía existe una cierta correspondencia entre el nivel de tolerancia y el valor de rugosidad de la superficie.
En algunos manuales de diseño de piezas mecánicas y monografías de fabricación mecánica, hay muchas introducciones sobre la experiencia y las fórmulas de cálculo de la relación entre la rugosidad de la superficie de las piezas mecánicas y la tolerancia dimensional de las piezas mecánicas, y se enumeran para que los lectores elijan, pero como siempre y cuando lea atentamente, encontrará que aunque se adopta exactamente la misma fórmula de cálculo empírico, los valores en la lista no son los mismos y algunos de ellos tienen grandes diferencias. Esto crea confusión para aquellos que no están familiarizados con la situación. También aumenta su dificultad para seleccionar la rugosidad de la superficie para el trabajo de piezas mecánicas.
En el trabajo real, para diferentes tipos de máquinas, sus partes tienen diferentes requisitos de rugosidad superficial bajo la misma tolerancia dimensional. Este es el problema de estabilidad de la cooperación. En el proceso de diseño y fabricación de piezas mecánicas, para distintos tipos de máquinas, los requisitos de estabilidad e intercambiabilidad de las piezas son diferentes. En el manual de diseño de piezas mecánicas existente, se reflejan principalmente los siguientes tres tipos:
La primera categoría se utiliza principalmente en maquinaria de precisión, que requiere una alta estabilidad de cooperación. Se requiere que el límite de desgaste de las piezas no supere el 10 por ciento del valor de tolerancia dimensional de las piezas durante el uso o después de un montaje repetido. Esta es la aplicación principal en la superficie de instrumentos de precisión, medidores, herramientas de medición de precisión y la superficie de fricción de piezas extremadamente importantes, como la superficie interna de los cilindros, el diario principal de las máquinas herramienta de precisión y el diario principal de perforación de plantillas. máquinas.
La segunda categoría se utiliza principalmente para maquinaria de precisión ordinaria, que requiere una alta estabilidad de cooperación, requiere que el límite de desgaste de las piezas no exceda el 25 por ciento del valor de tolerancia de las piezas y requiere una muy buena superficie de contacto. Se utiliza principalmente en máquinas herramienta, herramientas, superficies acopladas con rodamientos, orificios de pasadores cónicos y superficies de contacto con velocidades relativamente altas, como superficies acopladas de cojinetes deslizantes, superficies de trabajo de dientes de engranajes, etc.
La tercera categoría se utiliza principalmente para maquinaria general, que requiere que el límite de desgaste de las piezas mecánicas no supere el 50 por ciento del valor de tolerancia dimensional, y que no haya superficies de contacto de las piezas móviles relativas, como cubiertas de cajas, manguitos, superficies que requieran contacto cercano, llaves y chaveteros Superficie de trabajo; superficie de contacto con velocidad de movimiento relativa baja, como orificio de soporte, buje, superficie de trabajo con orificio de eje de rueda, reductor, etc.
Aquí llevamos a cabo un análisis estadístico de varios valores de tabla en el manual de diseño mecánico y convertimos el antiguo estándar nacional para rugosidad superficial (GB{{0}}) en un nuevo estándar nacional (GB1031-83) promulgada por la norma internacional ISO en 1983. ), utilizando el parámetro de evaluación preferido, es decir, el valor de la desviación media aritmética del contorno Ra=(1)/(l)∫l0|y|dx. Y utilizando la primera serie de valores numéricos que son preferidos por Ra, la relación entre la rugosidad superficial Ra y la tolerancia dimensional IT se deduce como
Clase 1: Ra Mayor o igual a 1.6 Ra Menor o igual a 0.008×IT
Ra Menor o igual a {{0}}.8Ra Menor o igual a 0.010×IT
Tipo 2: Ra Mayor o igual a 1.6 Ra Menor o igual a 0.021×IT
Ra Menor o igual a {{0}}.8Ra Menor o igual a 0.018×IT
Clase 3: Ra Menor o igual a 0.042×IT
Enumere las tres expresiones relacionales anteriores, como se muestra en la Tabla 1, Tabla 2 y Tabla 3.
En el diseño de piezas mecánicas, al seleccionar el valor de rugosidad de la superficie de acuerdo con la tolerancia dimensional, se debe seleccionar el valor de la tabla correspondiente de acuerdo con los diferentes tipos de máquinas.
Cabe señalar que el Ra de la tabla adopta el valor de la primera serie, mientras que el valor límite de la antigua norma nacional Ra es el valor de la segunda serie. Al convertir, habrá problemas de valores numéricos superiores e inferiores. En la tabla, usamos el nivel superior para los valores de la tabla, porque es beneficioso para mejorar la calidad del producto, y el nivel inferior para los valores individuales. El contenido y la forma de la tabla correspondiente al grado de tolerancia y la rugosidad de la superficie del antiguo estándar nacional son relativamente complicados. Para el mismo grado de tolerancia, el mismo tamaño, el mismo tamaño básico, los valores de rugosidad de la superficie del orificio y el eje son diferentes, y los valores de los diferentes tipos de ajuste también son diferentes. , esto se debe a que el valor de tolerancia del antiguo estándar de tolerancia y ajuste (GB159-59) está relacionado con los factores anteriores. La nueva tolerancia y ajuste estándar nacional actual (GB1800-79) tiene el mismo valor de tolerancia estándar para cada dimensión básica en la misma clase de tolerancia y el mismo segmento de tamaño, lo que simplifica enormemente la tabla de correspondencia entre la clase de tolerancia y la rugosidad de la superficie. y también es más científico y razonable.
En el trabajo de diseño, en el análisis final, la elección de la rugosidad de la superficie debe partir de la realidad y medir completamente la función de la superficie y la economía del proceso de la pieza para hacer 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.
