Độ nhám bề mặt là một chỉ số kỹ thuật quan trọng phản ánh lỗi hình dạng hình học vi mô của bề mặt bộ phận và là cơ sở chính để kiểm tra chất lượng bề mặt của bộ phận; hợp lý hay không liên quan trực tiếp đến chất lượng, tuổi thọ và giá thành sản xuất của sản phẩm.
Có ba phương pháp để chọn độ nhám bề mặt của các bộ phận cơ khí, đó là phương pháp tính toán, phương pháp thử nghiệm và phương pháp tương tự. Trong thiết kế các bộ phận cơ khí, phương pháp thường được sử dụng nhất là phương pháp tương tự, đơn giản, nhanh chóng và hiệu quả. Việc áp dụng phương pháp loại suy đòi hỏi phải có đủ tài liệu tham khảo và nhiều sổ tay thiết kế cơ khí hiện có cung cấp các tài liệu và tài liệu toàn diện hơn. Thông dụng nhất là độ nhám bề mặt phù hợp với cấp dung sai.
Nói chung, yêu cầu dung sai kích thước của các bộ phận cơ khí càng nhỏ thì giá trị độ nhám bề mặt của các bộ phận cơ khí càng nhỏ, nhưng không có mối quan hệ chức năng cố định giữa chúng. Ví dụ, tay cầm, tay quay trên một số máy móc, dụng cụ, thiết bị vệ sinh và bề mặt sửa đổi của một số bộ phận cơ khí trên máy móc thực phẩm, bề mặt của chúng phải được xử lý rất nhẵn, nghĩa là yêu cầu về độ nhám bề mặt cao, nhưng kích thước của chúng yêu cầu khoan dung rất cao. Thấp. Nói chung, đối với các bộ phận có yêu cầu về dung sai kích thước, vẫn có sự tương ứng nhất định giữa mức dung sai và giá trị độ nhám bề mặt.
Trong một số sổ tay thiết kế bộ phận cơ khí và chuyên khảo chế tạo cơ khí, có nhiều phần giới thiệu về kinh nghiệm và công thức tính toán về mối quan hệ giữa độ nhám bề mặt của bộ phận cơ khí và dung sai kích thước của bộ phận cơ khí, và chúng được liệt kê để người đọc lựa chọn, nhưng như miễn là bạn đọc kỹ, bạn sẽ thấy rằng mặc dù sử dụng cùng một công thức tính toán theo kinh nghiệm chính xác, nhưng các giá trị trong danh sách không giống nhau và một số trong số chúng có sự khác biệt lớn. Điều này tạo ra sự nhầm lẫn cho những người không quen thuộc với tình hình. Nó cũng làm tăng khó khăn của họ trong việc lựa chọn độ nhám bề mặt cho các bộ phận cơ khí.
Trong thực tế làm việc, đối với các loại máy khác nhau, các bộ phận của chúng có yêu cầu khác nhau về độ nhám bề mặt trong cùng một dung sai kích thước. Đây là vấn đề ổn định của hợp tác. Trong quá trình thiết kế và chế tạo các bộ phận cơ khí, đối với các loại máy khác nhau, các yêu cầu về tính ổn định và khả năng thay thế lẫn nhau của các bộ phận là khác nhau. Trong sổ tay thiết kế các bộ phận cơ khí hiện có, ba loại sau chủ yếu được phản ánh:
Loại đầu tiên được sử dụng chủ yếu trong máy móc chính xác, đòi hỏi tính ổn định cao của sự hợp tác. Yêu cầu rằng giới hạn mài mòn của các bộ phận không được vượt quá 10 phần trăm giá trị dung sai kích thước của các bộ phận trong quá trình sử dụng hoặc sau khi lắp ráp nhiều lần. Đây là ứng dụng chính Trên bề mặt của các dụng cụ chính xác, máy đo, dụng cụ đo chính xác và bề mặt ma sát của các bộ phận cực kỳ quan trọng, chẳng hạn như bề mặt bên trong của xi lanh, nhật ký chính của máy công cụ chính xác và nhật ký chính của máy khoan đồ gá máy móc.
Loại thứ hai chủ yếu được sử dụng cho máy móc chính xác thông thường, đòi hỏi độ ổn định hợp tác cao, yêu cầu giới hạn mài mòn của các bộ phận không vượt quá 25% giá trị dung sai của các bộ phận và yêu cầu bề mặt tiếp xúc rất tốt. Nó chủ yếu được sử dụng trong các máy công cụ, dụng cụ, bề mặt tiếp xúc với ổ lăn, lỗ chốt côn và các bề mặt tiếp xúc với tốc độ tương đối cao như bề mặt tiếp xúc của ổ trượt, bề mặt làm việc của răng bánh răng, v.v.
Loại thứ ba chủ yếu được sử dụng cho máy móc nói chung, yêu cầu giới hạn mài mòn của các bộ phận cơ khí không vượt quá 50% giá trị dung sai kích thước và không có bề mặt tiếp xúc của các bộ phận chuyển động tương đối, chẳng hạn như vỏ hộp, tay áo, bề mặt yêu cầu tiếp xúc gần, phím và rãnh then Bề mặt làm việc; bề mặt tiếp xúc với tốc độ chuyển động tương đối thấp, chẳng hạn như lỗ giá đỡ, ống lót, bề mặt làm việc với lỗ trục bánh xe, bộ giảm tốc, v.v.
Tại đây, chúng tôi tiến hành phân tích thống kê các giá trị bảng khác nhau trong sổ tay thiết kế cơ khí và chuyển đổi tiêu chuẩn quốc gia cũ về độ nhám bề mặt (GB{{0}}) thành tiêu chuẩn quốc gia mới (GB1031-83) do tiêu chuẩn quốc tế ISO ban hành năm 1983. ), sử dụng tham số đánh giá ưu tiên, đó là giá trị độ lệch trung bình số học đường bao Ra=(1)/(l)∫l0|y|dx. Và sử dụng chuỗi giá trị số đầu tiên được ưu tiên bởi Ra, mối quan hệ giữa độ nhám bề mặt Ra và dung sai kích thước IT được suy ra là
Loại 1: Ra Lớn hơn hoặc bằng 1,6 Ra Nhỏ hơn hoặc bằng 0.008×IT
Ra Nhỏ hơn hoặc bằng {{0}}.8Ra Nhỏ hơn hoặc bằng 0,010×IT
Loại 2: Ra Lớn hơn hoặc bằng 1,6 Ra Nhỏ hơn hoặc bằng 0.021×IT
Ra Nhỏ hơn hoặc bằng {{0}}.8Ra Nhỏ hơn hoặc bằng 0,018×IT
Loại 3: Ra Nhỏ hơn hoặc bằng 0.042×IT
Liệt kê ba biểu thức quan hệ trên, như thể hiện trong Bảng 1, Bảng 2 và Bảng 3.
Trong thiết kế các bộ phận cơ khí, khi chọn giá trị độ nhám bề mặt theo dung sai kích thước, nên chọn giá trị bảng tương ứng theo các loại máy khác nhau.
Cần lưu ý rằng Ra trong bảng áp dụng giá trị của chuỗi thứ nhất, trong khi giá trị giới hạn của tiêu chuẩn quốc gia cũ Ra là giá trị của chuỗi thứ hai. Khi chuyển đổi, sẽ có vấn đề về giá trị số trên và dưới. Trong bảng, chúng tôi sử dụng mức cao hơn cho các giá trị trong bảng vì nó có lợi cho việc cải thiện chất lượng sản phẩm và mức thấp hơn cho các giá trị riêng lẻ. Nội dung và hình thức của bảng tương ứng với cấp dung sai và độ nhám bề mặt của tiêu chuẩn quốc gia cũ tương đối phức tạp. Đối với cùng một loại dung sai, cùng kích thước, cùng kích thước cơ bản, giá trị độ nhám bề mặt của lỗ và trục là khác nhau và giá trị của các loại phù hợp khác nhau cũng khác nhau. , điều này là do giá trị dung sai của tiêu chuẩn dung sai và độ vừa vặn cũ (GB159-59) có liên quan đến các yếu tố trên. Dung sai và độ vừa vặn theo tiêu chuẩn quốc gia mới hiện tại (GB1800-79) có cùng giá trị dung sai tiêu chuẩn cho từng kích thước cơ bản trong cùng loại dung sai và cùng phân khúc kích thước, giúp đơn giản hóa đáng kể bảng tương ứng giữa loại dung sai và độ nhám bề mặt, và nó cũng khoa học và hợp lý hơn.
Trong công việc thiết kế, trong phân tích cuối cùng, việc lựa chọn độ nhám bề mặt phải xuất phát từ thực tế và đo lường đầy đủ chức năng bề mặt và tính kinh tế của chi tiết để đưa ra lựa chọn hợp lý. Các cấp dung sai và giá trị độ nhám bề mặt được đưa ra trong bảng có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho thiết kế.
