Классы обработки поверхностей.

Установлено 14 классов шероховатости поверхности. К первому классу относятся наиболее грубо обработанные поверхности, 14 класс обозначает поверхность самой высокой чистоты. Поверхности классов 1, 2 и 3 — грубые; 4 и 5 — получистые; 6, 7 и 8 — чистые; 9, 10, 11 и 12 — очень чистые; 13 и 14 — высшей чистоты.

Классы с 6-го по 14-й дополнительно подразделены на разряды. В каждом из этих классов три разряда: а, б, в. Для обозначения всех классов шероховатости поверхности устанавливается один знак — равносторонний треугольник . Рядом с треугольником проставляется номер класса чистоты (или номер класса и разряд). Например,  6 означает поверхность чистая 6-го класса чистоты; 86 — поверхность чистая 8-го класса чистоты, разряда б.

Рисунок 3.1 Профиль шероховатости поверхности и обозначения его характеристик.

Базовая длина - длина базовой линии l, используемой для выделения неровностей.

Средняя линия - средняя линия профиля (m на рисунке 3.1), линия, имеющая форму номинального профиля, с минимальным среднеквадратическим отклонением профиля, от этой линии и отсчитывают все числовые значения для шероховатости.

Параметры шероховатости поверхности приведены в таблице 3.1

Таблица 3.1 Параметры шероховатости.

Условное обозначение параметра шероховатости	Наименование параметра шероховатости	Определение параметра шероховатости
Ra	Среднее арифметическое отклонение профиля	Среднее арифметическое абсолютных значений (значений по модулю) отклонений профиля в пределах базовой длины. Интегральная величина.
Rz	Высота неровностей профиля по 10 точкам	Сумма средних арифметических абсолютных отклонений точек пяти наибольших минимумов и пяти наибольших максимумов профиля в пределах базовой длины.
Rmax	Наибольшая высота поверхностей профиля	Расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины.
Sm	Средний шаг неровностей профиля	Среднее арифметическое значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины.
S	Средний шаг неровностей профиля по вершинам	Среднее арифметическое значение шага неровностей профиля по вершинам в пределах базовой длины.
tp	Относительная опорная длина профиля	Отношение опорной длины профиля к базовой длине, где "p" - значение уровня сечения профиля.

 

Геометрическое качество поверхности в смысле наличия на ней гребешков, впадин, штрихов и других неровностей на ее малых участках называется микрогеометрией поверхности. На микрогеометрию поверхности при фрезеровании в основном влияют следующие факторы:

1) режим фрезерования (скорость резания, подача на зуб, глубина резания, род охлаждаемой жидкости);

2) вибрации вследствие недостаточной жесткости станка, приспособления, инструмента и детали;

3) геометрия, качество, состояние заточки и износ зуба фрезы (трение задней поверхности зуба об обработанную поверхность);

4) механические свойства обрабатываемого материала и материала инструмента.

Для объективного суждения о степени шероховатости (микрогеометрии) поверхности после механической обработки деталей служит Государственный общесоюзный стандарт «Шероховатость поверхности» (ГОСТ 2789—59). В этом стандарте для оценки шероховатости приняты три критерия: среднее арифметическое отклонение профиля R_а, высота неровностей R_z и базовая длина l участка поверхности.

Значения параметров Ra и Rz для классов шероховатости (ГОСТ 2789—59) приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 Значение параметров шероховатости для классов.

Класс шероховатости	Базовая длина l, мм	Ra предпочт., мкм	Ra допустимые, мкм	Rz, мкм
1	8	50	80; 63; 40	320; 250; 200; 160
2	8	25	40; 32; 20	160; 125; 100; 80
3	8	12,5	20;16,0;10,0	80; 63; 50; 40
4	2,5	6,3	10,0;8,0;5,0	40; 32; 25; 20
5	2,5	3,2	5,0; 4,0; 2,5	20; 16; 12,5; 10,0
6	0,8	1,6	2,5; 2,0; 1,25	10,0; 8,0; 6,3
7	0,8	0,8	1,25; 1,00; 0,63	6,3; 5,0, 4,0; 3,2
8	0,8	0,4	0,63; 0,50; 0,32	3,2; 2,5; 2,0; 1,60
9	0,25	0,2	0,32; 0,25; 0,160	1,60; 1,25; 1,00; 0,80
10	0,25	0,1	0,160; 0,125; 0,080	0,80; 0,63; 0,50; 0,40
11	0,25	0,05	0,080; 0,063; 0,040	0,40; 0,32; 0,25; 0,20
12	0,25	0,025	0,040; 0,032; 0,020	0,20; 0,16; 0,125; 0,100
13	0,08	0,012	0,020; 0,016; 0,010	0,100; 0,080; 0,063; 0,050
14	0,08	0,012	0,010; 0,008	0,050; 0,040; 0,032

 

Для классов чистоты 6 - 12 основной является шкала R_a, для классов 1 - 5, 13 и 14 - шкала R_z.

Чистота поверхности детали, необходимая для работы данного узла механизма или машины в целом, проставляется на чертеже в соответствии с правилами изготовления чертежей.

Чистоту поверхности по 4, 5 и 6-му классам сравнительно легко можно получить при цилиндрическом и торцовом фрезеровании при работе на исправном оборудовании, при жестком закреплении заготовок и незатупленной фрезе. Необходимая чистота поверхности достигается соответствующим уменьшением подачи либо увеличением скорости резания.

Для получения чистоты поверхности по 7 и 8-му классам приходится выбирать геометрию фрезы и назначать соответствующие режимы фрезерования.

Для получения надежных данных при контроле методом сравнения с деталями-образцами необходимо по возможности выполнение следующих условий:

1) образцовая деталь должна быть изготовлена из того же материала, что и проверяемая деталь;

2) способы обработки поверхностей образца и детали должны быть одинаковыми, так как поверхности с одним и тем же классом чистоты, но полученные при различных видах обработки (фрезерование и строгание) имеют различные специфические штрихи неровностей.

Контроль методом сравнения с образцами — надежный производственный метод. Ошибки определения этим методом чистоты поверхности для 2—9-го классов не превышают половины допуска класса. Для определения численной величины шероховатости поверхности существуют приборы, основанные на методе ощупывания проверяемой поверхности. В этих приборах применяется алмазная игла с очень малым радиусом закругления вершины, равным 2—3 мкм. Игла с небольшим давлением перемещается по поверхности детали. Приборы, показывающие непосредственно шероховатость поверхности, называют профилометрами

Шероховатость зависит от технологи обработки (табл. 3.3)

Таблица 3.3 Шероховатость в зависимости от класса обработки.

Класс	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
Пескоструйная обработка	Rz400
Зенкерование чистовое				Rz50	Rz25	3,20	1,60
Развертывание нормальное						3,20	1,60	0.8
Развертывание точное							1,60	0.8	0.4
Развертывание тонкое								0.8	0.4	0.2
Протягивание					Rz25	3,20	1,60	0.8	0.4
Точение чистовое			Rz100	Rz50	Rz25	3,20	1,60	0.8
Точение тонкое						3,20	1,60	0.8	0.4
Строгание чистовое			Rz100	Rz50	Rz25	3,20	1,60
Фрезерование чистовое					Rz25	3,20	1,60
Фрезерование тонкое						3,20	1,60	0.8
Шлифование - отделка											0.1	0.08	Rz0.1	Rz0.05
Притирка грубая								0.8	0.4
Притирка средняя									0.4	0.2	0.1
Притирка тонкая											0.1	0.08	Rz0.1	Rz0.05