Критерии качества поверхностного слоя

 

Качество поверхности характеризуется шероховатостью и физико-механическими свойствами поверхностного слоя, а также некоторыми другими параметрами, например волнистостью. Оно является результатом воздействия на этот слой применяемых технологических методов и определяет эксплуатационные свойства деталей и машин.

Шероховатость — совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине.

Стандарт предусматривает следующие основные параметры шероховатости поверхности:

— R_a — среднее арифметическое отклонение профиля;

— R_z — высота неровности профиля по десяти точкам;

— R_max — наибольшая высота профиля;

— S_m — средний шаг неровностей;

— S —средний шаг местных выступов профиля;

— t_p — относительная опорная длина профиля, где р — значение уровня сечения профиля в % от R_max.

Все параметры шероховатости поверхности определяются на базовой длине. Базовая длина l — это длина базовой линии, используемая для выделения неровностей, характеризующих шероховатость поверхности.

Наиболее часто на чертежах приводятся высотные параметры R_a и R_z. Среднее арифметическое отклонение профиля R_a — среднее арифметическое из абсолютных значений отклонений профиля у от средней линии в пределах базовой длины l

или приближенно

где n — число выбранных точек профиля на базовой длине.

Параметр Ra является предпочтительным параметром.

Значения величин Ra = 100...0, 08 мкм; l = 0,01...25 мм.

Согласно ГОСТ, для обеспечения и удешевления внедрения в производство систем стандартизации и контроля шероховатости рекомендуется выбирать значения Ra из следующих предпочтительных значений, мкм: 0,012; 0,025; 0,05; 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,6; 3,2; 6,3; 12,5; 25; 50; 100.

Высота неровностей профиля по десяти точкам R_z — сумма средних арифметических абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубины пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины

R_z = 1600...0,025 мкм.

Предпочтительные значения R_z, мкм: 0,025; 0,05; 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,6; 3,2; 6,3; 12,5; 25; 50; 100; 200; 400.

Приблизительное соотношение параметров R_z и R_a составляет R_z ≈ R_a

Кроме основных стандарт устанавливает ряд дополнительных параметров, например:

— среднее квадратическое отклонение профиля;

— средний квадратический наклон профиля;

— средний арифметический наклон профиля. Требования к шероховатости устанавливаются по одному или нескольким параметрам.

При назначении шероховатости конструктор стремится к выбору ее оптимальных значений, т. е. к наименьшим комплексным затратам, связанным с изготовлением деталей машин и ее эксплуатацией. При этом часто пользуются нормативами, выработанными в течение длительного времени для различных условий эксплуатации и методов обработки, приведенными в справочниках технолога.