Характеристика качества поверхности

Качество поверхности характеризуется:

1. геометрическими свойствами поверхностного слоя детали;

2. физико-механическими свойствами слоя детали. К физико-механическим свойствам относятся структура поверхностного слоя, твердость (микротвердость), степень и глубина наклепа, остаточные напряжения.

Геометрическими свойствами являются шероховатость и направление неровностей поверхности, погрешности формы (конусность, овальность и др.). Качество поверхности оказывает влияние на все эксплуатационные свойства деталей машин: износостойкость, усталостную прочность, прочность неподвижных посадок, коррозионную стойкость и др. Целенаправленное формирование качества поверхности при изготовлении и восстановлении изношенных деталей имеет огромное значение для обеспечения долговечности и надежности автомобилей. Поэтому подробное изложение данных вопросов, являющихся одними из основных в технологии ремонта автомобилей, целесообразно во втором разделе курса.

Из геометрических свойств наибольшее влияние на точность механической обработки и эксплуатационные свойства деталей оказывает шероховатость поверхности.

Шероховатость поверхности — совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине.

Базовая длина — длина базовой линии, используемая для выделения неровностей, характеризующих шероховатость поверхности, и для количественного определения ее параметров. Шероховатость характеризует - микрогеометрию поверхности. Погрешности формы (овальность, конусность, бочкообразность, корсетность) характеризуют макрогеометрию поверхности.

Шероховатость поверхности деталей различных машин оценивается по ГОСТ 2789—73. Для количественной оценки шероховатости поверхности на базовой длине l установлено шесть параметров (рис. 17).

Среднее арифметическое отклонение профиля R_а определяется как среднее арифметическое абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины l.

Суммирование величин отклонений ведется без учета алгебраического знака

, приближённо .

Высота неровностей профиля по десяти точкам R_z — сумма средних арифметических абсолютных отклонений точек пяти наибольших минимумов и пяти наибольших максимумов профиля в пределах базовой длины l;

,

где H_imax — отклонения пяти наибольших максимумов профиля;
H_imin — отклонения пяти наибольших минимумов профиля.

Наибольшая выcота неровностей R_max — расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины l.

Средний шаг неровностей профиля S_m и средний шаг неровностей профиля по вершинам S определяется так:

Относительная опорная длина профиля t_р = L/l*100%, где l — базовая длина; L — опорная длина профиля.

Значения указанных параметров, регламентированные ГОСТом, находятся в пределах: t _p = 10 —90%; уровень сечения профиля р = 5 - 90% от R_max (рис. 17); l = 0,01 - 25 мм; 5 = 12,5 - 0,002 мм; S_m = 12,5-0,002 мм; R_z, R_max = 1600 - 0,025 мкм и R_a = 100 - 0,008 мкм.Кроме указанных параметров регламентировано шесть направлений неровностей, которые указываются по необходимости. Класс шероховатости назначается конструктором исходя из условий работы детали. Излишне высокие классы шероховатости усложняют и удорожают обработку и не всегда улучшают эксплуатационные свойства деталей, поэтому необходимо стремиться к обеспечению оптимальной шероховатости поверхности деталей. В качестве примера в табл.2 приводится характеристика шероховатости основных деталей автомобильных двигателей по параметру R_a [7].

Таблица 2 Классы шероховатости и значения R_a основных деталей двигателей

Деталь	Поверхность	Класс и разряд шероховатости	Значения Ra, мкм
Коленчатый вал	Коренные и шатунные шейки	9в	0,2
Поршень	Поверхность юбки	7в	0,8
Отверстие под палец	8а	0,6
Канавки под кольца	7в	0,8
Поршневой палец	Наружная поверхность	10а	0,16
Шатун	Отверстие в малой головке	8а	0,6
Отверстие в большой головке	8а	0,6
Распределительный вал	Шейки и кулачки	8в	0,4

Шейки валов под подшипники качения обрабатываются по 8-му, а отверстия в корпусных деталях под наружные кольца по 6-му классу шероховатости поверхности. Наиболее высокую шероховатость 11-12-го классов имеют поверхности прецизионных пар топливных насосов высокого давления и насос - форсунок. Обозначения шероховатости поверхностей и правила нанесения их на чертежи деталей установлены ГОСТ 2.309—73.

Дата добавления: 2014-01-15