Установлено 14 классов шероховатости поверхности. К первому классу относятся наиболее грубо обработанные поверхности, 14 класс обозначает поверхность самой высокой чистоты. Поверхности классов 1, 2 и 3 — грубые; 4 и 5 — получистые; 6, 7 и 8 — чистые; 9, 10, 11 и 12 — очень чистые; 13 и 14 — высшей чистоты.
Классы с 6-го по 14-й дополнительно подразделены на разряды. В каждом из этих классов три разряда: а, б, в. Для обозначения всех классов шероховатости поверхности устанавливается один знак — равносторонний треугольник . Рядом с треугольником проставляется номер класса чистоты (или номер класса и разряд). Например, 6 означает поверхность чистая 6-го класса чистоты; 86 — поверхность чистая 8-го класса чистоты, разряда б.
Рисунок 3.1 Профиль шероховатости поверхности и обозначения его характеристик.
Базовая длина - длина базовой линии l, используемой для выделения неровностей.
Средняя линия - средняя линия профиля (m на рисунке 3.1), линия, имеющая форму номинального профиля, с минимальным среднеквадратическим отклонением профиля, от этой линии и отсчитывают все числовые значения для шероховатости.
|
|
Параметры шероховатости поверхности приведены в таблице 3.1
Таблица 3.1 Параметры шероховатости.
Условное обозначение параметра шероховатости | Наименование параметра шероховатости | Определение параметра шероховатости |
Ra | Среднее арифметическое отклонение профиля | Среднее арифметическое абсолютных значений (значений по модулю) отклонений профиля в пределах базовой длины. Интегральная величина. |
Rz | Высота неровностей профиля по 10 точкам | Сумма средних арифметических абсолютных отклонений точек пяти наибольших минимумов и пяти наибольших максимумов профиля в пределах базовой длины. |
Rmax | Наибольшая высота поверхностей профиля | Расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины. |
Sm | Средний шаг неровностей профиля | Среднее арифметическое значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины. |
S | Средний шаг неровностей профиля по вершинам | Среднее арифметическое значение шага неровностей профиля по вершинам в пределах базовой длины. |
tp | Относительная опорная длина профиля | Отношение опорной длины профиля к базовой длине, где "p" - значение уровня сечения профиля. |
Геометрическое качество поверхности в смысле наличия на ней гребешков, впадин, штрихов и других неровностей на ее малых участках называется микрогеометрией поверхности. На микрогеометрию поверхности при фрезеровании в основном влияют следующие факторы:
1) режим фрезерования (скорость резания, подача на зуб, глубина резания, род охлаждаемой жидкости);
|
|
2) вибрации вследствие недостаточной жесткости станка, приспособления, инструмента и детали;
3) геометрия, качество, состояние заточки и износ зуба фрезы (трение задней поверхности зуба об обработанную поверхность);
4) механические свойства обрабатываемого материала и материала инструмента.
Для объективного суждения о степени шероховатости (микрогеометрии) поверхности после механической обработки деталей служит Государственный общесоюзный стандарт «Шероховатость поверхности» (ГОСТ 2789—59). В этом стандарте для оценки шероховатости приняты три критерия: среднее арифметическое отклонение профиля Rа, высота неровностей Rz и базовая длина l участка поверхности.
Значения параметров Ra и Rz для классов шероховатости (ГОСТ 2789—59) приведены в таблице 3.2.
Таблица 3.2 Значение параметров шероховатости для классов.
Класс шероховатости | Базовая длина l, мм | Ra предпочт., мкм | Ra допустимые, мкм | Rz, мкм |
1 | 8 | 50 | 80; 63; 40 | 320; 250; 200; 160 |
2 | 8 | 25 | 40; 32; 20 | 160; 125; 100; 80 |
3 | 8 | 12,5 | 20;16,0;10,0 | 80; 63; 50; 40 |
4 | 2,5 | 6,3 | 10,0;8,0;5,0 | 40; 32; 25; 20 |
5 | 2,5 | 3,2 | 5,0; 4,0; 2,5 | 20; 16; 12,5; 10,0 |
6 | 0,8 | 1,6 | 2,5; 2,0; 1,25 | 10,0; 8,0; 6,3 |
7 | 0,8 | 0,8 | 1,25; 1,00; 0,63 | 6,3; 5,0, 4,0; 3,2 |
8 | 0,8 | 0,4 | 0,63; 0,50; 0,32 | 3,2; 2,5; 2,0; 1,60 |
9 | 0,25 | 0,2 | 0,32; 0,25; 0,160 | 1,60; 1,25; 1,00; 0,80 |
10 | 0,25 | 0,1 | 0,160; 0,125; 0,080 | 0,80; 0,63; 0,50; 0,40 |
11 | 0,25 | 0,05 | 0,080; 0,063; 0,040 | 0,40; 0,32; 0,25; 0,20 |
12 | 0,25 | 0,025 | 0,040; 0,032; 0,020 | 0,20; 0,16; 0,125; 0,100 |
13 | 0,08 | 0,012 | 0,020; 0,016; 0,010 | 0,100; 0,080; 0,063; 0,050 |
14 | 0,08 | 0,012 | 0,010; 0,008 | 0,050; 0,040; 0,032 |
Для классов чистоты 6 - 12 основной является шкала Ra, для классов 1 - 5, 13 и 14 - шкала Rz.
Чистота поверхности детали, необходимая для работы данного узла механизма или машины в целом, проставляется на чертеже в соответствии с правилами изготовления чертежей.
Чистоту поверхности по 4, 5 и 6-му классам сравнительно легко можно получить при цилиндрическом и торцовом фрезеровании при работе на исправном оборудовании, при жестком закреплении заготовок и незатупленной фрезе. Необходимая чистота поверхности достигается соответствующим уменьшением подачи либо увеличением скорости резания.
Для получения чистоты поверхности по 7 и 8-му классам приходится выбирать геометрию фрезы и назначать соответствующие режимы фрезерования.
Для получения надежных данных при контроле методом сравнения с деталями-образцами необходимо по возможности выполнение следующих условий:
1) образцовая деталь должна быть изготовлена из того же материала, что и проверяемая деталь;
2) способы обработки поверхностей образца и детали должны быть одинаковыми, так как поверхности с одним и тем же классом чистоты, но полученные при различных видах обработки (фрезерование и строгание) имеют различные специфические штрихи неровностей.
Контроль методом сравнения с образцами — надежный производственный метод. Ошибки определения этим методом чистоты поверхности для 2—9-го классов не превышают половины допуска класса. Для определения численной величины шероховатости поверхности существуют приборы, основанные на методе ощупывания проверяемой поверхности. В этих приборах применяется алмазная игла с очень малым радиусом закругления вершины, равным 2—3 мкм. Игла с небольшим давлением перемещается по поверхности детали. Приборы, показывающие непосредственно шероховатость поверхности, называют профилометрами
Шероховатость зависит от технологи обработки (табл. 3.3)
Таблица 3.3 Шероховатость в зависимости от класса обработки.
Класс | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
Пескоструйная обработка | Rz400 | |||||||||||||
Зенкерование чистовое | Rz50 | Rz25 | 3,20 | 1,60 | ||||||||||
Развертывание нормальное | 3,20 | 1,60 | 0.8 | |||||||||||
Развертывание точное | 1,60 | 0.8 | 0.4 | |||||||||||
Развертывание тонкое | 0.8 | 0.4 | 0.2 | |||||||||||
Протягивание | Rz25 | 3,20 | 1,60 | 0.8 | 0.4 | |||||||||
Точение чистовое | Rz100 | Rz50 | Rz25 | 3,20 | 1,60 | 0.8 | ||||||||
Точение тонкое | 3,20 | 1,60 | 0.8 | 0.4 | ||||||||||
Строгание чистовое | Rz100 | Rz50 | Rz25 | 3,20 | 1,60 | |||||||||
Фрезерование чистовое | Rz25 | 3,20 | 1,60 | |||||||||||
Фрезерование тонкое | 3,20 | 1,60 | 0.8 | |||||||||||
Шлифование - отделка | 0.1 | 0.08 | Rz0.1 | Rz0.05 | ||||||||||
Притирка грубая | 0.8 | 0.4 | ||||||||||||
Притирка средняя | 0.4 | 0.2 | 0.1 | |||||||||||
Притирка тонкая | 0.1 | 0.08 | Rz0.1 | Rz0.05 |
|
|