Лабораторная работа №7 Шероховатость поверхности, ее параметры и контроль

Цель работы: Познакомиться с понятием шероховатости поверхности, ее параметрами и контролем.

Задания:

1. Изучить виды неровностей поверхности;

2. Изучить параметры и характеристики шероховатости поверхности;

3. Познакомиться с обозначением шероховатости поверхности на чертежах.

Шероховатость поверхности, ее параметры и контроль

Поверхности древесины и древесных материалов имеют макро- и микронеровности. К макронеровностям относят единичные неровности большой протяженности, вызываемые короблением, геометрической неточностью станков и неправильным базированием заготовок при обработке. Эти неровности характеризуют в основном точность формы деталей и регламентируются системой допусков и посадок.

Микронеровности характеризуют шероховатость поверхности. Из различают в зависимости от факторов, которые вызывают появление. Микронеровности могут быть результатом анатомического строения древесины. Требования к шероховатости поверхности устанавливаются без учета этих неровностей (за исключением случаев, когда к качеству поверхности предъявляются повышенные требования). К неровностям разрушения при обработке относят обработочные риски, волнистость, обусловленную кинематикой резания и вибрацией режущего инструмента, ворсистость и мшистость. Под ворсистостью понимают отдельные волокна, которые прикреплены одним концом, под мшистостью — отделенные одним концом пучки коротких волокон. Неровности упругого восстановления являются результатом неодинакового упругого восстановления после обработки режущим инструментом поверхностного слоя древесины на участках различной плотности и твердости. Структурные неровности характерны для поверх­ностей плит и деталей, спрессованных из древесных частиц со связующим и без него. Они определяются формой, размерами и расположением этих частиц на поверхности.

Требования к шероховатости поверхности должны устанавливаться указанием одного или нескольких параметров шероховатости независимо от происхождения неровностей (за исключением анатомических). В числовую характеристику шероховатости не включаются ворсистость и мшистость, так как не существует методов их определения. В технических условиях на детали оговариваются только допустимость или недопустимость этих неровностей.

ГОСТ 7016 «Древесина. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики» устанавливает следующие параметры шероховатости поверхности:

Rm_max — среднее арифметическое высот отдельных наибольших неровностей:

где n — число наибольших неровностей (n > 5);

H_{max i} — расстояние от высшей до низшей точки i-й наибольшей неровности;

Rm — наибольшая высота неровностей профиля:

где y_{p max} — расстояние от средней линии профиля до высшей точки профиля в пределах базовой длины ее измерения (рис. 7.1);

y_{v max} — расстояние от средней линии профиля до низшей точки профиля в пределах базовой длины.

Rz — высота неровностей профиля по десяти точкам:

Ra — среднее арифметическое абсолютных отклонений профиля, которое приближенно вычисляется по формуле:

Sz — средний шаг неровностей профиля по впадинам:

где n — число шагов неровностей по впадинам;

Szi — шаг i-ой неровности по впадинам.

Параметр Sz является вспомогательным и применяется с одним из параметров — Rz или Ra.

Рекомендуемые пределы значения параметров шероховатости в зависимости от материала и способа обработки приведены в табл. 7.1.

Таблица 7.1

Предельные значения параметров шероховатости

Материал, изделие, способ обработки	Значения параметров
	Rmmax, мкм	профиля
		Rm, мкм	Rz, мкм	Ra, мкм	Sz, мкм
1	2	3	4	5	6
Пиломатериалы после рамного распила:
Хвойных пород	500-1600	—	—	—	—
Лиственных пород	320-1000	—	—	—	—
Пиломатериалы после пиления дисковыми пилами:	40-800
Шпон лущеный	50-320	—	—	—	—
Шпон строганный	32-500	—	—	—	—
Древесина массивная продольного фрезерования	—	16-250	16-250	—	2,5-12,5

Продолжение табл. 7.1

1	2	3	4	5	6
Древесина и шпон шлифованные	—	12,5-250	10-160	2,5-16	—
Древесностружечные плиты:
Шлифованные	—	12,5-600	10-400	2,2-16	—
Нешлифованные	—	12,5-500	10-400	2,2-12,5	0,1-2,5
Древесноволокнистые плиты:
Шлифованные	—	10-40	8-20	0,6-3,2	—
Нешлифованные	—	8-32	6,3-16	0,1-5,6	0,125-3,2

Шероховатость поверхности оказывает большое влияние на прочность склеивания, плотность соединений, качество от­делки, а также на внешний вид изделий, удобство пользования ими и другие показатели. Поэтому она нормируется для всех видов продукции.

При разработке рабочей конструкторской документации на чертежах всех деталей мебели необходимо указывать допускаемую величину шероховатости (мкм) поверхностей по параметру Rm.

Значение допускаемой величины шероховатости поверхно­стей деталей изделия, для которых не предусмотрены защит­ные или защитно-декоративные покрытия, установлены ГОСТ 16371 «Мебель. Общие технические условия». Для поверхно­стей, подготовленных к отделке или склеиванию, допускаемая величина шероховатости устанавливается в соответствии с техническими режимами того или иного процесса.

Значения допускаемой величины параметра Rm следует принимать:

• не более 16 мкм — для пластей и кромок под отделку лицевых поверхностей и нелицевых внутренних, видимых при нормальной эксплуатации (кроме отделываемых полиэфирными лаками);

• не более 63 мкм — для поверхностей, отделываемых полиэфирными лаками;

• не более 63 мкм — для неотделываемых видимых при эксплуатации поверхностей, а также невидимых, с которыми соприкасается человек или предметы (например, поверхности разделочных досок, боковые поверхности выдвижных ящиков, лотков, кассет и т. д.);

• не более 200 мкм — для остальных неотделываемых невидимых при эксплуатации поверхностей;

• не более 60 мкм — для поверхностей основы под обли­цовывание пленочными материалами;

• не более 200 мкм — для поверхностей склеиваемых за­готовок поверхностей основы под облицовывание шпо­ном из древесины и декоративным бумажно-слоистым пластиком.

Нормируемые значения параметров шероховатости указы­вают на чертежах на всех поверхностях.

Если шероховатость поверхности образуется удалением слоя материала (пилением, строганием, сверлением, шлифова­нием), применяется знак √. Вид обработки поверхности указывают в обозначении шероховатости только в случаях, когда он является единственным применимым для получения требуемого качества поверхности: например ^Rml6√^{шлифовать}. Этот знак применяется только с полкой.

Если вид обработки поверхности не оговаривается, следует использовать знак √: например, ^Rml6√.

Если при изготовлении детали удаление поверхностного слоя или разделение материала не допускается, для обозначе­ния шероховатости применяют знак ⁰√ без указания ее значе­ния (например, поверхность пластика, облицованной пленками древесностружечной плиты и т. п.). Состояние поверхности, обозначенной знаком ⁰√, должно удовлетворять требованиям, установленным соответствующими стандартами или техни­ческими условиями на эти материалы.

Если шероховатость поверхности изделий не оговорена требованиями к конструкции, на чертежах она не обозначает­ся. К таким поверхностям относят:

• фрезерованные под петли, замки, стяжки, кронштейны, подвески, раскладки, зеркала, раздвижные двери, задние стенки, донья ящиков и полуящиков и т. п.;

• сверленые отверстия под фурнитуру и крепежные дета­ли — шурупы, винты, болты, гайки, шпильки, петли, футорки и т. п., а также под шканты, шиповые соедине­ния;

• невидимые при эксплуатации и не соприкасающиеся с предметами в процессе эксплуатации изделий — под обивочные материалы, задние кромки вертикальных и горизонтальных стенок корпусной мебели, кромки задних стенок, заглушин и доньев ящиков, внутренние поверхности основания корпусной и мягкой мебели.

Обозначение шероховатости поверхности на чертежах рас­полагают на линиях контура чертежа, выносных линиях, на полках линий-выносок, размерных линиях или на продолже­ниях (рис. 7.2).

Если шероховатость всех поверхностей по контуру детали одинаковая, то ее можно обозначать только один раз на любой из этих поверхностей. При этом применяют знак ⁰√. Примеры таких обозначений показаны на рис. 7.2.

Если шероховатость поверхностей детали одинаковая, ее обозначают один раз в правом верхнем углу чертежа, а на изображении не показывают. Но если в изделии или детали есть поверхности, шероховатость которых требованиями не оговаривается и на изображениях не показывается, обозначение шероховатости в правый верхний угол чертежа не выносят.

Когда деталь имеет большинство поверхностей с одинако­вой шероховатостью, ее показывают в правом верхнем углу чертежа с дополнительным условным обозначением (√), как показано на рис. 7.2, а обозначения шероховатости остальных поверхностей наносят непосредственно на изображениях.

Обозначение шероховатости одной и той же поверхности, а также шероховатости поверхностей повторяющихся элемен­тов детали (отверстий, пазов и т. д.), количество которых ука­зано на чертеже, наносят один раз независимо от числа изоб­ражений.

Шероховатость симметрично расположенных поверхностей рекомендуется обозначать с одной стороны изображения.

При обозначении шероховатости поверхности значение параметра Ra указывают без символа, а остальных — после их символов; например ^l6√, ^Rml6√ и т. п.

Контроль шероховатости поверхностей в производствен­ных условиях имеет важное значение. Для осуществления контроля используют образцовые детали (образцы-эталоны), которые сравнивают с обработанными поверхностями.

Образцы шероховатости поверхности отбирают из деталей изготавливаемой продукции того же материала, обработан­ных тем же методом по типовым технологическим процессам, что и контролируемые изделия. При больших размерах изделий (древесностружечные плиты, фанера и т. п.) выреза ют образцы шероховатости: щитовых деталей размером 300x200 мм, брусковых — длиной 300 мм. Их снабжают ярлыком, на котором указываются материал или порода древесины, вид обработки, значение параметра шероховатости Rm в микрометрах, дата утверждения и срок действия. На предприятии должно быть не менее двух комплектов образцов. Рабочий образец должен находиться на рабочем месте, а контрольный — храниться в отделе технического контроля.

Для определения параметров шероховатости могут приме­няться различные приборы. Но они используются, как прави­ло, при выполнении исследовательских работ.

Сделать заключение о проделанной работе.