Качество поверхностей деталей. Параметры оценки шероховатости и обозначение их на чертежах.

Качество поверхнсти характеризуется физико-химическими и геометрическими свойствами поверхностного слоя детали. К физико-механическим свойствам относятся структура поверхностного слоя, твёрдость (микротвёрдость), степень и глубина наклёпа, остаточные напряжения. Геометрическими свойствами являются шероховатость и направление неровностей поверхности, погрешности формы (конусность, овальность и т.д.). Качество поверхности оказывает влияние на все эксплуатационные свойства деталей машин: износостойкость, усталостную прочность, прочность неподвижных посадок, коррозионную стойкость и т.д. Целенаправленное формирование качества поверхности при изготовлении и восстановлении изношенных деталей имеет огромное значение для обеспечения долговечности и надёжности автомобилей. Из геометрических свойств наибольшее влияние на точность механической обработки и эксплуатационные свойства деталей оказывает шероховатость поверхности.

Шероховатость поверхности - совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине. Базвая длина - длина базовой линии, используемая для выделения неровностей, характеризующих шероховатость поверхности и для количественного определения её параметров. (0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,80; 2,5; 8; 25мм). Шероховатость характеризует микрогеометрию поверхности. Погрешности формы (овальность, конусообразность, бочкообразность, корсетность) характеризуют макрогеометрию поверхности. Установлено 14 классов шероховатости. Классы с 6 по 14 разделяются ещё на разряды: по 3 разряда а, б, в в каждом. Первому классу соответствует максимальная шероховатость, 14 наиболее гладкая поверхность. В настоящее время шероховатость чаще оцнивают: среднее арифметическое отклонение профиля Ra, мкм - среднее арифметическое абсолютных значений отклонения профиля поверхности в пределах базовой длины. Высота неровностей профиля по 10 точкам Rz, мкм - сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины.

Обозначение на чертежах.

Шероховатость поверхности обозначают на чертеже для выполняемых по данному чертежу поверхностей детали, кроме поверхностей:

а) шероховатость которых не обусловлена требованиями конструкции.

б) шероховатость поверхности, вид обработки которого не устанавливается конструктором.

в) шероховатость поверхности, образуемой удалением слоя металла (точение, фрезерование, сверлениие, шлифование, полирование, травление и т.д.).

г) поверхности, образуемые без удаления слоя металла (литьём, ковкой, штамповкой, прокатом, волочением и т.д.).

Значение параметра шероховатости Ra указывают в её обозначении без символа, например 0,5; для Rz; Rz 32

Обозначение преобладающей шероховатости показывают в правом верхнем углу поля чертежа и на изображение не наносят (для всех поверхностей, на которые не нанесены шероховатости).

 

- обозначается.

- необрабатываемые пов-ти.

1 кл. Rz 320 – грубая обработка, рваная; 2кл. Rz 160 – грубая одработка; 3кл. Rz 80 – черновая токарная, сверлильная; Rz 40 – фрезерование, зенкерование отв. Rz 20 – получистовое точение; Ra 2,5 – чистовое точение, развертывание, протяжка; Ra 1,25 – шлифование; Ra 0,63 – чистовое шлифование по закаленной поверхности, хонингование; 9кл - Ra 0,32 – полирование.
2.4 Припуски на обработку дет. Составные части припусков. Методы определения припусков.

Припуском на обработку называется слой металла, подле­жащий удалению с поверхности заготовки в процессе обработки для получения готовой детали. Размер припуска определяют разностью между размером, заготовки и размером детали по рабочему чертежу; припуск задается на сторону. Припуски подразделяют на общие, т. е. удаляемые в течение всего процесса обработки данной поверхности, и межоперационные (промежуточные), уда­ляемые при выполнении отдельных операций. Величина межопера­ционного припуска определяется разностью размеров, полученных на предыдущей и последующей операциях. Обозначая общий припуск на обработку z₀, размер заготовки а_з и размер готовой детали а_д, получаем: для наружных поверхностей z₀ = а_з - а_д; для внутренних поверхностей z₀ = а_д - а_з. Обозначив припуск на данной операции z_м, размер, полученный на предшествующей операции а, и размер, который должен быть получен на данной операции, b, определим межоперационный при­пуск: для наружных поверхностей z_м = а - b; для внутренних поверхностей z_м = b - а. Тогда общий припуск на обработку равен сумме межоперационных припусков по всем технологическим операциям – от заготовки до раз­меров детали по рабочему чертежу: z₀ = Sz_м. Для наружных поверхностей значение разности размеров, получаемых на предшествующей и последующей операциях, является положительной величиной, а для внутренних – отрицательной. Различают симметричные и асимметричные припуски.

1)симметричный припуск z₁ = z₂. 2)асимметричный припуск z₁ ¹ z₂. 3)односторонний припуск (частный случай асимметричного припуска, когда одна из из противолежащих пов-тей не подвергается обработке) z₂ = 0.

Составные части (структура) припуска.

А – удаляемая дефектная часть поверхностного слоя; В – неудаляемая часть пов-ого слоя (наклёп и переходная зона); С – нормальная структура металла. Rz – шероховатость; T – дефектный слой пов-ти. Методы определения припусков. 1) опытно-статистический. Устанавливается по опытным данным суммарно на всю обработку, без расчёта припуска по отдельным стадиям обработки. Данные приводятся в ГОСТах, нормативах, справочниках. 2) расчётно-аналитический метод позволяет определять величину припуска с учётом всех элементов, составляющих припуск. При этом предусматривается, что при каждом технологическом переходе должны быть установлены погрешности предшествующего перехода. Rz – шероховатость; T – дефектный слой пов-ти. i – настоящая операция; i-1 – предыдущая операция; r - пространственное отклонение дет; e_y – погрешность при установке. Наименьшая величина межоперационного припуска на одну противолежащую пов-ть: z_min.i = Rz._i-1 + T_i-1 + r_i-1 + e_y.i. Симметричный припуск по обе стороны при параллельной обработке противолежащих плоских пов-тей:

2×z_min.i = 2×[(Rz._i-1 + T_i-1)+ (r_i-1 + e_y.i)]. При обработке наружных и внутренних поверхностей тел вращения на диаметр:

2×z_min.i=2×[(Rz._i-1+T_i-1)+((r_i-1)²+ (e_y.i)²)^1/2].

((r_i-1)² + (e_y.i)²)^1/2 – учитывает пространственные искажения заготовки и погрешность при установке.