Меню

Что такое чистота обработки металла



Параметры шероховатости

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ШЕРОХОВАТОСТИ И ИХ ОБОЗНАЧЕНИЯ
( по ГОСТ 2789 — 73 )

&nbsp Шероховатость поверхности — это совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами, выделенная с помощью базовой длины.


где,
l — базовая длина: m — средняя линия профиля; Sm — средний шаг неровностей профиля; S — средний шаг местных выступов профиля; Himax — отклонения пяти наибольших максимумов профиля; Himin — отклонения пяти наибольших минимумов профиля; himax — расстояние от высших точек пяти наибольших максимумов до линии, параллельной средней и не пересекающей профиль; himin — расстояние от низших точек пяти наибольших минимумов до этой же линии; Rmax — наибольшая высота профиля; у — отклонения профиля от линии; tp — относительная опорная длина профиля; р — уровень сечения профиля; bi — длина отрезков, отсекаемых на заданном уровне р.

&nbsp ГОСТ 2789-73 полностью соответствует международной рекомендации по стандартизации ИСО Р 468. Он устанавливает перечень параметров и типов направлений неровностей, которые должны применяться при установлении требований и контроле шероховатостей поверхности, числовые значения параметров и общие указания.

&nbsp 1. Требования к шероховатости поверхности должны устанавливаться исходя из функционального назначения поверхности для обеспечения заданного качества изделий. Если в этом нет необходимости, то требования к шероховатости поверхности не устанавливаются и шероховатость этой поверхности контролироваться не должна.

&nbsp 2. Требования к шероховатости поверхности должны устанавливаться путем указания параметра шероховатости (одного или нескольких) из перечня значений выбранных параметров и базовых длин, на которых происходит определение параметров.

ТАБЛИЦА СООТВЕТСТВИЯ КЛАССОВ ШЕРОХОВАТОСТИ

&nbsp При необходимости дополнительно к параметрам шероховатости поверхности устанавливаются требования к направлению неровностей поверхности, к способу или последовательности способов получения (обработки) поверхности.

&nbsp Для номинальных числовых значений параметров шероховатости должны устанавливаться допустимые предельные отклонения.

&nbsp 3. Требования к шероховатости поверхности не включают требований к дефектам поверхности, поэтому при контроле шероховатости поверхности влияние дефектов поверхности должно быть исключено. При необходимости требования к дефектам поверхности должны быть установлены отдельно.

&nbsp Допускается устанавливать требования к шероховатости отдельных участков поверхности (например, к участкам поверхности, заключенным между порами крупнопористого материала, к участкам поверхности срезов, имеющим существенно отличающиеся неровности).

&nbsp Требования к шероховатости поверхности отдельных участков одной поверхности могут быть различными.

&nbsp 4. Параметры шероховатости (один или несколько) выбирают из приведенной номенклатуры:

Ra — среднеарифметическое отклонение профиля;
Rz — высота неровностей профиля по десяти точкам;
Rmax — наибольшая высота профиля;
Sm — средний шаг неровностей;
S — средний шаг местных выступов профиля;
tp — относительная опорная длина профиля, где р — значение уровня сечений профиля.

&nbsp Параметр Ra является предпочтительным.

&nbsp 5. Числовые значения параметров шероховатости (наибольшие, номинальные или диапазоны значений) выбирают из таблицы

СРЕДНЕАРИФМЕТИЧЕСКОЕ ОТКЛОНЕНИЕ ПРОФИЛЯ Ra, мкм

100
80
63
50
40
32
25
20
16,0
12,5
10,0
8,0
6,3
5,0
4,0
3,2
2,5
2,0
1,6
1,25
1,00
0,80
0,63
0,50
0,40
0,32
0,25
0,20
0,16
0,125
0,100
0,080
0,063
0,050
0,040
0,032
0,025
0,020
0,016
0,012
0,010
0,008







&nbsp Примечание: Предпочтительные значения параметров подчеркнуты.

&nbsp 6. Относительная опорная длина профиля tp:

&nbsp 7.Числовые значения уровня сечения профиля р выбирают из ряда:

&nbsp &nbsp 5; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90 % от Rmax.

Читайте также:  Код тнвэд лом цветных металлов

&nbsp 8. Числовые значения базовой длины l выбирают из ряда:

ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ
И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА РАБОТУ ДЕТАЛЕЙ

&nbsp В процессе формообразования деталей на их поверхности появляется шероховатость – ряд чередующихся выступов и впадин сравнительно малых размеров. Шероховатость может быть следом от резца или другого режущего инструмента, копией неровностей форм или штампов, может возникать вследствие вибраций, возникающих при резании, а также в результате действия других факторов.

&nbsp Влияние шероховатости на работу деталей машин многообразно:
— шероховатость поверхности может нарушать характер сопряжения деталей за счет смятия или интенсивного износа выступов профиля ;
— в стыковых соединениях из-за значительной шероховатости снижается жесткость стыков ;
— шероховатость поверхности валов разрушает контактирующие с ними различного рода уплотнения ;
— неровности, являясь концентраторами напряжений, снижают усталостную прочность деталей ;
— шероховатость влияет на герметичность соединений, на качество гальванических и лакокрасочных покрытий ;
— шероховатость влияет на точность измерения деталей ;
— коррозия металла возникает и распространяется быстрее на грубо обработанных поверхностях ;
и т.п.

&nbsp В техпpоцессе пpи ноpмиpовании шеpоховатости pекомендуется пpименять высотные паpаметpы Ra и Rz

&nbsp Параметр Rz нормируется в тех случаях, когда прямой контроль Ra с помощью профилометров невозможен.

&nbsp Hа pисунке пpиведены значения этих паpаметpов для наиболее часто встpечающихся видов обработки, которых возможно достичь резанием:

фрезерование: Ra 12,5 — 0,4 (3 — 8 классы обработки);
сверление: Ra 12,5 — 0,2 (3 — 9 классы обработки);
прорезание: Ra 50 — 3,2 (1 — 5 классы обработки);
протягивание: Ra 6,3 — 0,2 (4 — 9 классы обработки);
резьбонарезание: Ra 6,3 — 1,6 (4 — 6 классы обработки);
развертывание: Ra 2,5 — 0,4 (5 — 8 классы обработки);
растачивание: Ra 3,2 — 0,1 (5 — 10 классы обработки);
шлифование: Ra 3,2 — 0,1 (5 — 10 классы обработки).

&nbsp В таблице приведены значения паpаметpов шероховатости для некотоpых наиболее часто встpечающихся элементов деталей и соединений.

Элементы деталей Ra
Pезьбы наpужные pядовые
повышенной точности
6,3. 1,6
1,6. 0,8
Pезьбы внутpенние pядовые
повышенной точности
6,3. 3,2
3,2. 1,6
Pезьбы ходовые винт
гайка
0,8 1,6. 0,8
Уплотняющие повеpхности ниппелей, штуцеpов 0,8. 0,2
Пpямозубые колеса pабочие повеpхности зубьев 1,6. 0,8
Стыки под пpокладки из мягких матеpиалов
из неметаллов
0,2. 0,1
1,6. 0,4
Пpивалочные плоскости 3,2. 0,8
Отвеpстия под кpепежные детали 6,3. 3,2
Опоpные повеpхности под головки болтов, винтов, под гайки 6,3. 1,6
Центpиpующие буpтики (фланцев, кpышек) отвеpстия
буpтик
3,2. 1,6
1,6. 0,8
Тоpцы пpужин сжатия 3,2. 1,6
Поpшни (pабочие повеpхности) из чугуна и стали
из сплавов
0,2. 0,1
0,1. 0,05
Поpшневые пальцы 0,2. 0,05
Клапаны с коническими повеpхностями pабочая повеpхность клапана
pабочая повеpхность седла
0,1. 0,025
0,2. 0,05
Конические пpобковые кpаны (pабочая повеpхность) пpобка
отвеpстие
0,8. 0,05
0,8. 0,05
Свободные повеpхности тоpцы, фаски, нетpущиеся повеpхности валов, пpоточки, неpабочие повеpхности зубчатых колес и дp. 6,3. 3,2
Шестигpанники и дpугие элементы с плоскими гpанями 12,5. 3,2
Шпоночно-пазовые соединения (pабочие гpани) пазы
шпонки
3,2. 0,8
1,6. 0,4
Шлицевые соединения, центpиpование по наpужному диаметpу:
отвеpстие
вал
по внутpеннему диаметpу:
отвеpстие
вал
по гpаням шлицев:
охватывающие поверхности
охватываемые повеpхности
0,8. 0,2
0,4. 0,1

0,2. 0,1
0,8. 0,2
0,8. 0,2
0,4. 0,1
Hапpавляющие пpизматические повеpхности охватывающие
охватываемые
0,4. 0,1
0,2. 0,05
Стыки геpметичные металл по металлу с пpитиpкой 0,1. 0,05
Читайте также:  Расход металла для изготовления металлоконструкций

ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ
ПРИ МЕХАНИЧЕСКИХ МЕТОДАХ ОБРАБОТКИ

&nbsp Обозначения шероховатости поверхностей и правила нанесении их на чертежах изделий устанавливает ГОСТ 2.309-73. который полностью соответствует ИСО 1302-78. Обозначения шероховатости проставляют на всех поверхностях изделия, выполняемых по чертежу, независимо от методов их образования, кроме поверхностей, шероховатость которых не обусловлена требованиями конструкции.

&nbsp При наличии в обозначении шероховатости только значения параметра (параметров) применяют знак без полки.

&nbsp В обозначении шероховатости поверхности, вид обработки которой конструктором не устанавливается, применяют знак по рис. а).

&nbsp В обозначении шероховатости поверхности, которая должна быть образована удалением слоя материала, например, точением, фрезерованием, травлением и т.п. применяют знак по рис. б).

&nbsp В обозначении шероховатости поверхности, которая должна быть образована без удаления слоя материала, например, литьем, ковкой, штамповкой, прокатом, волочением и т.п.. а также поверхности, не обрабатываемой по данному чертежу, применяют знак по рис. в).

&nbsp Значение параметра шероховатости указывают в обозначении шероховатости:

&nbsp В примере t5070 указана относит. опорная длина профиля tp = 70% при уровне сечения профиля р = 50%.

&nbsp Базовую длину в обозначении шероховатости поверхности не указывают, если требования к шероховатости нормируют указанием параметров Ra, Rz, и определение параметров должно производиться в пределах базовой длины, соответствующей значению параметров.

&nbsp Вид обработки поверхности указывают в обозначении шероховатости только в случаях, когда он является единственным, применимым для получения требуемого качества поверхности.

&nbsp Допускается применять упрощенное обозначение шероховатости поверхностей с разъяснением его в технических требованиях чертежа.

&nbsp В упрощенном обозначении используют знак √ и строчные буквы русского алфавита в алфавитном порядке, без повторений и. как правило, без пропусков.

&nbsp При указании номинального значения параметра шероховатости значения параметров записывают сверху вниз в следующем порядке:

— параметр высоты неровностей профиля;
— параметр шага неровностей профиля;
— относительная опорная длина профиля.

&nbsp Если шероховатость одной и той же поверхности различна на отдельных участках, то эти участки разграничивают сплошной тонкой линией с нанесением соответствующих размеров и обозначений шероховатости. Через заштрихованную зону линию границы между участками не проводят.

&nbsp Обозначение одинаковой шероховатости поверхности сложной конфигурации допускается приводить в технических требованиях чертежа со ссылкой на буквенное обозначение поверхности, например:

&nbsp Шероховатость поверхности A — Rz10

&nbsp При этом буквенное обозначение поверхности наносят на полке линии-выноски, проведенной от утолщенной штрихпунктирной линии, которой обводят поверхность на расстоянии 0,8 . 1 мм от линии контура.

КОНТРОЛЬ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ

&nbsp Контроль шероховатости поверхности может проводиться:

&nbsp 1. Сравнением поверхности изделия с образцами шероховатости поверхности по ГОСТ 9378-93 для конкретных способов обработки. Вместо образцов шероховатости могут применяться аттестованные образцовые детали.

&nbsp 2. Измерением параметров шероховатости непосредственно по шкале приборов (профилометров). либо по увеличенному изображению профиля, или записанной профилограмме сечения, полученным на профилографах.

&nbsp Если не задано направление измерения шероховатости, то измерения проводят в направлении наиболее грубой шероховатости. При механической обработке — это направление, перпендикулярное к главному движению резания (поперечная шероховатость).

&nbsp Образцы шероховатости поверхностей (сравнения) по ГОСТ 9378 — 93 (ИСО 2632 — 1. ИСО 2632 — 2) предназначены для сравнения визуально и на ощупь с поверхностями изделий, полученными обработкой резанием, полированием, электроэрозионной. дробеструйной и пескоструйной обработкой.

Читайте также:  Каким клеем клеить металл к пластику

ГОСТ 2.309-73 — Единая система конструкторской документации. Обозначения шероховатости поверхностей
ГОСТ 4.449-86 — Система показателей качества продукции. Приборы контрольно-измерительные оптико-механические для контроля шероховатости и качества поверхности. Номенклатура показателей
ГОСТ 8.296-78 — Государственная система обеспечения единства измерений. Государственный специальный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений параметров шероховатости Rmax и Rz в диапазоне от 0,025 до 1600 мкм
ГОСТ 7016-82 — Изделия из древесины и древесных материалов. Параметры шероховатости поверхности
ГОСТ 9378-93 — Образцы шероховатости поверхности (сравнения). Общие технические условия
ГОСТ 9847-79 — Приборы оптические для измерения параметров шероховатости поверхности. Типы и основные параметры
ГОСТ 15612-85 — Изделия из древесины и древесных материалов. Методы определения параметров шероховатости поверхности
ГОСТ 19300-86 — Средства измерений шероховатости поверхности профильным методом. Профилографы-профилометры контактные. Типы и основные параметры
ГОСТ 25142-82 — Шероховатость поверхности. Термины и определения
ГОСТ 27964-88 — Измерение параметров шероховатости. Термины и определения

Источник

Классы чистоты обработки поверхности

Качество обработки поверхности является важным параметром для изделий из металла. От этого зависит механическая прочность детали, герметичность, коэффициент трения между элементами изделия, износостойкость и внешний вид.

Критерием определения является степень шероховатости – физическая величина, которая показывает высоту и частоту неровностей на поверхности металла.

Шероховатость измеряется в микрометрах при помощи специального прибора.

Параметр шероховатости, полученный после технологической обработки поверхности, называется исходным, а возникший в результате естественного трения и износа – равновесным.

Классификация чистоты обработки поверхности металлоизделий

Чистота обработки поверхности металла имеет строгую структуру по классам и категориям.

Согласно ГОСТ таких классов 14, где первый класс соответствует грубой поверхности, а четырнадцатый – чистой.

При определении степени шероховатости пользуются тремя числовыми показателями:

  • Ra – отклонение профиля (среднеарифметическое);
  • Rz – высота (глубина) неровности;
  • L – длинна участка поверхности в миллиметрах.

Совокупность характеристик с предельными отклонениями дает информацию о степени ее шероховатости. Классы чистоты обработки поверхности с 6 по 14 делятся на три разряда (а, б, в). Это связано с предельно малыми величинами и погрешностями.

Зависимость чистоты обработки поверхности металлоизделий от технологии

На степень чистоты поверхности непосредственно влияет метод обработки и используемый инструмент.

Шероховатость поверхности по видам обработки делится на четыре категории:

  • грубая. Дефекты поверхности видны невооруженным взглядом, их причиной стала обработка крупным напильником вручную или использование сверл, фрез и резцов при первичной проходке на станках;
  • получистая. На такой поверхности шероховатости слегка различимые или незаметные. Это является следствием чистовой проходки на станках или использование личного напильника с мелким зерном при дополнительной обработке;
  • чистая. Шероховатости можно определить только при помощи специального инструмента, они не видны невооруженным взглядом. Поверхность обрабатывается бархатными напильниками вручную или на шлифовальных станках;
  • очень чистая. Эталонная поверхность, соответствующая высоким классам чистоты. Практически полное отсутствие шероховатостей обеспечивается ювелирной ручной доводкой напильниками малых номеров или притиркой.

Способы определения степени шероховатости поверхности металлоизделий

Чистота обработки поверхности определяется тремя способами:

  • визуально. Обработанная поверхность сравнивается с образцами. Способ актуален для низких классов чистоты;
  • контактно при помощи профилометра – специального инструмента, который измеряет степень шероховатости поверхности;
  • бесконтактно при помощи микроскопа. Так определяют высокий класс чистоты и ее разряд.

Больше о улучшении качества и чистоты обработки поверхности металлоизделий на специализированных станках можно узнать на ежегодной выставке «Металлообработка».

Источник