ГЕОМЕТРИЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОВЕРХНЕВОГО ШАРУ

У цьому параграфі ми розглянемо два різновиди відхилень від правильної геометричної форми: хвилястість поверхні і її шорсткість.

Під хвилястістю поверхні розуміють сукупність періодично повторюваних нерівностей, у яких відстань між суміжними височинами або западинами перевищують базову довжину, на якій оцінюється шорсткість. Хвилястість займає проміжне місце між шорсткістю і відхиленням форми. Орієнтовно кордону між перерахованими різновидами відхилень можна встановити за значенням відхилення кроку хвиль до їх висоті (рис. 5.3):

  • • при - шорсткість поверхні;
  • • при - хвилястість;
  • • при - відхилення форми.

Хвилястість поверхні W : визначається як середнє арифметичне з п'яти значень висоти хвиль

(5.1)

Волнограмма поверхні

Мал. 5. 3. Волнограмма поверхні

Середній крок волнистости - середнє арифметичне значення довжин хвиль , виміряних по середній лінії

(5.2)

До теперішнього часу хвилястість поверхні в Росії не стандартизована, внаслідок чого при підвищених вимогах до відхилень від правильної геометричної форми конструктори і технологи промислових підприємств використовують галузеві нормалі або керівні технічні матеріали.

Відповідно до рекомендацій Інституту машинобудування РАН хвилястість в залежності від її висоти поділяють на дев'ять класів:

Середня висота хвилі W., мкм

1

2

4

8

16

32

64

125

250

клас волнистости

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

На практиці є приклади використання цих рекомендацій в авіаційній, шарикопідшипникової промисловості, а також в наукових дослідженнях.

На відміну від хвилястості шорсткість поверхні в нашій країні стандартизована ГОСТом 2789-73, який відповідає міжнародній рекомендації по стандартизації ІСО P 468.

На рис. 5.4 приведено збільшене зображення шорсткості поверхні з позначенням стандартних параметрів.

Під шорсткістю поверхні розуміють сукупність мікронерівностей висотою від 10-2 до 10-3 мкм з кроком меншим, ніж базова довжина l , яка використовується для її вимірювання.

Базова довжина l - довжина базової лінії, яка використовується для виділення нерівностей, які характеризують шорсткість поверхні.

Базова лінія (поверхня) - лінія (поверхня) заданої геометричної форми, певним чином проведена щодо про-

Параметри шорсткості поверхні

Мал. 5.4. Параметри шорсткості поверхні

филя (поверхні) і служить для оцінки геометричних параметрів поверхні.

Значення параметрів шорсткості поверхні визначаються від єдиної бази, за яку прийнята середня лінія т. Середня лінія т - базова лінія, що має форму номінального профілю і проведена так, що в межах базової довжини середньоквадратичне відхилення профілю до цієї лінії мінімальне.

Шорсткість поверхні оцінюється на довжині L, яка може містити одну або кілька базових довжин ( l ).

Значення базової довжини вибирають з ряду: 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,80; 2,5; 8 ; 25 мм.

Відхилення у профілю - відстань між будь-якою точкою профілю і середньою лінією.

Лінія виступів профілю - лінія, еквідистантним по відношенню до середньої лінії і проходить через найвищу точку профілю в межах базової довжини. Лінія западин профілю - лінія еквідистантним по відношенню до середньої лінії і проходить через нижчу точку профілю в межах базової довжини.

Встановлено шість параметрів шорсткості поверхні.

I .R a - середнє арифметичне відхилення профілю - середнє арифметичне з абсолютних значень відхилень профілю в межах базової д Ліни:

(5.3)

або

(5.4)

де / - базова довжина; п - число обраних точок на базовій довжині. Нормується в мкм.

2 . - висота нерівностей профілю по десяти точках - сума середніх абсолютних значень висот п'яти найбільших виступів профілю і глибини п'яти найбільших западин профілю в межах базової довжини:

(5.5)

де - висота i -го найбільшого виступу профілю; - глибина i-й найбільшої впадини профілю. Нормується в мкм.

  • 3. - найбільша висота нерівностей профілю і ліній западин профілю в межах базової довжини l . Нормується в мкм.
  • 4. - середній крок нерівностей профілю - середнє значення кроку нерівностей профілю в межах базової довжини:

(5.6)

де п - число кроків в межах базової довжини l ; - крок нерівностей про

филя, рівний довжині відрізка середньої лінії, яка обмежує нерівність профілю. Нормується в мм.

5. S - середній крок місцевих виступів профілю - середнє значення кроку місцевих виступів профілю в межах базової довжини:

(5.7)

де п - число кроків нерівностей по вершинах в межах базової довжини l ; - крок нерівностей профілю по вершинах, дорівнює довжині відрізка середньої лінії між проекціями на неї двох найвищих точок сусідніх місцевих виступів профілю. Нормується в мм.

6 . , - відносна опорна довжина профілю - відношення опорної довжини профілю до базової довжини l : . Нормується у відсотках (%).

Опорна довжина профілю - сума довжин відрізків в межах базової довжини, які відсікаються на заданому рівні в матеріалі профілю лінією, еквідистантним по відношенню до середньої лінії т:

(5.8)

Значення рівня перетину P нормується в% від і вибирається з ряду 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90%

Розглянутий стандарт надає можливість конструкторам регламентувати напрямок слідів обробки технологічної поверхні. У табл. 5.1 наведені типи напрямків нерівностей поверхні.

Таблиця 5.1

Типи напрямків нерівностей поверхні

Тип

напрямок

позначення

Пояснення до розташування нерівностей

можливе застосування

паралельний

Паралельно лінії, яка зображує поверхню на кресленні

перпендикулярний

Перпендикулярно лінії, яка зображує поверхню на кресленні

перехресний

Перехрещення в двох напрямках похило до лінії, яка зображує поверхню на кресленні

У поєднанні з іншими нерівностями сприяє міцності з'єднань

довільний

Різні напрямки по відношенню до лінії, яка зображує поверхню на кресленні

У поєднанні з іншими нерівностями сприяє міцності з'єднань

колоподібний

Приблизно кругообразно по відношенню до центру поверхні

У поєднанні з забезпечується ковзання сполучених поверхонь, а разом з поліпшується змазування поверхонь. Поєднання з іншими нерівностями сприяє міцності з'єднань

радіальний

Приблизно радіально по відношенню до центру поверхні

У поєднанні з поліпшується змазування поверхонь. Поєднання з іншими нерівностями сприяє міцності з'єднань

На рис. 5.5 представлена структура знака зображення шорсткості поверхні.

Структура позначення шорсткості поверхні

Мал. 5.5. Структура позначення шорсткості поверхні

наприклад:

Дане позначення слід читати наступним чином: остаточна обробка поверхні - полірування, R a нс більше 0,1 мкм, базова довжина 0,08 мм, середній крок нерівностей профілю не менше 0,01 мм, паралельне напрямок нерівностей і відносна опорна довжина профілю на рівні перетину 40% від лінії виступів повинна дорівнювати не менше 60%.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >