1.Волнистость поверхности и её параметры

Волнистость – совокупность периодически повторяющихся неровностей, у которых расстояние между смежными возвышенностями или впадинами превышают базовую длину.

Параметры волнистости:

S_wі - действительный шаг волнистости (по средней линии)

W_z - высота волнистости

Волнистость занимает промежуточное положение между отклонениями формы и шероховатостью поверхности.

Если отношение шага к высоте неровностей:

S_w /W_s< 40 – отклонение относят к шероховатости.

1000 ≥ S_w /W_s ≥ 40 – отклонение относят к волнистости.

S_w /W_s > 1000 – к отклонениям формы.

2. Шероховатость поверхности, её параметры

Шероховатость – совокупность неровностей с относительно малыми шагами, образующими рельеф детали и расположенные в пределах базовой длины.

Шероховатость является одним из качеств поверхности, которое оказывает влияние на работу соединения (твердость, износостойкость, контактная жесткасть и другие).

Факторы, влияющие на образование шероховатости:

1. геометрия процесса резания при обработке;

2. упругие деформации в процессе обработки;

3. вибрации в прцессе обработки и другие причины.

Параметры шероховатости нормируются на базовой длине ℓ. Величина ℓ стандартизована: 25, 12,5, 8, 2,5, 1,25, 0,8мм.

Параметры шероховатости измеряются от средней линии m. Она служит базой для отсчета параметров шероховатости и проводится так, чтобы площади ниже и выше линии были равны.

Параметры шероховатости по ГОСТ 2783-73

1. Ra – среднее арифметическое отклонение профиля.

где у_і - отклонение от средней линии;

n - количество точек;

Ra – наиболее полно характеризует состояние поверхности, т.к. учитывает большое количество точек.

3. Rz – высота неровностей по 10 точкам

3. R_max – расстояние между линией выступов и линией впадин (через самую высокую и самую низкую точки).

4. S_m – средний шаг неровностей профиля – среднее арифметическое значение шага неровностей, измеренного по средней линии в пределах базовой длины.

6. S – средний шаг местных выступов профиля – среднее значение шага местных выступов профиля в пределах базовой длины.

7. t_p – относительная опорная длина профиля – отношение опорной длины к базовой длине.

.

η_р – опорная длина профиля – сумма отрезков измеренных при проведении секущей плоскости на уровне р в пределах базовой длины.

.

Уровень р отсчитывается от линии выступов в %: р = 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 %. R_max =100%.

Выбор параметров шероховатости и их числовых значений

Требования к шероховатости поверхности деталей устанавливают исходя из функционального назначения поверхности для обеспечения заданного качества изделий.

Для поверхностей пар трения ответственных деталей устанавливают значение Ra (или R_z), R _max и t_p, направление неровностей.

Для циклически нагруженных поверхностей ответственных деталей - ), R _max, S_m, S.

К поверхностям пар трения предъявляются высокие требования по износостойкости, контактной жесткости. Для этих поверхностей обязательно нормируется t_p , т.к. с увеличением этого параметра указанные свойства поверхностей повышаются.

В значительной степени величина t_p повышается после финишной обработки поверхностей хонингованием (абразивный метод обработки), методом пластической деформации (алмазное выглаживание, ротационная обработка, пневмовибродинамическая и др.).

Для неответственных поверхностей деталей шероховатость определяется требованиями технической эстетики, коррозионной стойкости и технологией изготовления.

Например. после чернового точении – (14-12кв.) 12,5 …6,3 Ra;

чистового точения– (9-7кв.) 3,2 - 1,6 Ra;

шлифования (8-6кв.) 1,6 – 0,8 Ra.

Рекомендуется использовать предпочтительные значения параметров Ra, т.к. образцы сравнения шероховатости поверхности изготавливаются со значениями Ra.

Предпочтительный ряд Ra:

50, 25, 12,5, 6,3, 3,2, 1,6, 0,8, 0,4, 0,2, 0,1, 0,012мкм.

Обозначение шероховатости на чертежах (ГОСТ 2.309 – 73)

- Шероховатость, полученная путем снятия стружки

- Шероховатость, полученная без снятия стружки

- Шероховатость без установления метода обработки

- Среднее арифметическое отклонение профиля составляет 3,2 мкм.

- высота неровностей по 10 точкам составляет 20 мкм.

- среднее арифметическое отклонение профиля находится в пределах диапазона от 0,63 до 1,0 мкм.

- средний шаг неровностей профиля составляет 1,2мм.

- относительная опорная длина профиля на уровне 50% составляет 60%.

- среднее арифметическое отклонение профиля составляет 2,5 мкм на длине 0,25 мм (базовая длина указывается, если она не совпадает с табличной).

Направление штрихов неровностей шероховатости

- высота неровностей по 10 точкам составляет 20 мкм на базовой длине 0,8мм, направление штрихов – параллельное.

Н ад полкой указывается вид обработки, если он является единственным для данной поверхности, например:

Для малых шероховатостей предпочтительным являются параметры Ra, для больших шероховатостей - R_z.

Контроль шероховатости

1. Прибором – профилограф-профилометр, который позволяет записать профилограмму и дать количественную оценку по всем 6-ти показателям.

2. Метод сравнения по образцам шероховатости (набор плиток с нанесением различной шероховатости и маркированной по шкале Ra).

Визуально поверхность детали сравнивают с образцами шероховатости.

Нормирование точности зубчатых передач и их контроль