Выбор параметров шероховатости

Исходя из каких требований выбираются параметры шероховатости обрабатываемых поверхностей?

Требования к шероховатости поверхности устанавливаются, исходя из ее функционального назначения, т.е. из эксплуатационных свойств поверхности детали. Например, для износостойкости поверхности при всех видах трения скольжения и качения устанавливают допустимые значения следующего комплекса параметров: Ra (или Rz), tp и направления неровностей; для обеспечения прочности конструкции при циклических нагрузках - Rmax, Sm, S и направление неровностей; при требованиях прочности соединения деталей в посадках с натягом - Ra (Rz) и t=; герметичности соединения - Ra (Rz), Rmax и tp; виброустойчивости - Ra (Rz), Sm, S и направления неровностей.

Требования к шероховатости поверхностей устанавливают указанием числового значения (наибольшего предельного диапазона значений или номинального значения с предельными отклонениями) одного или нескольких параметров, значением базовой длины, на которой определяют параметры шероховатости, и направлением неровностей поверхности.

Соотношение значений параметров Ra, Rz, Rmax и базовой длины l приведены в табл.23.

Таблица 23

Соотношение значений параметров шероховатости (мкм) и базовой длины l

Ra Rz, Rmax l, мм
До 0,025 Св. 0,025 до 0,40 Св. 0,40 до 3,2 Св. 3,2 до 12,5 Св. 12,5 до 100 До 0,10 Св. 0,10 до 1,6 Св. 1,6 до 12,5 Св. 12,5 до 50 Св. 50 до 400 0,08 0,25 0,8 2,5 8,0

 

Требования к шероховатости поверхности устанавливаются без учета дефектов поверхности (царапин, забоин, раковин и т.д.). В случае, когда требования к шероховатости установлены по аналогии с ранее спроектированными изделиями, в которых нормирование производилось при помощи классов, для выбора числовых значений Ra и Rz можно пользоваться табл.24.

Таблица 24

Соотношение между классами шероховатости и численными значениями параметров Ra и Rz

Классы шероховатости Ra, мкм Rz, мкм Базовая длина l, мм
  От 320 до 160 От 160 до 80 От 80 до 40
  От 40 до 20 От 20 до 10 2,5
От 2,5 до 1,25 От 1,25 до 0,63 От 0,63 до 0,32   0,8
От 0,32 до 0,16 От 0,16 до 0,08 От 0,08 до 0,04 От 0,04 до 0,02   0,25
  От 0,1 до 0,05 От 0,05 до 0,025 0,08

При расчетах подвижных и неподвижных (прессовых) соединений необходимо учитывать высоту неровностей Rz, тогда как на чертежах в большинстве случаев заданы значения Ra. В этих случаях можно воспользоваться зависимостью Rz=k·Ra, где k=4 при Ra=80...2,5 мкм, к=5 при Rа=1,25...0,02мкм.

Для обеспечения условий взаимозаменяемости шероховатости сопряженных поверхностей могут назначаться в зависимости от выбранного квалитета.

Несмотря на то, что не существует прямой связи между точностью и шероховатостью поверхности, однако при выборе величины ше­роховатости учитывают, что значение Rz составляет часть допуска Т соответствующего размера. Это соотношение в практических расчетах принимают:

для квалитетов 3...5 Rz ≤ 0.35T

6...10 Rz ≤ 0,25T

грубее 10 Rz ≤ 0,125T

В соответствии с этими данными в справочной литературе приводятся минимальные требования к шероховатости поверхности от допусков размера и формы деталей, изготовленных со стандартными полями допусков.

Значение параметров шероховатости поверхностей в зависимости от способа, видов и экономической точности их обработки приведены в табл.25.