Параметры шероховатости поверхности.

Шероховатость поверхности оценивается по неровностям профиля (рис. 26), получаемого путем сечения реальной поверхности плоскостью. Для отделения шероховатости поверхности от других неровностей с относительно большими шагами ее рассматривают в пределах базовой длины l.

 

Базой для отсчета отклонений профиля является средняя линия профиля т-т – линия, имеющая форму номинального профиля и проведенная так, что в пределах базовой длины среднее квадратичное отклонение профиля до этой линии минимально.

 

ГОСТ 2789—73* установлены следующие параметры шероховатости (рис. 26).

 

1. Среднее арифметическое отклонение профиля Ra— это среднее арифметическое из абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины:

где l — базовая длина;

у — отклонение профиля (расстояние между любой точкой профиля и базовой линией т-т).

При дискретном способе обработки профилограммы параметр R_aрассчитывают по формуле;

где у_i — измеренные отклонения профиля в дискретных точках;

n — число измеренных дискретных отклонений на базовой длине.

 

 

Рис.26

 

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

 

где у_Рi — высота i-го наибольшего выступа профиля;

y_Vi — глубина i-й наибольшей впадины профиля.

 

3. Наибольшая высота неровностей профиля R_max — расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины (рис. 26).

 

4. Средний шаг неровностей профиля S_m — среднее значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины (рис. 29).

 

5. Средний шаг местных выступов S — среднее значение шагов местных выступов профиля, находящихся в пределах базовой длины (см. рис. 26).

 

6. Относительная опорная длина профиля t_p — отношение опорной длины профиля к базовой длине:

 

гдеt_p - опорная длина профиля (сумма длин отрезков, отсекаемых на заданном уровне р в материале профиля линией, эквидистантной средней линии в пределах базовой длины).

 

Кроме перечисленных шести количественных параметров стандартом установлены два качественных параметра.

 

1. Вид обработки. Указывается в том случае, когда шероховатость поверхности следует получить только определенным способом.

2. Тип направлений неровностей. Выбирается из табл. 8. Указывается только в ответственных случаях, когда это необходимо по условиям работы детали или сопряжения.

Таблица 8

 

Гладкие калибры

 

Понятие о калибре

 

Слово "калибр" произошло от французского "calibre", обозначавшего диаметр канала ствола пушки, ружья, пистолета, ядра или пули.

Калибр - это специальное техническое бесшкальное средство измерений (мера), служащее для альтернативной проверки годности размеров, формы и расположения поверхностей при техническом контроле изделий.

Калибры не используются для арбитражной перепроверки изделий. Арбитражную перепроверку ведут универсальными средствами измерений.

При проверке изделия калибром не определяют числового значения размера величины элемента, а проверяют лишь его годность ("годен – не годен", брак "плюс" или "минус", исправимый или неисправимый брак; понятия "исправимый" и "неисправимый" брак - условны). При помощи калибров также разделяют элементы изделий на группы сортировки в пределах полей допусков размеров этих элементов (под селективную сборку изделий).

Калибры изготовляют для контроля отверстий, валов, глубин, уступов, расстояний между поверхностями и осями и т.д.

Калибры чаще применяют в массовом и крупносерийном производствах, где применение их наиболее экономично.

Преимущества калибров перед универсальными средствами измерений:

· более высокая производительность контроля;

· простота применения;

· простота конструкций, относительная лёгкость изготовления, сравнительно невысокая стоимость;

· более высокая износостойкость;

· контроль полными калибрами приближен к условиям сборки изделий;

· возможность контроля малых отверстий, для которых нет достаточно простых и надёжных универсальных СИ;

· возможность механизации и автоматизации контроля (автоматизированный контроль применяют только для изделий небольших габаритов и достаточно простой формы).

 

Применение калибров имеет следующие недостатки:

- на результаты контроля существенно влияют субъективные особенности контролёра, т.е. его квалификация, соблюдение правил контроля, тщательность контроля (например, если калибр не снабжён специальным устройством для ограничения и обеспечения постоянства измерительного усилия, то погрешность контроля резко возрастает, особенно, при контроле размеров более 180 мм точнее 6 - 8 квалитетов, а также при недостаточной жёсткости конструкции калибра или изделия);

- плохо выявляются отклонения формы в пределах поля допуска размера элемента изделия, особенно, если проходной калибр неполный или имеет меньшую длину, чем длина проверяемого элемента;

- нельзя использовать калибры для проверки отклонений формы и расположения поверхностей, если они должны быть меньше допуска размера;

- при допустимом выходе поля допуска размера на износ проходного предельного калибра за пределы поля допуска размера проверяемого элемента изделия (за Анм у отверстия и за Внб у вала), особенно, если пробка и скоба одновременно близки к предельному износу, погрешность контроля увеличивается, искажается допуск посадки сопрягаемых деталей (возможен небольшой натяг в посадке с Sнм = 0, но вероятность его очень мала);

- несколько искажается допуск посадки сопрягаемых деталей, если непроходные пробка имеет наибольший предельный размер, а скоба – наименьший (Nнм уменьшается, Sнм - увеличивается);

- для грубых квалитетов применение новых калибров может сократить наименьший производственный допуск на 10-40%;

- отсутствие числовых данных;

- нельзя проверять легкодеформируемые детали.

 

Калибры применяют для размеров от 0,1 до 3150 мм:

для размеров до 500 мм в квалитетах от 6-8 до 17,

для размеров свыше 500 мм - в квалитетах 12-17.

Для контроля размеров точнее 6 квалитета применение калибров не рекомендуется.

Основные требования, предъявляемые к калибрам:

· точность (достигается соответствующей обработкой рабочих поверхностей и точностью применяемых СИ для их контроля);

· износостойкость, твёрдость и качество рабочих поверхностей (достигаются закалкой, армированием твёрдым сплавом, хромированием и т.д.); хромирование повышает износостойкость в 3 - 4 раза, а армирование - в 35 - 40 раз);

· стабильность рабочих поверхностей (достигается снятием внутренних напряжений при искусственном старении);

· наибольшая жёсткость при наименьшей массе (достигается за счёт конструктивных решений);

· коррозионная стойкость (достигается хромированием с последующей доводкой рабочих поверхностей и оксидированием нерабочих).

 

Контроль калибрами может быть:

· поэлементным (каждый элемент изделия проверяется отдельно);

· комплексным (несколько элементов проверяются одновременно);

· ручным;

· механизированным;

· автоматизированным;

· автоматическим.