8. Качество поверхности

В понятие качества по­верхности входит целый ряд характеристик, определяю­щих, с одной стороны, геометрические параметры реальной поверхности, а с другой — ее физико-механические свой­ства.

Физико-механические свойства поверхностного слоя характеризуются глубиной и степенью упрочнения (на­клепа), а также значениями остаточных напряжений, глубиной их проникновения и знаком.

Геометрические параметры обработанной поверхности характеризуются следующими отклонениями от геометри­ческой формы: макрогеометрией (бочкообразность, конус­ность, овальность, неплоскостность и т. д.) и микрогеомет­рией (шероховатость и волнистость).

Критерием для условного разграничения шерохова­тости и других отклонений формы поверхности служит отношение шага S к высоте неровности Rz; при S/Rz < 50 — шероховатость; при S/Rz = 50... 1000 — волнистость поверхности; при S/Rz > 1000 — макрогеометрические отклонения.

Погрешности геометрической формы должны уклады­ваться в допуск на размер в соответствии с заданной точ­ностью изготовления детали.

Под точностью обработки понимают степень соответ­ствия формы, размеров и положения обработанной поверх­ности требованиям чертежа и технических условий. Точ­ность размеров обработанной детали определяется до­пусками, т. е. разностью между наибольшим и наименьшим предельными размерами. Допуск, величина которого зави­сит от номинального размера, обозначается одной или двумя арабскими цифрами (квалитет). ЕСДП СЭВ для всех диапазонов размеров устанавливает 19 квалитетов, кото­рые имеют номера 01, 0,1, 2...16, 17. Ориентировочная применяемость квалитетов: квалитеты 01—7 — допуски средств измерения; квалитеты 4—12 — допуски размеров в посадках; квалитеты 12—17 — допуски неответственных размеров (несопрягаемых или в грубых соединениях).

Предельные отклонения формы и размеров на рабочих чертежах деталей указывают условными обозначениями в соответствии с ГОСТом или оговаривают в технических требованиях на изготовление детали. Числовые значения допусков, соответствующих указанным выше квалитетам установлены ГОСТ 25346—82.

Одной из основных геометрических характеристик качества поверхности деталей, является ее шероховатость. Шероховатость поверхности — это совокупность неров­ностей поверхности с относительно малыми шагами S на базовой длине l. Шероховатость поверхности, направлен­ную перпендикулярно к движению резания, называют поперечной, а в направлении, параллельном ему, — про­дольной, Наибольшее практическое применение имеет поперечная шероховатость. Базой для отсчета отклонений профиля является средняя линия профиля m (рис.5).

Для количественной оценки шероховатости ГОСТ 2789—73 устанавливает шесть параметров:

1. Среднее арифметическое отклонение профиля R_а — это среднее арифметическое абсолютных значений отклоне­ний профиля в пределах базовой длины:

, приближенно ,

где l — базовая длина; п — число измеренных точек профиля на базовой длине.

Рис.5. Параметры шероховатости поверхности

2. Высота неровностей профиля по десяти точкам R_z — сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубины пяти наиболь­ших впадин профиля в пределах базовой длины:

,

где Y_ipmax — высота i-гo наибольшего выступа профиля; Y_jvmax — глубина j-й наибольшей впадины профиля.

3. Наибольшая высота неровностей профиля R_max — расстояние между линией выступов и линией впадины профиля в пределах базовой длины.

4. Средний шаг неровностей профиля S_m — среднее значение шага неровностей профиля по средней линии т в пределах базовой длины.

5. Средний шаг местных выступов профиля S — сред­нее значение шагов местных выступов профиля (по верши­нам), находящихся в пределах базовой длины.

6. Относительная опорная длина профиля t_p — отно­шение опорной длины профиля η_р к базовой длине l:

,

где b_i — опорная длина профиля, равная сумме длин от­резков, отсекаемых на заданном уровне в материале про­филя линией, эквидистантной средней линии в пределах базовой длины.