Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Якушев А.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения учебник

.pdf
Скачиваний:
184
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
22.13 Mб
Скачать

 

 

П р од ол ж ен и е табл . 8

II аимено-

Указание предельных отклонений на чертежах

вание

 

 

отклоне­

условным ооозначснисм

в технических требованиях

ния

о

я

i-Q

ч

4

05

Л

ОС

К

Н

О

я

о

я

ШИШ

\0J5\A\

Непараллелыюсть

 

поверхности

Б отно­

 

сительно

поверхно­

с£

сти

А

не

более

0,01

мм

на

длине

Х А

100 мм

11опараллельность оси отверстия Б от­ носительно оси отвер­ стия А не более 0,1 мм, перекос оси пе более 0,25 мм

Нсперпепдпкулярность оси отверстия Б относительно оси отверстия А не более

0,04 мм

О

я

о

о

о

г{sfj ®

я

о

ч 4

я • :

© я

 

я я

■Щ оМ а \

о я

Я 2

 

«

з-з

 

2

о о

 

5

 

 

Я ©

 

н д

 

о

н

 

Нес-ооспость отвер­ стия Б относительно отверстия А не более

0,08 мм

Несоосность по­ верхностей А п Б не более 0,1 мм (до­ пуск зависимый)

Несимметричность поверхности Б отно­ сительно оси отвер­ стия не более

0,04 мм

Непересечепие осей отверстий не более

0,06 мм

о

 

 

П р од ол ж ен и е табл . 8

Наимено­

Указание предельных отклонений на чертежах

вание

 

 

отклоне­

условным обозначенном

в технических требованиях

ния

 

Радиальное биение

 

 

поверхностей Б и В

 

 

относительно осп от­

 

о

верстия

ио более

 

0,01 мм

 

 

 

 

И

Торцовое

биение

 

*]о,иШ\а]

поверхности

Б

от­

 

носительно

осп

по­

 

 

верхности А не бо­

: L-J\ £

А

лее 0,1

мм

на

диа­

метре 50 мм

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

8 о т в .ф 1 0 А 5

Смещение осей от­

а

 

 

\+\о,и

а

 

 

верстий от номиналь­

Ч

JL~Z

Г , *1 А

сЗ

ного

расположения

а

U3.

-tiг /

1— Xг

О в

1

 

г— ^

не более 0,1 мм (до­

Т

йи

£ Ш

пуск зависимый)

й

 

 

 

о

 

 

 

 

 

=5

 

 

 

 

 

О

 

 

 

 

 

05

 

 

 

Смещение осей от­

О

 

 

 

верстий от номиналь­

 

 

 

ного

расположения

а

 

 

 

не более 0,1 мм. Ба­

а

 

 

 

за — отверстие А (до­

пуск зависимый)

Вотв.ф/OAs

У

7—X\ /V*1

Г

■XГ—** )

й Щ Ш

§ 25. ВОЛНИСТОСТЬ И ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ

Под волнистостью поверхности понимают совокупность перио­ дически чередующихся возвышенностей и впадин, образующих неровности поверхности, у которых расстояния между смеж­ ными возвышенностями или впадинами превышают базовую длину I (см. ниже). Волнистость занимает промежуточное положение между отклонениями формы и шероховатостью по­ верхности.

Границу между различными порядками отклонений поверх­ ности можно установить по значению отношения шага Sw к высоте

неровностей Wz. Отклонения, у которых отношение

$ ту

<; 50,

173

относят к шероховатости поверхности, при 1000

s \v

50 -

Wz

 

 

 

 

 

к волнистости и при

>■ 1000 — к отклонениям

формы.

 

 

' ' Z

 

 

 

 

Проектом рекомендации СЭВ установлены следующие пара­

метры волнистости. Высота волнистости

W7 — среднее арифмети­

ческое из пяти ее значений (И7], 1172,

ТУ5),

определенных на

длине участка измерения Lw, равного не менее пяти действи­ тельным наибольшим шагам S w волнистости (рис. 09, а):

W z = О (Wx+ W2+ Wз+ W4+ 1B5).

Допускается непоследовательное расположение участков изме-

Рпс. 69. Волнистость поверхности:

а — к определению высоты; б — к определению шага

Числовые предельные значения Wz должны выбираться из

ряда (в мкм): 0,1; 0,2; 0,4; 0,8;

1,6; 3,2; 6,3; 12,5; 25; 50; 100; 200.

Па поперечных сечениях

цилиндрических деталей длина

участка может быть равна периметру детали. Отдельное измерение волнистости производится на длине 1цп, равной пятой части длины Lw- Наибольшая высота волнистости Wmax — расстояние между наивысшей и наинизшей точками измеренного профиля в пределах L\y, измеренное на одной полной волне.

Средний шаг волнистости Sw — среднее арифметическое зна­

чение расстояний Swi

между одноименными сторонами соседних

волн, измеренных по

средней линии тщ профиля (рис. 69, б):

 

П

 

S w — ^ $ W i ’

i= l

Положение средней линии mw определяется так же, как и средней линии профиля т шероховатости (см. ниже).

174

Форма волны может быть различной в зависимости от причин, которые вызывают волнистость поверхности. Чаще волнистость имеет синусоидальный характер, что является следствием вибра­ ции системы станок — приспособление — инструмент — деталь, возникающей из-за неравномерности сил резания, наличия не­ уравновешенных масс, погрешностей привода и т. п.

Волнистость измеряют при помощи приборов-волномеров или специальных приспособлений, например к профилографу-профи- ломегру мод. 201 завода «Калибр».

Шероховатостью поверхности называют совокупность неров­ ностей с относительно малыми шагами, образующих рельеф поверхности детали и рассматриваемых в пределах базовой длины I.

Шероховатость обработанной поверхности является след­ ствием пластической деформации поверхностного слоя детали при образовании стружки, копирова­

ния,

неровностей

режущих

кро­

Дейст вит ельная

Номинальный

мок

инструмента

и

трения

его

(измеренная)

(геомет рический)

поверхность,

профиль

о деталь,

вырывания

с поверх­

Номинальная

 

ности частиц материала, выбрации

 

( геометрическая)

 

детали и инструмента и других

поверхность

 

причин.

 

 

 

 

 

 

Па шероховатость поверхности

 

 

разработан

комплекс

стандартов,

 

 

включающий стандарт на пара­

 

Дейст вит ельны й

метры, термины и обозначения ше­

 

(измеренный)

роховатости. .

 

профиль

 

 

Номинальный и действитель­

Рнс. 70.

Номинальная и действи­

ный профили поверхности пока­

тельная

профили поверхности

заны на рис. 70. Графическое изо­ бражение действительного профиля, полученного в результате измерения, называется профилограммой.

Существует несколько систем определения числовых значений параметров шероховатости поверхности: система средней линии (система М), огибающей линии (система Е) и др.

Новая система (ГОСТ 2789—73) нормирования шероховатости поверхности основана на системе М и соответствует рекоменда­ циям ISO и СЭВ. Она отличается от действующей системы расширенной номенклатурой параметров для количественной оценки, возможностью установления направлений неровностей и другими особенностями.

При определении числовых значений шероховатости поверх­ ности по системе М отсчет производят от единой базы, за которую принята средняя линия профиля т. Средней линией профиля т называется базовая линия, имеющая форму номинального про­ филя поверхности и делящая действительный (измеренный) про­ филь так, что в пределах базовой длины I сумма квадратов рас­ стояний yv у2 ... уп точек профиля до этой линии минимальна (рис. 71, а). Положение средней линии можно определить по

175

профилограмме. Допускается, чтобы в пределах базовой длины площади, расположенные по обеим сторонам от этой линии до контура профиля, были равны между собой, т. о.

F\-!~ + ••• Fn- i := F% F& •••“|Fп.

(57)

Базовой длиной I называется длина участка поверхности, выбираемого для измерения шероховатости без учета других видов неровностей (например, волнистости), имеющих шаг более L Для надежной оценки шероховатости с учетом рассеяния показа­ ний прибора и возможной неоднородности строения неровностей длину участка измерения рекомендуется увеличивать до несколь-

Рис. 71. Действительный профиль (профилограмма) поверхности (а), кривая опорной длины про­ филя (б) и радиусы выступов и впадин неровностей (в):

1 — выступ

профиля;

2 — местная

впадина; 3 — заданная

часть высоты

неровности

профиля;

4 — местный

' выступ; 5 — впадина профиля

ких базовых длин. В этом случае за результат измерения прини­ мают среднее арифметическое из результатов определения шерохо­ ватости на нескольких участках, причем длина каждого участка должна быть равна I. Числовые значения базовой длины выбирают из ряда 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,80; 2,5; 8; 25 мм.

Количественно шероховатость поверхности (независимо от способа ее получения) по системе М оценивается средним арифме­ тическим отклонением профиля 7?0, средним квадратическим отклонением профиля Rq, высотой неровностей профиля по десяти точкам Rz, наибольшей высотой неровности профиля i?max, сред­ ним шагом неровностей Sm, средним шагом неровностей по вер­ шинам S, относительной опорной длиной профиля tp и радиусами закругления р выступов и впадин неровностей (рис. 71, а и в.)

Среднее арифметическое отклонение профиля Ra — среднее арифметическое из абсолютных значений отклонений профиля у

в пределах базовой длины:

П

 

.

I

 

Ra = \

\ \y(x)\dx?**-l

V

(58)

 

б

i= 1

 

176

Под отклонением профиля у понимается расстояние между точкой профиля и средней линией, измеренное по нормали, прове­ денной через данную точку профиля к средней липни.

Среднее квадратическое отклонение профиля Rq — кореш» квадратный из среднего значения квадратов отклонений профиля в пределах базовой длины:

1L

1

^

(59)

h

 

 

 

 

Числовых значений Rq в стандарте не приводится.

Высота неровностей профиля по десяти точкам Rz — среднее

значение

абсолютных

высот

пяти наивысших выступов II; шах

и глубин

пяти наибольших

впадин

/У, min профиля в

пределах

базовой длины:

 

 

 

о

 

 

 

I

^

 

 

 

 

 

 

у

я -

 

У

Я- .

 

 

 

Aj

гтах +

АшЛ

ишп

(60)

 

1

 

i = 1

 

Для средней линии,

имеющей форму отрезка прямой

 

 

 

2

 

ах

^imin

 

 

 

= —

^

-------,

(61)

где hi max n hi min — ординаты соответственно пяти высших и пяти низших точек (в пределах базовой длины), измеренные от линии эквидистантной средней линии, и не пересекающей профиль.

Средняя высота неровностей R — среднее значение высот неровностей профиля в пределах базовой длины.

Наибольшая высота неровностей профиля Rmax — расстояние между наивысшей точкой выступов и наинизшей точкой впадин профиля в пределах базовой длины.

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

71

 

■s„ = ‘ 2

162)

где Smi — шаг неровностей, под которым понимается длина отрезка средней линии, ограниченного точками пересе­ чения этой линии одноименных сторон соседних неров­ ностей;

п — число шагов в пределах базовой длины.

Средний шаг неровностей по вершинам S — среднее значение расстояний между вершинами характерных неровностей в пре­ делах базовой длины:

i = 1

177

где п — число шагов неровностей по вершинам в пределах базовой длины.

Числовые значения параметров шероховатости /?„, Rz, й Шах, Smи S приведены в табл. 9. Параметры Rq, R и р не нормированы.

й

к

й

ё

ft?

СО

Й

£

Таблица 9

 

Числовые значения Ra, Rz, Rmax, Sm и S

 

 

100;

80;

63;

50;

40;

32;

25;

20;

16,0;

12,5;

10.0;

8,0;

6.3;

5.0;

4.0;

3.2;

2.5;

2,0;

1.60;

1.25;

1.00;

0.80;

0.63;

0.50;

0.40;

0.32;

0,25;

0.20;

0.160;

0.125;

0,100;

0,080;

0,063;

0,050;

0,040;

0,032;

0,025;

0,020;

0.016;

0.012;

 

 

 

 

 

 

 

 

0,010;

0,008;

_

_

_

___

___

___

___

___

1600;

1250;

1000;

800;

630;

500;

400;

320;

250;

200;

160;

125;

100;

80;

63;

50;

40;

32;

25;

20;

16,0;

12.5;

10.0;

8.0;

6.3;

5.0;

4.0;

3.2;

2,5;

2.0;

1,60;

1,25;

1,00;

0.80;

0.63;

0.50;

0.40;

0.32;

0.25;

0.20;

0,160;

0.125;

0,100;

0,080;

0,063;

0,050;

0,040;

0,032;

0,025;

___

___

___

___

___

___

___

12.5;

10.0;

8,0;

6,3;

5.0;

4.0;

3.2;

2,5;

2.0;

1,60;

1,25;

1.00;

0.80;

0,63;

0,50;

0.40;

0.32;

0.25;

0.20;

0.160;

0.125;

0.100;

0.080;

0,063;

0.050;

0,040;

0,032;

0,025;

0.020;

0.0160; 0.0125;

0,010;

0,008;

0,006;

0.005;

0.004;

0.003;

0.002;

___

___

Относительная опорная длина профиля tp — отношение опор­ ной длины профиля т]р к базовой длине в процентах:

/р = ^? 100%,

(64)

где г|р равна сумме длин отрезков Ъь отсекаемых на выступах профиля заданной линией, эквидистантной средней линии, в пре­ делах базовой длины, т. е.

П

(65)

г \ р = £ К

1 = 1

базовой длины.

где п — число отсекаемых отрезов bt в пределах

Опорная длина профиля г|р определяется на так называемом уровне сечения профиля Р, т. е. на заданном расстоянии между линией выступов и линией пересекающей профиль эквидистантно линии выступов. Линия выступов — это линия эквидистантная средней линии, проходящая через паивысшую точку выступов профиля в пределах базовой длины.

Значение уровня сечения профиля отсчитывается от линии выступов в процентах к наибольшей высоте неровностей профиля

Rmaxi т- е-

 

р = 1^ — т % ,

(66)

■* * m av

 

Где Р И /'('max В MKM.

178

Числовые значения tp н р выбирают из ряда

iv,

%

Ю;

13;

20;

23;

30;

40;

,30;

00;

70;

80;

90

Р,

%

5;

10;

15;

20;

2,3;

30;

40;

,30;

00;

70;

80; 90

Выбор параметров шероховатости и их числовых значении.

Требования к шероховатости поверхности деталей, как и выбор параметров для ее оценки, должны быть обоснованными и уста­ навливаться исходя из функционального назначения поверхностей деталей и их конструктивных особенностей. Расширенный комплекс параметров будет способствовать установлению обоснованных требований для поверхностей различного эксплуатационного назначения. Например, для трущихся поверхностей ответствен­ ных деталей устанавливают допустимые значения Ra (или Rz), Rmnx и tp, а также направление неровностей (см. ниже); для поверх­ ностей циклически нагруженных ответственных деталей — .Втях, Sm и S и т. д. При выборе параметров Ra или Rz следует иметь в виду, что Ra дает более полную оценку шероховатости, так как для его определения измеряются и суммируются расстояния большого количества точек действительного профиля до его сред­ ней линии, тогда как при определении Rz измеряются только расстояния между вершинами и впадинами неровностей.

Форма неровностей влияет па параметр Ra. Однако влияние фор.мы неровностей на эксплуатационные качества детали величи­ ной Ra оценить нельзя, так как при различных формах неровно­ стей значения Ra могут быть одинаковыми. О форме неровностей можно косвенно судить по параметрам Sm, S и tp.

Износостойкость, контактная жесткость, прочность прессовых посадок и другие эксплуатационные свойства сопрягаемых поверх­ ностей деталей связаны с фактической площадью их контакта. Для определения опорной площади, которая будет образована при рабочей нагрузке, строят кривые опорной длины профиля т|р. Для этого расстояние между линиями выступов и впадин делят на несколько уровней сечений профиля с соответствующими зна­ чениями Р. Для каждого сечения профиля определяют значение tpпо формуле (64) и откладывают его по абсциссе, а расстояние р до каждого сечения профиля, определяемое по формуле (66), — по оси ординат. Соединяя точки пересечения значений tp и р каждого се­ чения, получают кривую нарастания опорной длины профиля (рис. 71, б). При выборе значений tp следует учитывать, что с уве­ личением tp требуются все более трудоемкие процессы обработки, например при tp ~ 25% (определенной по средней линии про­ филя) можно применять чистовое точение, а при tp ~ 40% — хонингование.

Требования к шероховатости поверхности устанавливают, указывая числовое значение или диапазон значений одного или нескольких параметров и величину базовой длины, на которой необходимо определять параметры шероховатости. Значение I

179

выбирают тте в зависимости от Rn (или /?.), а исходя из требований к шероховатости поверхностей. IIрп необходимости могут быть установлены следующие допустимые отклонения средних значений параметров шероховатости в процентах от их поминальных значений: 10; 20; 40%. Отклонения могут быть односторонними и симметричными. Если требований к шероховатости поверхности не установлено, то она контролю не подлежит.

В экономически обоснованных случаях при использовании технической документации, выпущенной до введения ГОСТ 2789—73, допускается применять до 1980 г. классы шероховатости. В зависимости от числовых значений Ra и Rz установлено 14 классов шероховатости поверхности (табл. 10). Классы шерохо­ ватости поверхности с 6-го но 14-й разделяются на разряды а, б, в. В классах шероховатости 1—5,13 и 14 не применяется параметр Ra, а в классах 6—12 — параметр Rt. Это вызвано необходимостью однозначного определения класса шероховатости при различных методах ее контроля. Числовые значения параметров шерохова­ тости, приведенные в табл. 9 и 10, относятся к сечению, нор­ мальному к номинальной поверхности. Для неответственных по­ верхностей значение шероховатости определяется требованиями технической эстетики, коррозионной стойкости и технологией изготовления.

Требования к шероховатости поверхности устанавливают без

учета дефектов поверхности (царапин,

раковин и т. д.). Если

в этом возникает необходимость, они

указываются отдельно.

Во многих случаях желательно установить требование к на­ правлению неровностей, а иногда и к виду или последовательности видов обработки. Типы и условное обозначение на чертежах нормированных направлений неровностей поверхности указаны -в табл. Г1. Наименьший коэффициент трения и износ трущихся деталей получаются тогда, когда направление их движения не совпадает с направлением неровностей. Это достигается, напри­ мер, при произвольном направлении неровностей, возникающем при суперфинишировании и хонинговании.

Действующая система нормирования шероховатости по ГОСТ 2789—59 предусматривает также 14 классов шероховатости, но только два показателя для количественной оценки шерохова­ тости — Ra и Rz. Числовые значения этих параметров по классам шероховатости одинаковы в действующем и новом стандартах (табл. 10). Значительное различие имеется в обозначении шерохо­ ватости на чертежах.

Обозначение шероховатости поверхности. До 1/1 1975 г. будет действовать ГОСТ 2.309—68, по которому шероховатость поверх­ ности на чертежах обозначается равносторонним треугольником с добавлением к нему номера класса или номера класса и разряда (например, \/1, V?a).

Числовое значение шероховатости ограничивает только ее наибольшую величину (например, у 9 означает поверхность с Ra

ISO

Таблица 1(,

Числовые значения шероховатости поверхности по IIа и llz при установленных классах шероховатости

Классы

Параметры шероховатости, мкм

шерохова­

Рав-

тости поверх­

ряды

ности

 

1

 

 

 

 

От 320 до

160

2

 

 

 

 

»

160

»

80

3

 

 

 

 

»

80

»

40

4

 

 

 

»

40

»

20

5

 

 

 

»

20

»

10

6

а

От 2.5 До 2,0

 

 

 

 

б

»

2.0

»

1.6

 

_

 

 

7

в

»

■1.6

»

1.25

 

_

 

 

а

»

1,25

»

1.0

 

_

 

 

 

б

1.0

»

0.80

 

_

 

 

8

в

 

0.80

»

0.63

 

_

 

 

а

»

0.63

»

0.50

 

 

 

 

б

0.50

»

0,40

 

 

 

9

в

>

0.40

>

0,32

 

 

 

а

0.32

»

0.25

 

 

 

 

б

»

0.25

»

0.20

 

 

 

10

в

 

0.20

»

0.16

 

 

 

а

»

0.160

0.125

 

 

 

 

б

0.125

»

0,100

 

 

 

 

11

в

»

0.100

»

0,080

 

 

 

а

»

0.080

0,063

 

 

 

 

б

»

0.063

»

0.050

 

 

 

12

в

»

0.050

>

0,040

 

 

 

а

 

0.040

 

0,032

 

 

 

 

б

0.032

 

0.025

 

 

 

13

в

»

0,025

 

0.020

 

 

 

а

 

 

От 0.100 до 0.080

 

б

 

 

»

0.080

»

0,063

 

в

 

 

»

0.063

»

0.050

14

а

 

 

»

0.050

»

0.040

 

б

 

 

»

0.040

»

0.032

 

 

 

 

в

 

 

»

0,032

»

0,025

Базовая длина /, мм

8

0,8

П9:Ч

0,08

не более 0,32 мкм). В тех случаях, когда требуется ограничить и наименьшую величину шероховатости, необходимо указывать номера двух классов или разрядов, ограничивающих допустимую шероховатость (например, ••• V 9 означает, что шероховатость должна быть по Ra не более 0,03 и не менее 0,16 мкм). Эти слу­ чаи обозначений относятся к условиям, когда, чрезмерно малая шероховатость нежелательна (например, не способствует удер­ жанию смазки на трущихся поверхностях в подшипниках сколь­ жения).

Шероховатость поверхностей грубее 1-го класса обозначается

знаком \/, над которым указывается высота неровностей Rz в мкм,

181

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ