 |
Волнистость и шероховатость поверхности
|
|
|
|
Поверхности деталей, обработанные различными методами (будь то токарная обработка, или шлифовальная, или обработка методами пластического деформирования), имеют микронеровности в продольном и поперечном направлениях. Продольные неровности определяются в направлении главного рабочего движения при резании, а поперечные – в направлении, перпендикулярном к нему. Эти микронеровности, их форма, размеры, частота повторяемости зависят от режущего инструмента, метода и режимов обработки, материала детали, жесткости оборудования и, как следствие, от колебательных движений в системе “станок — приспособление — инструмент — заготовка”.
При оценке неровностей различают волнистость и шероховатость поверхности.
Волнистость – это совокупность периодически чередующихся возвышенностей и впадин, у которых расстояния между смежными возвышенностями или впадинами превышают базовую длину.
Базовая длина – длина базовой линии, используемая для выделения неровностей, характеризующих поверхность.
Рекомендациями определены нормируемые параметры волнистости (рис. 2. 25):
Высота волнистости W 
– среднее арифметическое из пяти ее значений, определенных на длине участка измерения L 
, равного не менее пяти действительным наибольшим шагам волнистости:
W 
= 
(W 
+ W 
+ W 
+ W 
+ W 
)
Числовые предельные значения волнистости W необходимо выбирать из ряда (мкм): 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,6; 3,2; 6,3; 12,5; 25; 50; 100; 200.
Средний шаг волнистости S — среднее арифметическое значение расстояний S , между одноименными сторонами соседних волн, измеренных по средней линии профиля.
S = 
Граница между волнистостью и шероховатостью условна, так как при изменении базовой длины, которую назначают из эксплуатационных соображений, числовые значения параметров волнистости и шероховатости будут также изменяться.
|
|
|
Высота и шаг волны в основном зависят от способа механической обработки деталей и состояния оборудования (табл. 2.3).
Т а б л и ц а 2.3
Параметры продольной волнистости при некоторых видах
Механической обработки
| Вид механической обработки | Высота волны, мм | Шаг волны, мм |
| Плоское шлифование Строгание Точение Скоростное фрезерование Притирка | 1,1…3,8 1…2,5 1…10,7 1,4…6,0 0,75…2,0 | 1,1…4,8 1,3…4,0 1,4…9,0 1,6…5,2 0,6…0,8 |
В качестве критерия отличия волнистости от шероховатости поверхности чаще всего используют отношение шага неровности к ее высоте: 
< 40 — шероховатость; 40 ≤ ≤ 1000 — волнистость; > 1000 — отклонение формы.
Шероховатость поверхности — это совокупность неровностей профиля поверхности с относительно малыми шагами в пределах базовой длины.
ГОСТ 25142—82 “Шероховатость поверхности. Термины и определения” предусмотрен ряд параметров для количественной оценки шероховатости, причем отсчет ведется от единой базы, за которую принята средняя линия профиля m (рис.2.26). Систему отсчета шероховатости от средней линии профиля называют системой средней линии.
Базовая длина l — длина участка поверхности, выбираемая для измерения шероховатости без учета других видов неровностей, имеющих шаг более l. Числовое значение базовой длины выбирается из ряда (мм): 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,80; 2,5; 8; 25. Чем больше размеры неровностей, тем больше должна быть базовая длина.
Количественную оценку шероховатости проводят по следующим основным параметрам:
Ra – среднее арифметическое отклонение профиля;
Rz – высота неровностей профиля по десяти точкам;
R max – наибольшая высота неровностей профиля;
Sm – средний шаг неровностей;
S – средний шаг неровностей по вершинам;
|
|
|
t 
– относительная опорная длина профиля (p – значение уровня сечения профиля, рис. 2.26).
Параметр Ra характеризует среднюю высоту всех неровностей профиля, Rz – среднюю высоту наибольших неровностей, R max - наибольшую высоту профиля. Шаговые параметры Sm, S и t введены для учета различной формы и взаимного расположения характерных точек неровностей. Числовые значения параметров шероховатости Ra, Rz, Rmax, Sm и S нормализованы и приведены в ГОСТ 2789–73 “Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики”. Параметр Ra является предпочтительным.
Относительная опорная длина профиля t характеризует фактическую опорную площадь, от которой в значительной степени зависит износостойкость подвижных соединений, прочность посадок с натягом и размер пластической деформации поверхностей при их контакте.
Шероховатость поверхности во многом зависит от способа, режимов и условий обработки. С ней находится во взаимосвязи точность обработки, оцениваемая квалитетом.
В табл. 2.4 приведены значения параметра Ra, экономическая и достижимаяточность для некоторых видов обработки деталей резанием. Здесь под экономической точностью понимают точность, которая наиболее оптимальна с экономической точки зрения и может быть получена тем или иным видом обработки. Достижимая точность – это наиболее высокая точность, которая может быть получена данным видом обработки.
Т а б л и ц а 2.4
|
|
|
