Основные понятия и определения. Шероховатость и волнистость поверхностей деталей

Шероховатость и волнистость поверхностей деталей

1.3.1 Основные понятия и определения

1.3.2 Параметры шероховатости и волнистости поверхности

1.3.3 Обозначение шероховатости поверхности на чертежах

1.3.4 Определение параметров шероховатости

Шероховатость и волнистость являются характеристиками качества поверхности, оказывающими большое влияние на многие эксплуатационные свойства деталей машин.

Шероховатость поверхности представляет собой совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине l.

Шероховатость возникает в процессе формообразования поверхности, при механической обработке путем копирования неровностей режущей кромки режущего инструмента, при пластической деформации поверхностного слоя материала под воздействием обрабатывающего инструмента, в результате трения одной поверхности о другую и многих других причин.

Шероховатость поверхности является важным показателем состояния поверхности и в значительной степени влияет на работу деталей машин и их долговечность.

Шероховатость поверхности влияет на многие эксплуатационные характеристики работы отдельных деталей и их соединений:

§ износостойкость рабочих поверхностей деталей;

§ усталостную прочность, возникновение микротрещин;

§ изменение характеристики посадки;

§ коррозионную стойкость и адгезионные свойства поверхности (гладкая поверхность обладает большей коррозионной стойкостью и более высокой адгезией);

§ герметичность соединений;

§ качество гальванических и лакокрасочных покрытий, наносимых на поверхности деталей.

Шероховатость поверхности оказывает большое влияние на работу подвижных соединений (трущихся пар). При больших неровностях трущихся поверхностей деталей машин, например, направляющих, ползунов, поршней и т. д. соприкосновение между ними происходит в отдельных точках, нарушается непрерывность масляной пленки, происходит интенсивный износ поверхностей, увеличиваются зазоры. При очень малых неровностях масло не задерживается в зазорах соединения и нарушается оптимальный режим трущихся поверхностей.

В неподвижных соединениях гребешки неровностей при сборке срезаются или в процессе работы соединения сминаются, тем самым нарушается выбранный конструктором характер сопряжения. У посадок с натягом, которые передают крутящие моменты и осевые силы за счет сил трения, слишком гладкие поверхности снижают коэффициент трения и уменьшают эффективность соединения с натягом.

Прочность деталей также зависит от состояния поверхности. Разрушение деталей, особенно при переменных нагрузках, в большой степени зависит от наличия концентраторов напряжений, которыми являются имеющиеся неровности. Финишные методы обработки (доводка, полирование, суперфиниш и т. п.) значительно снижают величину шероховатости и повышают усталостную прочность деталей.

Для отделения шероховатости поверхности от других неровностей с относительно большими шагами (отклонения формы и волнистости) её рассматривают в пределах ограниченного участка, длина которого называется базовой длиной l.

Базовая длина l нормируется в зависимости от параметров шероховатости в пределах ряда: 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,8; 2,5; 8; 25 мм.

Чем больше микронеровности, тем больше базовая длина.

Линия, на которой выделяется совокупность поверхностных неровностей, называется базовой линией.

Базовая линия — это линия, заданной геометрической формы, проведенная определенным образом относительно профиля и служащая для оценки геометрических параметров поверхностных неровностей.

Вид этой линии зависит от вида поверхности элемента детали, т. е. базовая линия поверхности элемента детали имеет форму линии номинального профиля и расположена эквидистантно этому профилю.

В качестве базовой линии при оценке поверхностных неровностей используется средняя линия, которая является базой для отсчета отклонения профиля.

Такая система отсчета в международной практике носит название системы «М».

Средняя линия профиля m — это базовая линия, имеющая форму номинального профиля и проведенная так, что в пределах базовой длины среднее квадратическое отклонение от этой линии минимально.

Среднюю линию можно проводить так, чтобы площади, ограниченные профилем и средней линией над ней () и под ней () были одинаковы на базовой длине.

Типовая шероховатость поверхности, обработанной методами резания, представлена в виде профилограммы на рис. 1.3.1.

Дата добавления: 2014-01-07