Шорсткість поверхні і еe нормування

На по-поверхні деталі після еe обробки залишаються сліди від кромок різального інструменту у вигляді нерівностей і гребінців, близько розташованих один від одного. Шорсткістю поверхні називається сукупність нерівностей з відносно малими кроками, виділена на базовій довжині (L). Шорсткість поверхонь впливає на експлуатаційні властивості деталей машин і механізмів. У рухливих посадках за рахунок зносу поверхонь збільшується зазор. У з'єднаннях з натягом послаблюється міцність з'єднання і величена натягу за рахунок того, що зім'яло гребінців. Шорсткість впливає на герметичність з'єднання, корозійну стійкість, міцність від утоми і інші якісні показники вироби.

Нормування шорсткості поверхні по ГОСТ 2789 виконано з урахуванням міжнародних стандартів (див. Табл. 2.1).

Для нормування шорсткості поверхонь по ГОСТ 2789 встановлено шість параметрів: три висотних (R а; Rz; Rmax), два крокових (Sm; S) і параметр відносної опорної довжини профілю (tp) [1; 4; 12]. Вибір параметрів проводиться з урахуванням експлуатаційних властивостей поверхні
(Див. Табл. 2.2). Кращим прийнятий параметр Ra - середнє арифметичне відхилення профілю, так як він визначає шорсткість по всіх точках профілю.

Середня висота нерівностей по 10 точкам Rz використовується в тих випадках, коли не можна виміряти Ra на приладах типу профілометр шляхом обмацування поверхні алмазної голкою. Крокові параметри впливають на вібростійкість, опір в хвилеводах і електропровідність в електротехнічних деталях. Параметр tp необхідно враховувати при високих вимогах до контактної жорсткості і герметичності. У старому ГОСТ 2789-59 передбачалося 14 класів шорсткості в порядку зменшення значень параметрів. У порівняльній таблиці. 2.1 дані співвідношення між класами шорсткості і іншими висотними параметрами. З 1983 р для всіх класів введено ряд значень Ra кращого застосування. Приклади нормування параметрів шорсткості для типових поверхонь дані в табл. 2.2. Вказівка ​​вимог до шорсткості поверхонь проводиться на кресленнях відповідно до ЕСКД по ГОСТ 2.309. Позначення шорсткості складається з умовного значка і числових значень [4]:

- основний знак, коли метод обробки поверхні кресленням не регламентується;

- знак, відповідний поверхні, отриманої зняттям шару металу (гострінням, свердлінням, фрезеруванням, шліфуванням і т.д.);

- знак, відповідний поверхні в стані поставки, без видалення шару металу (лиття, штампування, кування і т.д.).

Позначення символу Ra не вказується на кресленні, інші символи повинні бути записані перед числовим значенням. Наприклад:. означають Ra = 1,6 мкм. Rz = 40 мкм. Співвідношення між Ra і Rz коливається в межах від 4 до 7 разів, Rz більше, ніж Ra.

Числові значення параметрів шорсткості залежать від вимог до точності розміру і вимог до форми поверхні, т. Е. Встановлюються співвідношення між квалітетом розміру, ступенем точності форми поверхні і її шорсткістю. Економічна точність механічної обробки приведена в табл. 2.3. Мінімальні вимоги до шорсткості поверхні в залежності від допуску розміру і форми дані в табл. 2.4 [4].

Т а б л і ц а 2.1

Значення висотних показників шорсткості поверхні

Позначення класу шорсткості поверхні по ГОСТ 2789-59

Значення параметрів в мкм по ГОСТ 2789-73

2.2. Нормування відхилень форми

і розташування поверхонь деталей машин

Внаслідок цілої низки причин при виготовленні геометрична форма деталей не витримується. Поверхні також повинні правильно розташовуватися одна щодо іншої, однак вони мають похибки взаємного розташування. Всі ці похибки форми, взаємного розташування, а також шорсткість поверхонь впливають на експлуатаційні (знос, шум, міцність, герметичність і т.д.) і на технологічні (трудомісткість обробки, збірки, контролю, собівартість) показники. Тому відхилення форми і розташування поверхонь повинні бути обмежені допусками. Основні нормативні вимоги до допускам форми і розташування поверхонь відображені в державних стандартах [4,10,11], а вказівки на кресленнях виконуються згідно з вимогою ЕСКД по ГОСТ 2.308. Види допусків форми і розташування поверхонь, приклади позначення на кресленні дані в табл. 2.5; табл. 2.6 і табл. 2.7.

Для кожного виду допуску встановлено 16 ступенів точності в порядку зростання величини допуску. Числові значення допусків форми і розташування циліндричних деталей наведено в табл. 2.8, а для плоских деталей в табл. 2.9. Для плоских деталей довжина деталі прийнята за номінальний розмір, так як допуск форми залежить від довжини деталі.

При встановленні співвідношення між допуском розміру і допуском форми для циліндричних деталей прийнятий діаметр розглянутої поверхні, а для плоских деталей допуск на товщину деталі, так як найбільша похибка дорівнює цьому допуску (100%).

Для циліндричних деталей допуск форми заданий в Радіусна вираженні, тому найбільша похибка форми прийнята рівною 50% від допуску на діаметр.

Для деталей жорсткої конструкції (L £ 2d) по співвідношенню допусків розміру (Т) і форми (Т ф) встановлено [4] три рівня відносної геометричної точності:

А - нормальний (для поверхонь без особливих вимог до точності форми);

В - підвищений (для поверхонь, що працюють при значних швидкостях і навантаженнях при наявності ударів і вібрацій);

С - високий (для поверхонь, що працюють при високих навантаженнях з ударами і вібраціями, при швидкостях понад 1000 об / хв, а також при вимогах герметичності, плавності ходу).

Розрахунок допусків форми і шорсткості поверхні проводиться в цьому випадку з урахуванням коефіцієнтів форми (Кф) і коефіцієнтів шорсткості (Кr) по наступними залежностями:

Для деталей значної довжини (L / 2d> 1) допуски форми розраховуються з урахуванням коефіцієнта жорсткості ЯЖ = L / 2d за формулою:

Види допусків форми і приклади їх умовних позначень