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光澤度、光潔度與粗糙度:表面特性的三大指標(biāo)

瀏覽次數(shù):1728 更新日期:2024-01-08

摘要:

在日常生產(chǎn)和生活中,我們經(jīng)常會遇到光澤度和光潔度(或粗糙度)這兩個概念。盡管它們都與物體表面的特性有關(guān),但實(shí)際上代表著不同的屬性,并且有著各自的影響因素。以下是關(guān)于這兩個概念的核心內(nèi)容:一、光澤度定義:光澤度表示物體表面對光的漫反射強(qiáng)弱。高光澤度意味著表面更接近鏡面效果,而低光澤度則意味著表面漫反射....


在日常生產(chǎn)和生活中,我們經(jīng)常會遇到光澤度和光潔度(或粗糙度)這兩個概念。盡管它們都與物體表面的特性有關(guān),但實(shí)際上代表著不同的屬性,并且有著各自的影響因素。以下是關(guān)于這兩個概念的核心內(nèi)容:

一、光澤度

  1. 定義:光澤度表示物體表面對光的漫反射強(qiáng)弱。高光澤度意味著表面更接近鏡面效果,而低光澤度則意味著表面漫反射較弱,因此光澤度又稱為鏡面光澤度

  2. 影響因素:表面的物理性能和化學(xué)性能。

  3. 檢測方法:使用表面光澤度儀。

二、光潔度(粗糙度)

  1. 定義與歷史

    • 表面光潔度表面粗糙度是同一個概念,只是稱呼不同。光潔度是按人的視覺觀點(diǎn)提出,而粗糙度是基于表面微觀幾何形狀的實(shí)際。

    • 表面光潔度與表面粗糙度有相應(yīng)的對照表。粗糙度有測量的計算公式,而光潔度只能用樣板規(guī)對照。所以說粗糙度比光潔度更科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。

    • 為與國際標(biāo)準(zhǔn)(ISO)接軌,中國80年代后采用“表面粗糙度”并廢止了“表面光潔度”的使用。在表面粗糙度國家標(biāo)準(zhǔn)GB3505-83、GB1031-83頒布后,表面光潔度的已不再采用。

  2. 與光澤度的關(guān)系:表面光潔度(粗糙度)影響著物件的光澤度。一般來說,表面越光滑,光澤度越高。

  3. 影響因素與形成原因

    • 加工方法、刀具與零件間的摩擦、金屬的塑性變形、工藝系統(tǒng)中的振動等。

    • 不同的加工方法和材料會在表面留下不同深淺、疏密和形狀的痕跡。

  4. 對機(jī)械零件的影響

    • 耐磨性:表面越粗糙,磨損越快。

    • 配合穩(wěn)定性:粗糙表面易導(dǎo)致間隙增大或連接強(qiáng)度降低。

    • 疲勞強(qiáng)度:粗糙表面的波谷對應(yīng)力集中敏感,影響零件的疲勞強(qiáng)度。

    • 耐腐蝕性:粗糙表面易使腐蝕性物質(zhì)滲入金屬內(nèi)部。

    • 密封性:粗糙表面難以完全貼合,影響密封效果。

    • 接觸剛度:零件間的接觸剛度受表面粗糙度影響。

    • 測量精度:表面粗糙度直接影響測量的準(zhǔn)確性。

  5. 其他影響:鍍涂層、導(dǎo)熱性、接觸電阻、反射能力、流體阻力以及電流流通等。

表面粗糙度(surface roughness)是指加工表面具有的較小間距和微小峰谷的不平度。其兩波峰或兩波谷之間的距離(波距)很?。ㄔ?mm以下),它屬于微觀幾何形狀誤差。表面粗糙度越小,則表面越光滑。


  表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的,例如加工過程中刀具與零件表面間的摩擦、切屑分離時表面層金屬的塑性變形以及工藝系統(tǒng)中的高頻振動等。由于加工方法和工件材料的不同,被加工表面留下痕跡的深淺、疏密、形狀和紋理都有差別。


  表面粗糙度與機(jī)械零件的配合性質(zhì)、耐磨性、疲勞強(qiáng)度、接觸剛度、振動和噪聲等有密切關(guān)系,對機(jī)械產(chǎn)品的使用壽命和可靠性有重要影響。一般標(biāo)注采用Ra。


總結(jié):光澤度和光潔度(粗糙度)是兩個不同的概念,但它們之間存在一定的聯(lián)系。了解這些概念及其影響因素對于優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計和提高制造質(zhì)量至關(guān)重要。


不同加工方法所能達(dá)到的表面粗糙度

表面特征

表面粗糙度(Ra)數(shù)值

加工方法舉例

明顯可見刀痕

Ra100、Ra50、Ra25、

粗車、粗刨、粗銑、鉆孔

微見刀痕

Ra12.5、Ra6.3、Ra3.2、

精車、精刨、精銑、粗鉸、粗磨

看不見加工痕跡,微辯加工方向

Ra1.6、Ra0.8、Ra0.4、

精車、精磨、精鉸、研磨

暗光澤面

Ra0.2、Ra0.1、Ra0.05、

研磨、珩磨、超精磨、拋光

表面粗糙度符號

image.png

表面光潔度與表面粗糙度對照表

光潔度

級別

(舊標(biāo))

粗糙度

Ra

(μm)

 1)表面狀況 2)加工方法 3)應(yīng)用舉例

▽1

40~80


▽2

20

~

40

1)明顯可見的刀痕

2)粗車、鏜、刨、鉆

3)粗加工后的表面,焊接前的焊縫、粗鉆孔壁等。

▽ 3

10

~

20

1)可見刀痕

2)粗車、刨、銑、鉆

3)一般非結(jié)合表面,如軸的端面、倒角、齒輪及皮帶輪的側(cè)面、鍵槽的非工作表面,減重孔眼表面

▽4

5

~

10

1)可見加工痕跡

2)車、鏜、刨、鉆、銑、銼、磨、粗鉸、銑齒

3)不重要零件的配合表面,如支柱、支架、外殼、襯套、軸、蓋等的端面。緊固件的自由表面,緊固件通孔的表面,內(nèi)、外花鍵的非定心表面,不作為計量基準(zhǔn)的齒輪頂圈圓表面等

▽5

2.5

~

5

1)微見加工痕跡

2)車、鏜、刨、銑、刮1~2點(diǎn)/cm^2、拉、磨、 銼、滾壓、銑齒

3)和其他零件連接不形成配合的表面,如箱體、外殼、端蓋等零件的端面。要求有定心及配合特性的固定支承面如定心的軸間,鍵和鍵槽的工作表面。不重要的緊固螺紋的表面。需要滾花或氧化處理的表面

▽6

1.25

~

2.5

1)看不清加工痕跡

2)車、鏜、刨、銑、鉸、拉、磨、滾壓、刮1~2點(diǎn)/cm^2銑齒

3)安裝直徑超過80mm的G級軸承的外殼孔,普通精度齒輪的齒面,定位銷孔,V型帶輪的表面,外徑定心的內(nèi)花鍵外徑,軸承蓋的定中心凸肩表面

▽7

0.63

~

1.25

1)可辨加工痕跡的方向

2)車、鏜、拉、磨、立銑、刮3~10點(diǎn)/cm^2、滾壓

3)要求保證定心及配合特性的表面,如錐銷與圓柱銷的表面,與G級精度滾動軸承相配合的軸徑和外殼孔,中速轉(zhuǎn)動的軸徑,直徑超過80mm的E、D級滾動軸承配合的軸徑及外殼孔,內(nèi)、外花鍵的定心內(nèi)徑,外花鍵鍵側(cè)及定心外徑,過盈配合IT7級的孔(H7),間隙配合IT8~I(xiàn)T9級的孔(H8,H9),磨削的齒輪表面等

▽8

0.32

~

0.63

1)微辨加工痕跡的方向

2)鉸、磨、鏜、拉、刮3~10點(diǎn)/cm^2、滾壓

3)要求長期保持配合性質(zhì)穩(wěn)定的配合表面,IT7級的軸、孔配合表面,精度較高的齒輪表面,受變應(yīng)力作用的重要零件,與直徑小于80mm的E、D級軸承配合的軸徑表面、與橡膠密封件接觸的軸的表面,尺寸大于120mm的IT13~I(xiàn)T16級孔和軸用量規(guī)的測量表面

▽9

0.16

~

0.32

1)不可辨加工痕跡的方向

2)布輪磨、磨、研磨、超級加工

3)工作時受變應(yīng)力作用的重要零件的表面。保證零件的疲勞強(qiáng)度、防腐性和耐久性,并在工作時不破壞配合性質(zhì)的表面,如軸徑表面、要求氣密的表面和支承表面,圓錐定心表面等。IT5、IT6級配合表面、高精度齒輪的表面,與G級滾動軸承配合的軸徑表面,尺寸大于315mm的IT7~I(xiàn)T9級級孔和軸用量規(guī)級尺寸大于120~315mm的IT10~I(xiàn)T12級孔和軸用量規(guī)的測量表面等

▽10

0.08

~

0.16

1)暗光澤面

2)超級加工

3)工作時承受較大變應(yīng)力作用的重要零件的表面。保證精確定心的錐體表面。液壓傳動用的孔表面。汽缸套的內(nèi)表面,活塞銷的外表面,儀器導(dǎo)軌面,閥的工作面。尺寸小于120mm的IT10~I(xiàn)T12級孔和軸用量規(guī)測量面等

▽11

0.004

~

0.08


▽12

0.002

~

0.004


▽13

0.001

~

0.002


▽14

<0.001