Учебники по популярным профессиям
на asv0825.ru

>>> Перейти на мобильный размер сайта >>>

Учебное пособие

Шлифовальные работы

       

4.7. Шероховатость и волнистость поверхности

Элементарные отклонения геометрии реальной поверхности от номинальной поверхности в виде неровностей с относительно малыми шагами оценивают в виде шероховатости, а с относительно большими и периодически повторяющимися шагами — в виде волнистости поверхности.

Шероховатость и волнистость поверхности образуются при обработке заготовок и оказывают влияние на эксплуатационные показатели изделий, механизмов и машин. Поэтому, исходя из функционального назначения поверхности дня обеспечения заданного качества изделий, устанавливают определенные требования к шероховатости поверхности независимо от способа ее получения или обработки. Для количественной оценки и нормирования шероховатости поверхностей стандартом установлено шесть параметров: три высотных (Ra, Rz, Rmaх), два шаговых (Sm, S) и параметр относительной опорной длины профиля (tr).

Рис. 4.8. Профиль шероховатости, его характеристики и параметры

Для отличия шероховатости от других неровностей с относительно большими шагами используют линию заданной геометрической формы с установленной базовой длиной l в пределах 0,08—8,0 мм (рис. 4,8, а, б). Чем больше размеры высотных параметров шероховатости, тем больше назначают базовую длину. Стандартный ряд базовой длины: 0,08; 0,25; 0,8; 2,5; 8,0 мм.

Длина оценки L — это длина линии, на которой оцениваются значения параметров шероховатости. Она может содержать одну или несколько базовых длин l1, l2, l3 и т. д. (рис, 4.8, б).

Параметры шероховатости реальной поверхности оценивают по профилю поверхности (рис. 4.8, а, в). По отношению к направлению неровностей профиль может быть поперечным или продольным. Базовая линия, служащая для оценки геометрических параметров поверхности, проводится по отношению к профилю определенным образом. Обычно в качестве базовой принимают среднюю линию профиля, относительно которой среднее квадратическое отклонение профиля y до этой линии является минимальным (рис, 4.8, в).

Между двумя соседними минимумами (или максимумами) профиля расположен местный выступ (местная впадина) профиля (рис. 4,8, г). Часть профиля, соединяющая две соседние точки пересечения его со средней линией профиля, образует либо выступ профиля (если направлена из тела), либо впадину профиля (если направлена в тело). Выступ профиля и сопряженная с ним впадина профиля образуют неровность поверхности (рис. 4.8, д). На профиле поверхности различают линию выступов профиля, линию впадин профиля и уровень сечения профиля р (рис, 4.8, а).

Расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины называют наибольшей высотой неровностей профиля Rmax в пределах базовой длины. Она равна сумме высоты урmax наибольшего выступа профиля и глубины yvmax - наибольшей впадины профиля. Расстояние между точкой профиля и базовой линией называют отклонением профиля у.

Сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины называется высотой неровностей профиля по десяти точном Rz:

Среднее арифметическое абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины называется средним арифметическим отклонением профиля Ra:

где n — число выбранных точек профиля на базовой длине. Свойства неровностей в направлении длины профиля оценивают по среднему шагу Sm неровностей профиля в пределах базовой длины (по средней линии профиля) и по среднему шагу S местных выступов профиля (по вершинам), находящихся в пределах базовой длины (рис. 4.8, д).

Свойства шероховатости, связанные с формой неровностей профиля, оценивают по наклону профиля и по опорной длине. Количественно их нормируют по относительной опорной длине профиля tp, равной отношению суммы длин отрезков b1, b2, .... bi,..., Ьn, отсекаемых на заданном уровне сечения р в материале профиля линией, эквидистантной (равноотстоящей) средней линии, к базовой длине l, т. е. lp = . С параметром tp связана фактическая площадь контакта сопрягаемых поверхностей. С его возрастанием требуются более трудоемкие процессы обработки. Например, при lp = 25% можно ограничиться чистовым точением, а при lp = 40% необходимо применить хонингование.

Стандартом установлены пределы числовых значений параметров шероховатости. Ряд числовых значений для среднего арифметического отклонения профиля Ra (мкм) установлен следующим (предпочтительные значения подчеркнуты): 400; 320; 250; 200; 160; 125; 100; 80; 63; 50; 40; 32; 25; 20; 16,0; 12,5; 10; 8,0; 6,3; 5,0; 4,0; 3,2; 2,5; 2,0; 1,60; 1,25; 1,0; 0,8; 0,63; 0,50; 0,40; 0,32; 0,25; 0,20; 0,160; 0,125; 0,100; 0,080; 0,63; 0,050; 0,040; 0,032; 0,025; 0,020; 0,0160; 0,012; 0,010; 0,008.

Для высоты неровностей профиля по десяти точкам Rz и для наибольшей высоты неровностей профиля Rmах(мкм) предпочтительными значениями являются следующие: 400; 200; 100; 50; 25; 12,5; 6,3; 3,2; 1,60; 0,80; 0,40; 0,20; 0,100; 0,050; 0,025.

Шероховатость поверхностей обозначают на чертеже для всех выполняемых по данному чертежу поверхностей изделия независимо от методов их образования, кроме поверхностей, шероховатость которых не обусловлена требованиями конструкции.

Стандартом установлена структура обозначения шероховатости поверхности (рис. 4.9, а) и знаки обозначения (рис. 4.9, б). При наличии в обозначении шероховатости только значения параметров применяют знак без полки (рис. 4.9, в — д). Знак, изображенный на рис. 4.9, в, является предпочтительным, его применяют для обозначения шероховатости поверхности, метод образования которой не устанавливается; знак, показанный на рис. 4.9, г, применяют для обозначения поверхности, которая должна быть образована удалением поверхностного слоя материала, например точением, шлифованием и т. п.; знак, показанный на рис. 4.9, д, применяют для обозначения поверхности, образуемой без удаления материала, например литьем, ковкой и т. п.

Рис. 4.9. Структура (а) и знаки обозначения шероховатости поверхности (б — д)

Символ Ra параметра шероховатости в отличие от символов остальных параметров не указывается перед его числовым значением. Ra, Rz, Rmах задаются в мкм, Sm, S — в мм; tp — в %; уровень р для параметра tp — в % от Rmах, т. е. отношением р/Rmах.

Нормирование числовых значений параметров шероховатости проводят либо по наибольшим предельным значениям, либо с указанием диапазона значений параметра шероховатости Ra, Rz, Rmах.

Для волнистости установлены три параметра: высота волнистости Wz, наибольшая высота волнистости Wmах и средний шаг Sw. При плоском шлифовании Wz = 1,1—3,8 мкм, Sw = 1,1—4,8 мм; при притирке: Wz = 0,75—2,0 мм, Sw = 0,8—4,0 мм; при точении Ww = 1,0—10,7 мкм; Sw = 1,4—9,0 мм.

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru