Отклонения формы. Шероховатость и волнистость поверхности

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

по дисциплине

 

Метрология, стандартизация и сертификация

для студентов специальности 25.03.01

 

 

ТЕМА № 8 Единая система нормирования и

                 стандартизации показателей точности.

 

 

	Должность, ученая степень	Фамилия / Подпись	Дата
Разработал	Доцент кафедры, ктн	Сафарбаков А.М.	2.09.2019г.

Иркутский филиал МГТУ ГА

Кафедра летательных аппаратов и двигателей

 

 

                                                                                        УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой

 кадидат технических наук

доцент          С.А. Ходацкий

 

___ _________________2019г.

 

Лабораторная работа № 5

 

По дисциплине: Метрология, стандартизация и сертификация.

 

Тема занятия: Определение отклонений формы, расположения, волнистости и шероховатости деталей.

 

1. Количество часов занятия: 4 часов.

2. Место проведения занятия: специализированный учебный класс.

3. Учебно-материальное обеспечение занятия: измерительный инструмент, методические указания к лабораторным работам по дисциплине.

4. Задание студентам для подготовки к занятию:

 

[1]. Сергеев А. И., Латышева В. В.. Терегеря В.В. Метрология, стандартизация, сертификация. Уч. пособие. М.: Логос, 2004.

 [4]. Радкевич Р.Я., Схиртладзе А.Г., Лактионов Б.И. Метрология, стандартизация и сертификация. Учебник. М.: Высшая школа, 2008.

 

 

Обсуждено на заседании кафедры

__ __________ 2019г., протокол №___

 

1 ЦЕЛИ ЛАБОРАТОРНОГО ЗАНЯТИЯ

 

Лабораторное занятие проводится с целью закрепления теоретических знаний и приобретения практических навыков по применению технических средств измерения.

Основным содержанием лабораторного занятия является самостоятельная работа студентов под руководством преподавателя по применению технических средств измерения.

В результате выполнения лабораторной работы студенты должны:

Иметь представление

- о международных системах стандартизации;

- об основных системах и схемах сертификации.

Знать

- систему нормирования и показателей точности.

- организацию метрологического контроля в гражданской авиации.

Уметь

- применять методы метрологии, стандартизации и сертификации при организации технического обслуживания и ремонта авиационной техники.

Иметь опыт (навыки)

- обработки результатов измерений.

 

2 МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ

И ПРОВЕДЕНИЮ ЗАНЯТИЯ

 

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ И РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ

№ п/п	Учебные вопросы	Время, мин.
I   II   III	Вводная часть: приём учебной группы; контроль готовности студентов к занятию; объявление целей занятия, порядка его проведения. Основная часть: 1. Общие положения. 2. Измерение шероховатости и волнистости поверхности. 3. Определение отклонений формы. Заключительная часть: наведение порядка на рабочих местах; подведение итогов занятия; ответы на вопросы студентов; задание на самостоятельную работу.	15 5 5 5 145 25 30 90 20 5 5 5 5

 ВСЕГО: 180 минут

 

 

Отклонения формы. Шероховатость и волнистость поверхности

 

Для проверки отклонений формы и расположения поверхностей применяют любые методы и средства измерений, которые обеспечивают контроль соблюдения предписанных допусков.

Прямое измерение отклонений формы и расположения поверхности, ограниченных в конструкторской документации допусками, имеющими комплексный характер, допускается заменять измерением составляющих отклонений. Например, допускается:

измерение отклонений от круглости и профиля продольного сечения взамен прямого измерения отклонения от цилиндричности;

измерение отклонения от параллельности осей в общей плоскости и перекоса осей взамен прямого измерения отклонения от параллельности осей в пространстве;

измерение отклонений размеров, координирующих оси, взамен прямого измерения позиционного отклонения осей.

Оценку годности детали по результатам измерений составляющих отклонений формы или расположения поверхностей проводят одним из двух способов:

1. Расчетом отклонения формы или расположения, имеющего комплексный характер, путем соответствующего суммирования измеренных значений составляющих отклонений и сравнением этого рассчитанного отклонения с заданным допуском формы или расположения.

2. Путем установления в технологической документации дифференцированных значений допусков на составляющие отклонения и сравнения с ними измеренных отклонений. Дополнительно в технологической документации может быть оговорено, что для деталей, у которых одно из составляющих отклонений выходит за дифференцированный допуск, но не превышает допуск, заданный в конструкторской документации, оценку годности проводят по п. 1, т.е. по рассчитанному отклонению, имеющему комплексный характер.

 

Качество обработанной поверхности определяется шероховатостью и волнистостью, а также физико-механическими характеристиками поверхностного слоя.

Под шероховатостью поверхности понимают совокупность микронеровностей (с относительно малыми шагами), находящихся на данной поверхности и рассматриваемых на определенной (базовой) длине.

Волнистость (волнообразное искривление поверхности) — совокупность периодических, более или менее регулярно повторяющихся и близких по размеру чередующихся возвышений и впадин. Волнистость занимает промежуточное положение между отклонениями геометрической формы (конусность, овальность и т. п.) и шероховатостью поверхности.

Физико-механические свойства поверхностного слоя определяются структурой, твердостью, остаточными напряжениями, характером изменения свойств по глубине.

Качество обработанной поверхности детали во многом завис от операций окончательной обработки.

Шероховатость и волнистость поверхности.

Шероховатость и волнистость поверхности оказывают значительное влияние на такие важные эксплуатационные свойства деталей машин, как износостойкость, усталостная прочность, контактная жесткость, антикоррозионная стойкость и др.

Волнистость поверхности.

Вследствие шероховатости и волнистости сопрягаемых поверхностей фактическая площадь контакта значительно меньше номинальной, что ведет к увеличению удельных давлений, нарушению масляной пленки, разрушению и деформированию выступающих неровностей, поэтому грубые поверхности имеют низкую износостойкость. Наличие микронеровностей вызывает концентрацию напряжений во впадинах гребешков, что приводит к появлению трещин и снижает прочность деталей (особенно работающих при знакопеременных нагрузках).

Шероховатость сопрягаемых поверхностей определяет контактную жесткость сопряжения. При увеличении шероховатости поверхностей контактная жесткость снижается. Так, изменение высоты микронеровностей направляющих металлорежущих станков с 5..7 до 10...12 мкм снижает контактную жесткость в 3 раза.

Шероховатости после обработки оказывают значительное влияние на коррозионную стойкость деталей в атмосферных условиях. Очаги коррозии образуются в первую очередь во впадинах. Чем чище обработана поверхность, тем выше ее коррозионная стойкость. Правда, при работе деталей в агрессивных средах шероховатость поверхности незначительно влияет на коррозионную стойкость.

Микронеровности (шероховатости) оказывают также большое влияние на стабильность подвижных и неподвижных посадок. В результате износа трущихся поверхностей возможно изменение посадок (увеличение зазора). Это может произойти не только в течение длительной эксплуатации, но и в период приработки, когда происходят особенно интенсивный износ и деформирование микронеровностей (до 65...70 % их высоты). Надежность неподвижных посадок выше при более низкой шероховатости сопрягаемых поверхностей.

Кроме того, шероховатость поверхности оказывает влияние на условия смазки, герметичность сальников и другие характеристики поверхностей и сопряжений.

Следует, однако, иметь в виду, что чрезмерные требования к шероховатости поверхностей приводят к усложнению и удорожанию технологии изготовления деталей и во многих случаях являются бесполезными с точки зрения улучшения эксплуатационных свойств детали. Так, для деталей подвижных соединений в зависимости от условий работы имеются свои оптимальные значения шероховатости поверхности. При более грубой поверхности деталей происходит их усиленный износ, а при более чистой поверхности шероховатость после короткого периода работы снижается до оптимальной.