Лекция №6

Числовые значения отклонений формы и расположения поверхностей.

Нормируется ГОСТ 24643-81.

Для каждого вида допуска формы и отклонения поверхностности установлено 16 степень точности: 1­­­–16, 1 - самая точная. Допуска от степени к степени увеличиваются в 1.6 раза.

В зависимости от соотношения между допуском размера и ДФ и РП устанавливают 3 уровня относительной геометрической точности.

А – номинальная Т_формы­ –≈ 60% Т_{размера}

В – повышенная Т_формы­ –≈ 40% Т_{размера}

_­С – высокая Т_формы­ –≈ 25% Т_{размера}

Если на чертеже нет особых указаний, то уровень относительной геометрической точности – А (нормальный).

Волнистость поверхностности (3 порядок отклонений)

Волнистость – совокупность периодических повторяющихся неровностей поверхностности, шаг которыхвысоты. Определяется в сечении к поверхностности. Шлифование – высота W_z =(5-15)мкм; S_w=(0,15-16)мм

Форма волны обычно синусоидальная, главные причины – вибрация системы станка при резании.

Рассматривается как часть отклонения формы и если нет дополнительных указаний – ограничивается допуском формы.

количественная оценка волнистости по рекомендации СЭВ РС 3951-73 производится по отклонениям на длине участка измерения L_w≥5S_w, где S_w – наибольший шаг волнистости.

m_w – средняя линия профиля волнистости. Имеет форму номинального профиля. Среднее квадратичное отклонение точек профиля от m_w минимально на длиннее L_w.

Стандартизованные параметры.

1. Высота волнистости W_z – среднее арифметическое высоты по 5 одинаковым участкам

2. Наибольшая высота волнистости W_max – расстояние между наивысшей точками одной волны в пределах отдельных участков .

3. Средний шаг волнистости – среднее значение длин волн S_w по средней линии

Нормирование волнистости – по параметру W_z – 12 предельных значений от 0,1 до 200 мкм.

Контроль волнистости – универсальными приборами (индикатор, проектор), приборами для контроля отклонений формы – кругломерами, контроль шероховатости – профилометром, специальными приборами – волномерами.

Шероховатость поверхностности (отклонение 4 порядка)

ГОСТ 25 142-82 Шероховатость поверхностности и определение введен с 01.01.1983г.

Определяется пластической деформацией поверхностного слоя при стружкообразовании, копированием профиля инструмента, вырыванием частиц.

Зависит в значительной степени от геометрии режущего инструмента и режимов обработки.

Совокупность микронеровностей с относительно малыми шагами

– шероховатость (4 порядок);

– волнистость (3 порядок)

– отклонение формы (1 порядок)

Шероховатость является следом инструмента по обрабатываемой поверхностности.

продольное (V) поперечное

Обычно шероховатость определяется в поперечном направлении в пределах ограниченного участка базовой длинны l. ГОСТ 2789-73 «Шероховатость поверхностности» устанавливает следующие значения базовой длины: 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,80; 2,5; 8; 25мм.

Шаг других видов неровностей (волнистость и др.) должен быть больше базовой длины.

В пределах l – не менее 5 шагов шероховатости.

Базой для отсчета отклонений является средняя линия m, имеющая форму номинального профиля. Она проведена так, что в пределах базовой длинны l среднее квадратичное отклонение профиля (сумма квадратов ) минимально.

Или равны площади полуволн выше и ниже m.

Количественная оценка шероховатости производится по 6 параметрам:

1. R_z – высота неровностей профиля по десяти точкам (по 5 наивысшим выступам Н_i max и по 5 наинизшим впадинам H_i min)

Достаточно ли одного показателя?

С эксплутационной точки зрения профили совершенно разные, R_{z ­­}– одинаковый.

2. R_а – среднее арифметическое отклонение профиля.

R_z и R_а – основные высотные характеристики.

До 1975г. по ГОСТ 2789-59 существовало 14 классов шероховатости.

В ГОСТ 2789-73 даны ряды (без разбивки на классы)

R_а от 100 до 0,008мкм

R_z от 1600 до 0,025мкм.

3. R_max – наибольшая высота неровностей профиля – расстояние между линией выступов и линией впадин. Линия выступов и линия впадин проведены через наивысшую и наименьшую точки профиля (в пределах l) параллельно базовой линии m/

R_max = H_max + H_min

4. S_m – средний шаг неровностей (по средней линии).

5. S – средний шаг по неровностей по вершинам.

S_m, S – ряд 12,5…0,002мм.

6. t_p – относительная опорная длина профиля.

- опорная длина профиля на уровне сечения р.

P - %R_max от линии выступов.

– относительная опорная длина профиля.

– показывает, что будет происходить с поверхностью по мере ее износа.

р→ 5, 10, 12,20,…, 90 % от R_max

t_p→ 10, 15, 20 25, 30, 40,…, 90 %

Износостойкость, контактную жесткость поверхности характеризует кривая опорной длины профиля .

Чем t_p ↑ тем лучше характеристики, но выше трудоемкость.

t₅₀ = 25% – чистовое точение

t₅₀ = 40% – хонингование.

Обозначение шероховатости на чертежах.

ГОСТ 2309-68

По ГОСТ 2.309-73 параметры шероховатости поверхности могут задаваться 3 путями.

1. Одной цифрой – предельным значением.

R_z0,08; S 0,032; t₅₀70; на чертежах R_a не пишется.

2. Параметр задается диапазоном изменения.

R_z0,080 в две строки! t₅₀ 40 при износе 50% относительная опорная длина от 20 до 40%

0,032 20

3. Задается номинальное значение и предельное отклонение:

R_z80_-10% t₅₀70±40% S_m0,63^+20%

–– любой способ получения поверхности.

–– со снятием слоя материала (стружки).

–– без снятия стружки (литье, ковка, штамповка и т.д.)

Если нормируется несколько параметров, то указываются по порядку R_a, R_z, R_max, S, S_m, t_p.

Направление неровностей и их обозначения.

Чтобы не занимать чертеж – упрощенное обозначение:

Чертеж Технические требования:

Все поверхности одинаковые:

Остальные поверхности:

Для сопрягаемых поверхностей шероховатость не более 1/3 –– 1/4 допуска размера: R_z ≤(1/3–1/4)T

Наименьший коэффициент трения получается, когда направление шероховатости Х с направлением движения.

В зависимости от условий эксплуатации нормируются следующие параметры:

износ: R_a (R_z), t_p и направление неровностей.

контактное напряжение: R_a (R_z), t_p.

посадка с N: R_a (R_z).

переменные нагрузки: R_max, S_m(S), направление неровностей

герметические соединения: R_a (R_z), t_p.

Конкретно значение параметров шероховатости устанавливают из функционального назначения поверхности детали по справочнику [4] и др.

Влияние, шероховатости, волнистости, неточности формы и расположения поверхностей и осей на качество деталей машин.

Отклонение расположения могут сделать невозможной собираемость сборочных единиц.

Отклонение формы уменьшают контактную жесткость и ведут к изменению характера посадок.

В подвижных посадках зазор получается неодинаковый или равный 0. При этом имеет место вырывание частиц, увеличение зазора, жидкостное трение заменяется полужидкостным.

В неподвижных посадках гарантированный натяг не получается равномерным и не обеспечивает передачу крутящего момента.

Отклонение формы делают невозможной герметизацию.

Грубообработанные поверхности быстрее коррозируют.

Неровности являются концентраторами напряжений, снижают усталостную прочность деталей.

Оптимальная шероховатость – получается после приработки, обеспечивает минимальный износ. Сохраняется неизменной при длительной эксплуатации.

Необходимо назначать начальную шероховатость близкую к оптимальной.

Дата добавления: 2014-01-07