Параметры шероховатости поверхности.

Шероховатость поверхности оценивается по неровностям профиля (рис. 8.1.), получаемого путем сечения реальной поверхности плоскостью. Для отделения шероховатости поверхности от других неровностей с относительно большими шагами ее рассматривают в пределах базовой длины I

Базой для отсчета отклонений профиля является средняя линия профиля т-т — линия, имею­щая форму номинального профиля и проведенная так, что в пределах базовой длины среднее квадратичное отклонение профиля до этой линии минимально.

ГОСТ 2789—73 установлены следующие параметры шероховатости (рис. 8.1.) :

1.Среднее арифметическое отклонение профиля Ra-это среднее арифметическое из абсолют­ных значений отклонений профиля в пределах базовой длины:

Где: l -базовая длина; у -отклонение профиля (расстояние между любой точкой профиля и базовой линией т-т). При дискретном способе обработки профилограммы параметр Ra рассчитывают по формуле:

Ra=

где у- измеренные отклонения профиля в дискретных точках;

n-число измеренных дискретных отклонений на базовой длине.

 

рис.8.1. Неровности профиля поверхности.

2. При больших шероховатостях и в особенности при наличии явно выраженных бугров и впадин шероховатость характеризуют параметром Rz, который является суммой модулей размеров пяти наибольших бугров и пяти наибольших впадин на базовой длине L, т. е.

Rz=

где : ypi — высота z-ro наибольшего выступа профиля; yVi — глубина 1-ой наибольшей впадины профиля.

3.Наибольшая высота неровностей профиля Rmax -расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины (рис. 8.1.).

4.Средний шаг неровностей профиля Sm-среднее значение шага неровностей профиля в пре­делах базовой длины (рис. 8.1.).

5.Средний шаг местных выступов S-среднее значение шагов местных выступов профиля, нахо­дящихся в пределах базовой длины ( рис. 8.1.).

6.Относительная опорная длина профиля tp-отношение опорной длины профиля к базовой длине:

tp = 100%

где — опорная длина профиля (сумма длин отрезков, отсекаемых на заданном уровне р., в материале профиля линией, эквидистантной средней линии в пределах базовой длины).

Кроме перечисленных шести количественных параметров стандартом установлены два качест­венных параметра:

 

· Способ обработки. Указывается в том случае, когда шероховатость поверхности следует полу­чить только определенным способом.

· Тип направлений неровностей. Выбирается из табл. 8.1. Указывается только в ответственных случаях, когда это необходимо по условиям работы детали или сопряжения..

 

 

Табл.8.1.

Тип направлений неровностей. Схематичное изображение. Обозначение.
Параллельное
Перпендикулярное
Перекрещиваю-щееся
Произвольное

Продолжение табл. 8.1.

Тип направлений неровностей. Схематичное изображение. Обозначение.
5. Точечное  
6. Кругоообразное
7. Радиальное

 

 

В зависимости от вида обработки задается чистота поверхности или квалитет. Регламентируются параметры RRa, RRz и число базовых длин m, необходимых для набора статистики. Основные виды обработки и их параметры даны в табл. 8.2.

Таблица 8.2.

Размеры шероховатости (мкм)
для поверхностей различного вида обработки

Вид обработки Класс частоты Rа, мкм Базовая длина L, мм Число базовых длин
Точение 4 5 6,3 3,2 2,5 2,5 2 2
Шлифовка 6 7 8 1,6 0,8 0,4 0,8 0,8 0,8 3 3 4
Полировка 9 10 11 12 0,2 0,1 0,05 0,025 0,25 0,25 0,25 0,25 6 6 7 7
Доводка 13 14 0,012 0,006 0,08 0,08 8 10

Установлено 14 классов шероховатости поверхностей. Чем меньше шероховатость, тем выше класс шероховатости.

Классы шероховатости с первого по пятый, а также классы 13-й и 14-й определяются параметром Rz, все остальные классы (с шестого по двенадцатый включительно) определяются параметром Ra, символ которого не пишется, а пишется только количественная характеристика.

 

Контроль шероховатости осуществляется одним из способов:

• визуальным (сравнение по образцам)

• бесконтактным (при помощи микроскопа)

• контактным (при помощи профилометра– микроскопом Линника.). В этом приборе шероховатая поверхность освещается под углом 45° через объектив микроскопа пучком света, имеющем вид узкой щели. Если объект имеет неровности в виде ступенек или шероховатостей, то изображение краев щели будет неровным. Принцип регистрации поясняется рис. 8.2.

рис.8.2. Принцип работы профилометра.

 

Величину параметра Rz рекомендуется назначать не более 0.33 от величины поля допуска на размер либо 0.5...0.4 от допуска расположения или формы. Если элемент детали имеет все три допуска, то следует брать допуск с наи­меньшей величиной.

Переход от параметра Rz к параметру Ra производится по соотношениям :

Rа = 0.25 Rz при Rz > 8 мкм;

Rа =0,2 Rz при Rz < 8 мкм.

После определения параметр Ra округляют до ближайшего числа из ряда стандартных значений.

 

Пример:

На чертеже детали задан размер Æ42k6 Определить параметр шероховатости Ra.

Решение:

Допуск размера IT = 16 мкм. Параметр Rz = 0.33 IT = 0.33-16 = 5.3 мкм. Параметр Ra = 0.2 Rz = 0.2 -5.3 = 1.06 мкм. Для нанесения на чертеже детали принимаем Ra = 0.8 мкм.