Шероховатость поверхности
Шероховатостью поверхности согласно ГОСТ 25142-82 называют совокупность микронеровностей с относительно малыми шагами.
Шероховатость поверхностей играет большую роль в подвижных соединениях деталей, значительно влияя на трение и износ трущихся поверхностей подшипников, направляющих, ползунов и т.д.
Шероховатость значительно влияет на прочность деталей. Неровности поверхности являются концентраторами напряжений. Чем меньше шероховатость, тем меньше вероятность образования усталостных трещин.
Уменьшение шероховатости улучшает антикоррозионную стойкость деталей.
Наконец величина шероховатости влияет на точность измерения деталей.
Способы нормирования шероховатости поверхности установлены в ГОСТ 2789-73 и распространяются на поверхности изделий, изготовленных из любых материалов и любыми методами, кроме ворсистых поверхностей.
Шероховатость поверхности оценивается по неровностям профиля, получаемого путем сечения реальной поверхности плоскостью в нормальном сечении.
Для определения шероховатости поверхности от других неровностей с относительно большими шагами (отклонения формы и волнистость её рассматривают в пределах ограниченного участка, длина которого называется базовой длиной l (эль мал.)
Базой для отсчета отклонений профиля является средняя линия профиля (m) – линия, имеющая форму номинального профиля и приведенная так, что в пределах базовой длины среднее квадратическое отклонение измеряемого профиля до этой линии было минимальным.
Параметры шероховатости.
Согласно ГОСТ 2789-73 шероховатость поверхности изделий можно оценивать количественно одним или несколькими параметрами:
а) средним арифметическим отклонением профиля (Ra);
б) высотой неровностей профиля по 10 точкам (Rz);
в) наибольшей высотой неровностей профиля (Rmax);
г) средним шагом неровностей (Sm);
д) средним шагом местных выступов профиля (S);
е) относительной опорной длиной профиля (tр).
1)Среднее арифметическое отклонение профиля Ra – это среднее арифметическое отклонение профиля от средней линии в пределах базовой длины:
оно же: Rа = (y1+ y2+...+ yn) / n
2) Высота неровностей профиля по десяти точкам Rz– это сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины:
оно же: Rz = (H1min +...+ H2min) / 5
3)Наибольшая высота неровностей профиля (R) – это расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины.
4) Средний шаг неровностей профиля (S) – это среднее значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины.
5) Средний шаг неровностей профиля по вершинам S — среднее арифметическое значение шага неровностей профиля по вершинам в пределах базовой длины:
Si — шаг неровностей профиля, равный длине отрезка средней линии, заключенного между проекциями на нее наивысших точек двух соседних местных выступов профиля.
6)Опорная длина профиля () – сумма длин отрезков (b), отсекаемых на заданном уровне (р) в материале профиля линией, параллельной средней линии в пределах базовой длины.
, где
р: 5; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60;70; 80; 90 % от R
Относительная опорная длина профиля (t) – это отношение опорной длины профиля к базовой длине
10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90 %
Классы чистоты
Степень шероховатости поверхности определяется ее классом чистоты. При этом Ra указывается без символа, а Rz - с символом.
Для объективного суждения о степени шероховатости (микрогеометрии) поверхности после механической обработки деталей служит Государственный стандарт «Шероховатость поверхности» (ГОСТ 2789—73).
Для классов чистоты 6 - 12 основной является шкала R a, для классов 1 - 5, 13 и 14 - шкала R z.
Классы шероховатости, совокупность поверхностей, сгруппированных по общности числовых значений основных параметров шероховатости поверхности.
Параметры шероховатости на практике измеряют при постоянных условиях для каждого класса чистоты: измеряемый профиль должен соответствовать нормальному сечению, измерения производят в направлении наибольшей шероховатости и на стандартизированной для данного класса чистоты базовой длине. При выполнении всех трёх условий и совпадении числовых значений параметров Ra или Rz с числовыми значениями в диапазоне данного класса чистоты поверхность может быть отнесена к этому классу. В Российской Федерации установлено 14 классов чистоты.
Чистота поверхности зависит от способа обработки и инструмента, которым выполняется та или иная технологическая операция. В таблице 2 показано, какими операциями можно достигнуть той или иной чистоты поверхности
Обозначение шероховатости на чертежах.
ГОСТ 2.309 - 73 устанавливает обозначение шероховатости поверхностей и правила нанесения их на чертежах изделий.
Этот стандарт устанавливает три знака обозначения шероховатости поверхности.
(Для себя. Не говорить. Высота h знаков шероховатости равна высоте размерных чисел, высота Н равна 1,5 -..... 3h. Толщина линий знаков равна половине толщины основной линии.)
Знак первый применяют для обозначения шероховатости поверхности, не устанавливаемой конструктором.
Знак второй применяют для поверхности, образованной удалением слоя материала (точением, сверлением и т.п.).
Знак третий для поверхности, образованной литьем, ковкой и т.п. (т.е. без удаления слоя материала).
На втором рисунке показана структура обозначения шероховатости.
При указании двух и более параметров шероховатости поверхности значения параметров записывают по вертикали (сверху вниз) в той последовательности, в которой они рассматривались ранее.
Из параметров шероховатости Ra и Rz в обозначении может присутствовать только один, и предпочтение отдают параметру Ra.
Над полкой знака шероховатости записывают вид обработки поверхности только в том случае, когда он является единственным для получения требуемого качества поверхности.
Базовую длину указывают только тогда, когда высотные параметры Rz и Ra определяются в пределах базовой длины, отличающейся от стандартной.
Условные обозначения направлений неровностей дают на чертеже только в случае необходимости.
Примеры обозначения шероховатости:
При указании наибольшего значения параметра шероховатости в обозначении приводят параметр шероховатости без предельных отклонений, например:.
При указании наименьшего значения параметра шероховатости после обозначения параметра следует указывать «min»;.
При указании диапазона значений параметра шероховатости поверхности в обозначении шероховатости приводят пределы значений параметра, размещая их в две строки, например:
| Ra | 0,8 0,4 | ; | Rz 0,10 0,05 | ; | Rmax 0,80 0,32 | ; | t50 70 50 и т. п. |
ВОПРОСЫ
1. Шероховатость поверхности называется:
А) Неровность поверхности отдельного участка
Б)* Совокупность всех неровностей поверхности
В) Высота неровностей поверхности
2. Единица измерения неровностей:
А) Дециметр
Б) Миллиметр
В)* Микрометр
3. Параметры степени шероховатости поверхности:
А)* Ra и Rz
Б) Только Ra
В) Только Rz
Продолжите предложение.
4. Среднее арифметическое отклонение профиля…………. (Ra)
5. Высота неровностей профиля……….(Rz)
6. Знаки шероховатости означают ……………………….. (Вид обработки поверхности)
7. На чертежах шероховатость должна быть обозначена знаками:
Вид обработки не указан
Обработка поверхности путем удаления слоя
Поверхность получена без удаления слоя материала