表面粗さは、部品表面の微視的な幾何学的形状誤差を反映する重要な技術指標であり、部品の表面品質をテストするための主な基準です。 合理的かどうかは、製品の品質、耐用年数、生産コストに直接関係します。
機械部品の表面粗さの選定には、計算法、試験法、類推法の3つの方法があります。 機械部品の設計では、最も一般的に使用される方法は類推法です。これは、単純で迅速かつ効果的です。 類推法の適用には十分な参考資料が必要であり、既存のさまざまな機械設計マニュアルがより包括的な資料と文書を提供しています。 最も一般的に使用されるのは、公差クラスに適した表面粗さです。
一般に、機械部品の寸法公差要件が小さいほど、機械部品の表面粗さの値は小さくなりますが、それらの間に一定の機能関係はありません。 たとえば、一部の機械、器具、衛生設備のハンドル、ハンドホイール、および食品機械の一部の機械部品の変更された表面は、それらの表面を非常に滑らかに処理する必要があります。つまり、表面粗さの要件は高くなりますが、寸法許容要件は非常に高いです。 低い。 一般に、寸法公差が要求される部品の場合、公差レベルと表面粗さの値の間に一定の対応関係があります。
一部の機械部品の設計書や機械製作の単行本では、機械部品の表面粗さと機械部品の寸法公差の関係について、経験値や計算式の紹介が多く、読者が選択できるように列挙されていますが、よく読んでいただければわかると思いますが、まったく同じ経験的計算式を採用していますが、リスト内の値は同じではなく、大きく異なるものもあります。 これは、状況に慣れていない人にとっては混乱を招きます。 また、機械部品加工用の表面粗さの選択が難しくなります。
実際の作業では、機械の種類が異なれば、部品の表面粗さに対する要求も、同じ寸法公差の下で異なります。 これが協力の安定性問題です。 機械部品の設計および製造プロセスでは、機械の種類によって、部品の安定性と互換性に対する要件が異なります。 既存の機械部品設計マニュアルでは、主に次の 3 種類が反映されています。
最初のカテゴリは、主に精密機械で使用され、協調の高い安定性が必要です。 部品の摩耗限界は、使用中または繰り返しの組み立て後に部品の寸法公差値の 10% を超えないようにする必要があります。 主な用途です 精密機器、メーター、精密測定器の表面、シリンダー内面、精密工作機械のメインジャーナル、治具ボーリングのメインジャーナルなど、極めて重要な部品の摩擦面マシン。
2 番目のカテゴリは、主に通常の精密機械に使用されます。この機械では、協調の高い安定性が必要であり、部品の摩耗限界が部品の公差値の 25% を超えないようにする必要があり、非常に良好な接触面が必要です。 主に、工作機械、工具、転がり軸受の合わせ面、テーパーピン穴、滑り軸受の合わせ面、歯車の歯の作用面などの比較的高速な接触面などに使用されます。
第 3 のカテゴリは、主に一般機械に使用され、機械部品の摩耗限界が寸法公差値の 50% を超えないこと、およびボックス カバー、スリーブ、必要な表面などの相対可動部品の接触面がないことを要求します。密接な接触、キーとキー溝 作業面。 ブラケット穴、ブッシング、ホイールシャフト穴のある作業面、減速機など、相対運動速度が遅い接触面。
ここでは機械設計マニュアルの各種表値を統計解析し、表面粗さの旧国家規格（GB{{0}}）を新国家規格（GB1031-83）に換算します。 1983 年に国際標準 ISO によって公布されました。 また、Ra が優先する最初の一連の数値を使用すると、表面粗さ Ra と寸法公差 IT の関係は次のように推定されます。
クラス 1: Ra 1.6 以上 Ra 0.008×IT 以下
Ra {{0}}.8Ra以下 0.010×IT以下
タイプ 2: Ra 1.6 以上 Ra 0.021×IT 以下
Ra {{0}}.8Ra以下 0.018×IT以下
クラス 3: Ra 0.042×IT 以下
表 1、表 2、および表 3 に示すように、上記の 3 つの関係式をリストします。
機械部品の設計では、寸法公差に従って表面粗さの値を選択する場合、対応する表の値をさまざまなタイプの機械に応じて選択する必要があります。
なお、表中のRaは第1系列の値を採用しているのに対し、旧国家規格Raの限界値は第2系列の値です。 換算すると数値の上下の問題が出てきます。 表中の値は製品の品質向上に有益であるため上限を、個々の値は下限を使用しています。 旧国家規格の公差等級と表面粗さに対応する表の内容と形式は比較的複雑です。 同じ公差等級、同じサイズ、同じ基本サイズの場合、穴とシャフトの表面粗さの値は異なり、異なるはめあいタイプの値も異なります。 、これは、古い公差と適合規格 (GB159-59) の公差値が上記の要因に関連しているためです。 現在の新しい国家標準公差とはめあい (GB1800-79) は、同じ公差等級と同じサイズ セグメントの各基本寸法に対して同じ標準公差値を持ちます。これにより、公差等級と表面粗さの間の対応表が大幅に簡素化されます。また、より科学的で合理的です。
設計作業では、最終的な分析では、合理的な選択を行うために、表面粗さの選択は現実から進め、部品の表面機能とプロセスの経済性を十分に測定する必要があります。 表の公差等級と表面粗さの値は、設計の参考としてご利用ください。
