Нормирование точности и технические измерения

базовой длины I и высотных параметров R a, R z, R max (табл. 3.11), которые разработаны на основе анализа их взаимосвязи для традиционных технологических процессов получения (об­ работки) поверхностей.

В дополнение к количественным параметрам шероховатости стандарт допускает нормирование качественной характеристи­ ки - направления неровностей. Типы направления неровностей, их схематические изображения и условные знаки для обозначе­ ния направления неровностей представлены в табл. 3.12.

Направление неровностей в ряде случаев имеет большое зна­ чение. Как наиболее яркий пример можно представить работу металлической и пластмассовой поверхностей в сопряж ении с трением скольж ения. Специально проведенные исследования показали, что изменение направления неровностей м еталли­ ческой поверхности меняет износостойкость сопряжения при­ мерно в 5-10 раз. Сопряжения металлических поверхностей не дают столь ярко выраженного эффекта, но благоприятные на­ правления неровностей позволяют существенно снизить силы трения и повысить долговечность деталей.

Таблица 3.12 Типы направлений неровностей и их обозначения

241

П араметры для нормирования шероховатости следует вы ­ бирать с учетом назначения поверхности и требуемых эксплуа­ тационны х свойств (табл. 3.13).

Таблица 3.13 Эксплуатационные свойства поверхности и

обеспечивающая их номенклатура параметров и характеристик шероховатости

242

водах Примечание. Параметры, не заключенные в скобки, являются пред­

почтительными.

Требования к шероховатости поверхности устанавливаю т путем выбора нормируемых параметров шероховатости (одно­ го или нескольких), назначения числовых значений выбран­ ных параметров, а при необходимости и базовых длин, на ко­ торых происходит определение этих параметров. К ак правило, из однотипных параметров (высотных и ш аговых) назначаю т по одному, например, R a или R z (вместо R z изредка назначаю т R ); S или S m, причем для ответственных поверхностей мо­ гут быть назначены параметры всех трех типов и направление неровностей.

Из высотных параметров шероховатости наиболее инфор­ мативен параметр R a, который и определен стандартом как предпочтительный. Обычно конструкторы ограничиваю тся нормированием высотных параметров, хотя остальные стан­ дартные параметры могут оказаться очень важ ны ми с пози­ ций обеспечения функционирования сопряжения и изделия в целом и во многом определять свойства поверхностей в сопря­ жениях, а такж е конкурентоспособность изделий. Следует отме­ тить, что кроме физико-механических свойств поверхностного слоя весьма важную роль играет микрогеометрия сопрягаемых поверхностей.

Параметры і?юах, S, S m, tp нормируют в случаях, когда по функциональным требованиям необходимо ограничить полную высоту неровностей профиля, ш аг неровностей и их форму.

Параметр R z нормируют вместо параметра R nmx как более представительный, или иногда вместо параметра R a - когда прямой контроль параметра R a по техническим причинам не представляется возможным (например, для поверхностей, имеющих малые размеры или сложную конф игурацию ).

243

При назначении требований к шероховатости следует учи­ ты вать необходимость согласования высотных параметров шероховатости с допусками размеров и формы поверхностей. Связь меж ду высотными параметрами шероховатости и до­ пусками макрогеометрии формально отсутствует, поскольку в ГОСТ 24642-81 сказано, что шероховатость не входит в по­ греш ности формы.

Однако при высотных параметрах шероховатости, соизме­ римы х с отклонениями формы, их необходимо принимать в расчет. П оскольку расстояния меж ду впадинами и выступами микрорельефа в некоторых случаях оказываю тся большими, чем значения допусков формы, теоретически годные по м ак ­ рогеометрии детали могут быть забракованы, например, при контроле отклонений формы. Д ля повыш ения определенности принимаемы х реш ений следует ограничить высотные парамет­ ры ш ероховатости, увязав их с наименьш ими допусками м ак ­ рогеометрии поверхностей.

Н азначая параметры ш ероховатости поверхностей, следует учитывать возможность их обеспечения при использовании рациональны х методов обработки деталей. Примеры связи точности обработки поверхностей деталей резанием и получа­ емых при этом высотных параметров шероховатости поверх­ ности приведены в табл. 3.14.

Таблица 3 Л4 Значения высотных параметров шероховатости по­

верхностей (На) и точность размеров (квалитеты) при различных видах обработки деталей резанием

244

245

В таблице 3.15 представлены некоторые материалы, отно­ сящ иеся к условным обозначениям шероховатости поверхно­ сти на чертеж ах.

Таблица 3.15

Условные обозначения шероховатости поверхности

246

247

248

Волнистость поверхности

Волнистость поверхности - совокупность периодически пов­ торяющихся неровностей, у которых расстояние между сосед­ ними верш инами или впадинами превыш ает базовую длину I для имеющейся шероховатости поверхности. Волнистость и з­ меряется на длине L w по профилограмме контролируемой по­ верхности (рис. 3.80).

Lw

&Wi

Рис. 3.80. К оценке волнистости поверхности

При этом профилограмму фильтруют, исклю чая присут­ ствие шероховатости и отклонения формы поверхности. Эта фильтрация может осущ ествляться механическим путем (ис­ пользование щ упа первичного преобразователя профилографапрофилометра соответствующего радиуса), либо электри­ ческим путем с использованием набора соответствующих фильтров, пропускающ их синусоидальные сигналы опреде­

249

ленных частот и амплитуд.

Волнистость нормируется тремя параметрами W z, W max и S За базовую линию при их оценке принята средняя линия m w, которая определяется аналогично средней линии профи­ ля ш ероховатости т.

Д лина линии измерения L w долж на быть не менее пяти значений ш ага самой большой волны.

Высота волнистости W г—среднее арифметическое значение пяти наибольш их высот волн

w, =\hwlt

5 1

где W - высота волны .

Высоту волнистости определяют либо на длине линии и з­

участках, сумма длин этих пяти участков долж на быть равна полной длине линии измерения волнистости L w.

Предельные значения W г должны выбираться из ряда зна­ чений в микрометрах: 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 1,6; 3,2; 6,3; 12,5; 25;

50; 50; 100; 200.

Н аибольш ая высота волнистости W max - самая высокая вол­ на из пяти рассм атриваем ы х.

Средний ш аг волнистости S w - среднее арифметическое значение длин отрезков средней линии, отсекаемых однотип­ ными (четными или нечетными) точками пересечения профи­ ля волнистости со средней линией в пределах полной длины линии измерения волнистости L w.

Контроль параметров шероховатости поверхностей

Контроль параметров шероховатости поверхностей можно производить органолептическим и инструментальным метода­ ми. Органолептический контроль осущ ествляется с помощью образов шероховатости поверхностей (образцов сравнения) или с помощью образцовых деталей. Инструментальный метод контроля реализуется с помощью приборов для измерения па­ раметров шероховатости поверхностей. Контроль параметров шероховатости поверхности с помощью образцов сравнения или образцовых деталей чащ е всего осуществляют непосред­ ственно на рабочем месте путем визуального сравнения или на ощупь.

250