3. Критерии и классификация шероховатости поверхностей

Критерии оценки и классификация шероховатости поверхности установлены ГОСТ 2789—73. Приведем основные определения и термины, регламентированные этим стандартом.

84

Под шероховатостью поверхности, получающейся в результате обработки, понимается совокупность неровностей с относительно малыми шагами, образующих рельеф поверхности и рассматриваемых в пределах участка, длина которого выбирается в зависимости от характера поверхности и равна базовой длине.

4. Параметры и определения

Базовой линией является так называемая средняя линия профилей, проведенная таким образом, что в пределах базовой длины s сумма квадратов расстояний точек измеряемого профиля до этой линии минимальна (рис. 35). Базовая длина s — длина линии,

Рис. 35. Рельеф поверхности (по ГОСТ 2789—73)

в пределах которой производится оценка параметров шероховатости (s = 0,01 до 25 мм). rz — среднее арифметическое отклонение профиля равно среднему арифметическому из абсолютных значений отклонений профиля h от средней линии в пределах базовой длины s:

R_z —высота неровностей по десяти точкам — это среднее расстояние между пятью высшими Я и пятью низшими точками измеряемого профиля в пределах базовой длины /:

# = № + Я₃ + Н* + Я₇ + Д₆) -№ + H_t + H» + H_B + H₁₀) -_2д

5

Наибольшая высота неровностей — R_D

Средний шаг неровностей s_m — среднее значение шага неровностей в пределах базовой длины:

где п — число шагов в пределах базовой длины.

Средний шаг неровностей по вершинам s — это среднее значение шага неровностей по вершинам в пределах базовой длины:

Опорная длина профиля -г\ — сумма длин отрезков, отсекаемых на выступах измеряемого профиля линией, эквидистантной средней линии, в пределах базовой длины s:

ч=i ы.

1=1

где Ы — длина отрезка, отсекаемого на выступе измеряемого профиля линией, эквидистантной средней линии, в пределах базовой длины; п — число отрезков, отсекаемых на выступах измеряемого профиля линией, эквидистантной средней линии в пределах базовой длины. Относительная опорная длина профиля t_p — отношение опорной длины профиля к базовой длине:

где т] — опорная длина профиля; s — базовая длина. Линия, эквидистантная средней линии, проводится на расстоянии р от верхней линии выступов. Величина р задается в процентах от /?_тах. ГОСТом регламентируются параметры: s = 0,01 ~25мм; R_a = = 2,5 •+ 0,02 мкм; К_г = 320 -т- 0,025 мкм; s_m и s = 10 -ч- 0,002 мкм; t_p = 5 ~ 90%, а также направление неровностей. Требования к шероховатости устанавливаются по одному или нескольким параметрам шероховатости. Для 6—12-го классов основной является шкала /?_а, а для 1—5, 13 и 14-го классов — шкала R_z (табл. 5). 6—14-й классы делятся на разряды, которые обозначаются буквами а, б, в.

При измерении шероховатости различные дефекты поверхности (царапины, раковины и т. п.) не учитываются.

Для обозначения всех классов шероховатости поверхности согласно ГОСТ 2.309—68 был установлен один знак — равносторонний треугольник д ; рядом с ним указывается номер класса или номер класса и разряд, например Д7; Д7б.

86

Таблица 5 Классы шероховатости поверхности по ГОСТ 2789—73

Класс шерохова-	Среднее арифметическое отклонение профиля		Высота неровностей R, в мкм	Базовая длина s в мм
поверхности	*.*	мкм
1			От 320 до 160
2			» 160 » 80	8
3			» 80 » 40
			» 40 » 20
5			» 20 » 10	2,5
6	От 2,5 до	1,25
7	» 1,25 »	0,63		0,8
8	» 0,63 »	0,32
9 10	» 0,32 » » 0,16 »	0,16 0,08		0,25
11	» 0,08 »	0,04
12	» 0,04 »	0,02
13 14			» 0,1 » 0,05 » 0,05 » 0,025	0,08

С 1 января 1975 г. на «Обозначение шероховатости поверхностей» введен ГОСТ 2.309—73 (вместо ГОСТ 2.309—68), в котором знаки шероховатости сопровождаются иногда числовыми значениями параметров шероховатости /?_а, R_z, S_m и размером базовой длины.

По ГОСТ 2.309—73 значения параметров (ГОСТ 2.789—73), нормирующих требования к шероховатости поверхности, указывают на чертежах с одним из условных графических знаков, обозначающих: Шероховатости поверхности после удаления с нее материала (точением, фрезерованием, шлифованием, полированием, травлением и т. п.).

Шероховатость поверхности, образованной литьем, ковкой, прессованием, волочением и т. п.

Метод образования поверхности не устанавливается. То же, при указании базовой длины (под горизонтальной прямой).

Приведем примеры.

На рис. 36, а обозначена шероховатость, ограничиваемая значением R_a не более 0,63 мкм на базовой длине 0,25 мм. Метод образования поверхности не устанавливается.

87

На рис. 36,6 обозначена шероховатость, ограничиваемая /?_г в пределах от 20 до 32 мкм на базовой длине 0,8 мм. Поверхность образована без удаления материала.

На рис. 36, в обозначена шероховатость, нормируемая номинальным значением 5_т, равным 0,2 мм, с предельными отклонениями +20% на базовой длине 2,5 мм. Поверхность образована удалением материала.

Рис. 36. Обозначение шероховатости по ГОСТ 2.309—73

В Некоторых случаях требования к шероховатости поверхностей изделия придется нормировать не одним, а двумя или, может быть, тремя параметрами по ГОСТ 2789—73. Такая возможность предусмотрена стандартом ЕСКД. Например, на рис. 36, г указано, что шероховатость данной поверхности ограничена значениями R_a в пределах от 0,32 до 0,63 мкм на базовой длине 2,5 мм и значением S_m не более 0,2 мм на базовой длине 8 мм.

На рис. 36, д указаны требования к шероховатости поверхности, нормируемой значением R_z не более 20 мкм, которое следует определять в соответствии с ГОСТ 2789—73 на базовой длине 2,5 мм (табл 6).

Таблица 6

Классы и разряды шероховатости поверхности по ГОСТ 2789—73

	Среднее арифметическое отклонение			Высота неровностей
	профиля /?а в мкм			R в мкм
Класс
шероховатости	Разряды
поверхности
		б	в	а	6	в
	не более
e	2,5—2,0	2,0—1,6	1,6—1,25
7	1,25—1,0	1,0—0,8	0,8—0,63
8	0,63—0,5	0,5—0,4	0,4—0,32
9	0,32—0,25	0,25—0,20	0,20—0,16
10	0,16—0,125	0,125—0,10	0,10—0,08
11	0,08—0,063	0,063—0,05	0,05—0,04
12	0,04—0,032	0,032—0,025	0,025—0,02
13				0,1—0,08	0,08—	0,063—
					0,063	0,05
14				0,05—	0,04—	0,032—
				0,04	0,032	0,025

Измерение шероховатости поверхности при помощи измерительных приборов должно производиться в направлении, которое дает наи-

88

большее значение /?_а или /?_z, если в технических условиях на данное изделие не указано определенное направление измерения шерохова-'тости. ~

Приведем примерные данные, которыми можно руководствоваться при выборе видов механической обработки для получения требуемой шероховатости поверхности (табл. 7).

Таблица 7

Классы шероховатости поверхности, достигаемые различными видами механической обработки

Вид обработки	Класс шероховатости	Вид обработки	Класс шероховатости
Точение и строгание:	4 — 7	Шлифование:	7
	7 9		8—9
			10—11
*
Растачивание:	4—7	Доводка абразивными брусками (хонингование):
	8 10		9—10
			11—13
Фрезерование.	5—7	Отделка колеблющимися абразивными брусками
отделочное (торцо вое) . ....	7—9	(суперфиниш):	10—11
		тонкая .......	12—14
Развертывание:	7	Притирка:	10—11
	8—9		12—14
Протягивание:	7—8	Полирование:	9—10
	9 10		11—13

В качестве примера приводятся классы шероховатости поверхностей, необходимые для нормальных условий работы некоторых основных деталей автомобильных двигателей.

Детали Класс шероховатости Коренные и шатунные шейки коленчатых валов . . не ниже 10
	. . . 8
	. . , 89
	. . . 10 11
Поршни:	. , . 8

боковые поверхности поршневых канавок .... 6—7

Отверстие под палец............... 8—9

Поршневые кольца:

наружная поверхность............• 5

внутренняя поверхность . ........... 4

торцовая поверхность ............. 9

Шатуны — отверстие в большой головке и внутренняя поверхность запрессованной втулки в отверстие

малой головки .................. не ниж§ 8

Зубчатые колеса — посадочные отверстия и прилежащие к ним торцы............' . . . . 7—8

Червяки — рабочая поверхность витков...... не ниже 8