Глава 2. Нормирование точности формы, шероховатости и расположения поверхностей деталей машин

2.1. Шероховатость поверхности и еe нормирование

На по­верхности детали после еe обработки остаются следы от кромок режущего инструмента в виде неровностей и гребешков, близко расположенных друг от друга. Шероховатостью поверхности называется совокупность неровностей с относительно малыми шагами, выделенная на базовой длине (L). Шероховатость поверхностей влияет на эксплуатационные свойства деталей машин и механизмов. В подвижных посадках за счет износа поверхностей увеличивается зазор. В соединениях с натягом ослабляется прочность соединения и величена натяга за счет смятия гребешков. Шероховатость влияет на герметичность соединения, коррозионную стойкость, усталостную прочность и другие качественные показатели изделия.

Нормирование шероховатости поверхности по ГОСТ 2789 выполнено с учетом международных стандартов (см. табл. 2.1).

Для нормирования шероховатости поверхностей по ГОСТ 2789 установлено шесть параметров: три высотных (Rа; Rz; R_max), два шаговых (Sm; S) и параметр относительной опорной длины профиля (tp) [1; 4; 12]. Выбор параметров производится с учетом эксплуатационных свойств поверхности (см. табл. 2.2). Предпочтительным принят параметр Ra  среднее арифметическое отклонение профиля, так как он определяет шероховатость по всем точкам профиля.

Средняя высота неровностей по 10 точкам Rz используется в тех случаях, когда нельзя измерить Ra на приборах типа профилометр путем ощупывания поверхности алмазной иглой. Шаговые параметры влияют на виброустойчивость, сопротивление в волноводах и электропроводность в электротехнических деталях. Параметр tp необходимо учитывать при высоких требованиях к контактной жесткости и герметичности. В старом ГОСТ 2789-59 предусматривалось 14 классов шероховатости в порядке уменьшения значений параметров. В сравнительной табл. 2.1 даны соотношения между классами шероховатости и другими высотными параметрами. С 1983 г. для всех классов введен ряд значений Ra предпочтительного применения. Примеры нормирования параметров шероховатости для типовых поверхностей даны в табл. 2.2. Указание требований к шероховатости поверхностей производится на чертежах согласно ЕСКД по ГОСТ 2.309. Обозначение шероховатости состоит из условного значка и числовых значений [4]:

 основной знак, когда метод обработки поверхности чертежом не регламентируется;

 знак, соответствующий поверхности, полученной снятием слоя металла (точением, сверлением, фрезерованием, шлифованием и т.д.);

 знак, соответствующий поверхности в состоянии поставки, без удаления слоя металла (литье, штамповка, поковка и т.д.).

Обозначение символа Ra не указывается на чертеже, остальные символы должны быть записаны перед числовым значением. Например: , означают Ra=1,6мкм , Rz=40 мкм. Соотношение между Ra и Rz колеблется в пределах от 4 до 7 раз, Rz больше, чем Ra .

С 2005г. требуется указывать символ и числовые значения под полкой знака. Например: Ra 1,6 ; Rz 40 . Изменения №3 в ГОСТ 2.309-73.

Числовые значения параметров шероховатости зависят от требований к точности размера и требований к форме поверхности, т. е. устанавливаются соотношения между квалитетом размера, степенью точности формы поверхности и ее шероховатостью. Экономическая точность механической обработки приведена в табл. 2.3. Минимальные требования к шероховатости поверхности в зависимости от допуска размера и формы даны в табл. 2.4 [4].

Т а б л и ц а 2.1