Что такое квалитеты и параметры шероховатости

Классы точности, квалитеты, шероховатость поверхности, методы обработки и назначение обрабатываемых поверхностей.

Действительно, при изготовлении единичных образцов или штучном производстве вполне можно было идти по пути пригонки всех деталей до приемлемого уровня работоспособности того или иного механизма.

Конечно и сейчас, в ряде обоснованных случаев, пригонка или совместная обработка деталей используется достаточно широко, но, все же, подавляющее большинство деталей выполняется по предельным отклонениям, соответствующим тому или иному квалитету и посадке с соответствующими шероховатостями поверхностей, что исключает необходимость дополнительной обработки при проведении сборочных операций и в процессе дальнейшей обкатки.

13.2 Обозначение шероховатости по ГОСТ 2789 в обсуждениях используется гораздо реже и если все же говорят «знак 10», то надо понимать, что имеется в виду шероховатость 10, соответствующая 0.16 по Ra.

Обозначение шероховатости в КД по Ra и Rz имеет свои правила

При этом существуют границы применения обозначений по Ra и Rz. Применяемые в КД обозначения выделены более толстым шрифтом в таблице с параметрами шероховатости (см. лист №3).

Ra – регламентирует отклонение профиля

Rz – регламентирует высоту неровностей

Под средним арифметическим отклонением профиля Ra понимается значение расстояний точек измеренного профиля до его средней линии.

Под высотой неровностей Rz понимается среднее расстояние между находящимися в пределах базовой длины пятью высшими точками выступов и пятью низшими точками впадин, измеренное от линии, параллельной средней линии профиля.

13.3 При простановке допусков следует стремиться не выходить за рамки ограничителя полей допусков и предельных отклонений по СТ СЭВ 144-75 и использовать нормальные размеры по ГОСТ 6636-69, что снизит стоимость изделия за счет применения стандартного измерительного инструмента и калибров.

Класс точности	Квалитет	Для диаметров ø18…ø30мм
Отв./Вал	Отв./Вал	Поле допуска, мкм	Шероховатость (не грубее)
1/1	6/5	13/9	0.63
2/2	7/6*;7*	21/13	1.25
2а/2а	8/7*;8*	33/21	2.5
3/3	9/8*;9*	52/33	2.5
3а/3а	10/10	84/84	Rz20
4/4	11/11	130/130	Rz40
5/5	12/12	210/210	Rz40
7/7	14/14	520/520	Rz80
8/8	15/15	840/840	Rz160
9/9	16/16	1300/1300	Rz320

Четко

ориентироваться

Представлять динамику (Значение шероховатости

роста и порядки не может быть грубее

(приведено для справок) по Ra поля допуска на форму

* Для основных посадок

Параметры шероховатости, мкм	Квалитеты экономические	Обозначение класса шероховатости по ГОСТ 2789-59
Ra	Диапазон величин	Rz
80	100-50	17-14
40	50-25	17-12
20	25-12.5	17-11
10	12.5-6.3	15-9
5	6.3-3.2	15-7
2.5	3.2-1.6	14-6
1.25	1.6-0.8	6.3	13-6
0.63	0.8-0.4	3.2	13-6
0.32	0.4-0.2	1.6	9-5
0.16	0.2-0.1	0.8	9-5
0.08	0.1-0.05	0.4	7-5
0.04	0.05-0.025	0.2	5 и точнее
0.02	0.025-0.012	0.1
0.01	0.012-0.006	0.05

13.6 Для грамотного конструирования безусловно необходимо в обязательном порядке (помимо всего прочего) знать следующее:

· в каких случаях применяются те или иные посадки, а также в каких случаях и с какой точностью обрабатываются те или иные детали и сборочные единицы, что необходимо, с одной стороны, для исключения брака, а с другой стороны, для избежания необоснованного увеличения стоимости изготовления изделия;

· каковы методы получения задаваемых в КД точностей, что необходимо для грамотного проектирования деталей и сборочных единиц с точки зрения обеспечения возможности подхода к обрабатываемым поверхностям наиболее подходящего для данного случая инструмента, обеспечения его выхода в специальные канавки или обеспечение обработки “ на проход” и т. д. и т. п.

13.7 При различных видах обработки широко используется понятие “переход”.

Переходом называется часть операции, характеризующаяся неизменностью обрабатываемой поверхности, режущего инструмента и режима работы станка. Изменение какого-либо из указанных элементов (инструмента, поверхности обработки или режима работы станка) при неизменности остальных определяет собой новый переход.

В силу вышеизложенного ниже приведены наиболее типовые методы обработки, их возможности на конечных переходах и наиболее типовые детали и сборочные единицы, где применяются данные методы.

В силу того, что большая часть деталей в электрической машине обрабатывается по цилиндрическим поверхностям, ниже наиболее подробно рассмотрена механообработка отверстий и валов.

Для удобства восприятия материал по механообработке отверстий и валов изложен в порядке снижения точностей обработки.

13.8 Обработка отверстий по 6 квалитету точности в зависимости от требуемых допусков формы и валов по 5 квалитету точности с ограничениями в части допусков формы

Назначение обрабатываемой поверхности	Точность обработки Класс Квалитет	Допуски на форму и расположение обрабатываемых поверхностей	Метод обработки в мелкосерийном производстве	Сущность метода обработки	Примечания
Гнезда под шарикоподшип-ники класса “6” при ресурсе ≥1500 часов Машины по Рис. №№ 5, 8, 12	1/6	См. материал: “Шарикопод-шипники. Лекция №19. Рис. 19.1.1”	Суперфиниш (шлифование–отделка)		Шлифование по-вышенной точнос-ти и тонкая (алмаз-ная) расточка требуемые допус-ки формы, как правило, не обеспечивают * для ø 500 часов Машины по Рис. №№ 4, 5, 8, 12, 13	1/5	См. материал: “Шарикопод-шипники. Лекция №19. Рис. 19.1.3”	Суперфиниш (шлифование-отделка)
Шлифование повышенной точности		Требуемые допуски формы получить данным способом доста-точно сложно
Тонкая (алмазная) обточка требуемые допуски формы, как правило, не обеспечивает

* Эти методы обработки, ка правило, обеспечивают допуски формы в пределах 0.005…0.008 мм.

13.9Методы обработки гнезд и шеек под шарикоподшипники целесообразно рассмотреть одновременно со способом обеспечения минимальных перекосов между внутренними и наружными кольцами шарикоподшипников.

Наиболее качественная соосность шеек вала под шарикоподшипники достигается обработкой шеек “с одного установа” в центрах (т. е. без снятия детали со станка в процессе обработки обеих шеек). После этой операции любые механические деформации вала (включая напрессовку пакетов и т. п.) должны быть исключены.

Наиболее качественная соосность гнезд под шарикоподшипники в щитах при любом методе обработки достигается при совместной обработке гнезд “с одного установа”. Для обеспечения данного способа обработки конструкция выполняется с соблюдением следующих правил:

· расположение опорной торцевой поверхности под упорный шарикоподшипник должно обеспечивать возможность как обработки опорной торцевой поверхности, так и обработки обеих гнезд “с одного установа”;

· возможность взаимного смещения гнезд после совместной обработки должна быть практически исключена, а механические деформации щитов, которые могут привести к деформации гнезд, должны быть сведены к минимуму конструктивными мероприятиями.

Затем корпус (если это моноблок) или корпус с одним щитом устанавливают на станок и обрабатывают одно гнездо и опорную торцевую поверхность под шарикоподшипник, если она расположена на корпусе (или в установленном на корпусе щите). После этого не снимая корпуса со станка, устанавливают по штифтам щит, обрабатывают второе гнездо и, если опорная торцевая поверхность расположена на этом щите, то и эту торцевую поверхность.

Обработка корпуса, предварительно собранного со щитами (без операции по сборке щита с корпусом на станке), затруднена, но в ряде случаев, когда гнезда имеют разный диаметр (больший диаметр со стороны подхода инструмента), особых затруднений не вызывает.

При проектировании машины следует обеспечивать возможность обработки гнезд “на проход”, что позволяет использовать при обработке любой метод.

Типовую конструкцию, позволяющую применить описанный выше способ обработки гнезд и опорного торца – см. материал: “Шарикоподшипники. Лекция №19. Чертеж общего вида (компоновка) №2 асинхронного электрического двигателя с самовентиляцией.

Дата добавления: 2015-06-27 ; просмотров: 70257 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Шероховатость поверхности

Шерохотоватость поверхности – это показатели, которые обозначают определенное количество данных характеризующих состояние неровностей поверхности измеряемых сверхмалыми отрезками при базовой величине длины. Совокупность показателей, обозначающих возможную ориентацию направлений неровностей поверхностей с определенными значениями и их характеристикой, задается в нормативных документах ГОСТ 2789-73, ГОСТ 25142-82, ГОСТ 2.309-73. Совокупность требований указанных в нормативных документах распространяется на изделия, изготовленные с использованием различных материалов, технологий и методов обработки, за исключением имеющихся дефектов.

ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры, характеристики и обозначения

ГОСТ 25142-82 Шероховатость поверхности. Термины и определения

Высокое качество обработки деталей позволяет значительно снизить износ поверхностей, возникновение очагов коррозии, тем самым повышая точность сборки механизмов их надежность при длительной эксплуатации.

Основные обозначения

Шероховатость исследуемой поверхности измеряются на допустимо небольших площадях, в связи с чем базовые линии выбирают, учитывая параметр снижения влияния волнообразного состояния поверхности на изменение высотных параметров.

Неровности на большинстве поверхностей возникают по причине образующихся деформаций верхнего слоя материала при осуществляемой обработке с использованием различных технологий. Очертания профиля получают при проведении обследования с помощью алмазной иглы, а отпечаток фиксируется на профилограмме. Основные параметры, характеризующие шероховатость поверхности имеют определенное буквенное обозначение, используемое в документации, чертежах и получаемые при проведении измерений деталей(Rz, Ra, Rmax, Sm, Si, Tp).

Для измерения неровности поверхности используют несколько определяющих параметров:

Обозначение шероховатости поверхности

Также используются шаговые параметры Sm и Si и опорная длина исследуемого профиля tp. Данные параметры указываются при необходимости учитывать условия эксплуатации деталей. В большинстве случаев для измерений используется универсальный показатель Ra, который дает наиболее полную характеристику с учетом всех точек профиля. Значение средней высоты Rz применяется при возникновении затруднений связанных с определением Ra с использованием приборов. Подобные характеристики оказывают влияние на сопротивление и виброустойчивость, а также электропроводимость материалов.

Значения определений Ra и Rz указаны в специальных таблицах и при необходимости могут использоваться при проведении необходимых расчетов. Обычно определитель Ra обозначается без числового символа, другие показатели имеют необходимый символ. Согласно действующим нормативным актам (ГОСТ) существует шкала, в которой даны значения шероховатостей поверхности различных деталей, имеющих подробную разбивку на 14 специальных классов.

Существует прямая зависимость, определяющая характеристики обрабатываемой поверхности, чем выше показатель класса, тем меньшее значение имеет высота измеряемой поверхности и лучше качество обработки.

Методы осуществления контроля

Для осуществления контроля шероховатости поверхности используются два метода:

При проведении качественного контроля проводится сравнительный анализ поверхности рабочего исследуемого и стандартного образцов путем визуального осмотра и на ощупь. Для проведения исследования выпускаются специальные наборы образцов поверхностей имеющих регламентную обработку согласно ГОСТ 9378-75. Каждый образец имеет маркировку с указанием показателя Ra и метода воздействия на поверхностный слой материала (шлифовка, точение, фрезерование т. д.). Используя визуальный осмотр можно достаточно точно дать характеристику поверхностного слоя при характеристиках Ra=0,6-0,8 мкм и выше.

ГОСТ 9378-93 Образцы шероховатости поверхности (сравнения). Общие технические условия

Образцы шероховатости поверхности

Количественный контроль поверхности проводится с использованием приборов работающих с применением разных технологий:

Классификация поверхностей

При определении характеристики поверхностного слоя материала необходимо провести классификацию:

Классы шероховатости поверхности

Нормативные данные также содержатся в ГОСТ 2.309-73 согласно, которому наносятся обозначения на чертежи и содержат характеристики поверхностей по установленным правилам и обязательны для всех промышленных предприятий. Необходимо также учитывать, что знаки и их форма, наносимые на чертежи должны иметь установленный размер с указанием числового значения неровности поверхности. Регламентируется высота знаков, указывается вид обработки.

ГОСТ 2.309-73 Обозначение шероховатости поверхностей

Знак имеет специальный код, который расшифровывается следующим образом:

В случае отсутствия знака на чертеже, поверхностный слой не подвергается специальной обработке.

На производстве используют два вида воздействия на верхний слой:

При удалении верхнего слоя материала в основном используется специальный инструмент, предназначенный для выполнения определенных действий – сверления, фрезерования, шлифования, точения, и т. д. В ходе обработки происходит нарушение верхнего слоя материала с образованием остаточных следов от используемого инструмента.

Когда применяется обработка без удаления верхнего слоя материала – штамповка, прокат, литье, происходит смещение структурных слоев их деформация с принудительным созданием «гладко-волокнистой» структуры.

При конструировании и изготовлении деталей параметры неровностей задает конструктор, основываясь на техническом задании определяющим характеристики изделия в зависимости от требований, предъявляемых к изготовляемому механизму, технологии используемой при производстве и степени обработки.

Маркировка структуры поверхности

При нанесении обозначений в рабочей документации, чертежах применяются специальные знаки для характеристики материала, которые регламентируются стандартом ГОСТ 2.309-73.

Правила нанесения знаков на чертежах

Основные правила, используемые для обозначения неровности поверхности на чертежах

Основные правила, которые необходимо использовать при выполнении чертежа:

Обозначения направления шероховатости поверхности на чертежах

Учитывая структуру материала, конструктор имеет возможность указать необходимые параметры, предъявляемые к качеству поверхностей. Причем характеристики могут указываться по нескольким параметрам с установкой максимально и минимального значения с возможными допусками.

Особые условия

При массовом производстве определенных деталей иногда нарушается заданная форма или их сопряженность. Подобные нарушения увеличивают допустимый износ деталей, и ограничиваются специальными допусками, которые указаны в ГОСТ 2.308-2011. Каждый вид используемого допуска имеет 16 определяющих степеней точности, которые оговариваются для деталей разной конфигурации с учетом используемого материала. Необходимо также учитывать, что используемые допуски размера и конфигурации для деталей имеющих цилиндрическую форму берутся с учетом диаметра деталей, а плоские детали с учетом толщины, а максимальная погрешность не должна превышать показатель допуска.

Источник

Шероховатость поверхности

Для отделения шероховатости поверхности от других неровностей с относительно большими шагами (отклонения формы и волнистости) её рассматривают в пределах ограниченного участка, длина которого называется базовой длиной.

Шероховатость поверхности оценивается по неровностям профиля, получаемого путем сечения реальной поверхности плоскостью.

Числовые значения параметров шероховатости поверхности определяют от единой базы, за которую принята средняя линия профиля, т.е. базовая линия.

Для количественной оценки шероховатости наиболее часто используют три основных параметра:

Предпочтительным является параметр Ra, поскольку определяется по большему количеству точек профиля. В связи с этим параметром Ra нормируется шероховатость образцов сравнения, используемых для оценки шероховатости в промышленности.

Параметры Rmax и Rz используют в тех случаях, когда по функциональным требованиям необходимо ограничить полную высоту неровности профиля, а также когда прямой контроль Ra с помощью профилометров или образцов сравнения не представляется возможным (поверхности, имеющие малые размеры или сложную конфигурацию, например режущий инструмент).

Требования к шероховатости поверхности устанавливают исходя из функционального назначения поверхности для обеспечения заданного качества изделий. Если в этом нет необходимости, то требования к шероховатости не устанавливают и шероховатость поверхности не контролируют.

Обозначение шероховатости поверхности

Шероховатость поверхностей обозначают на чертеже для всех выполняемых по данному чертежу поверхностей изделия, независимо от методов их образования, кроме поверхностей, шероховатость которых не обусловлена требованиями конструкции.

Структура обозначения шероховатости поверхности включает знак шероховатости, полку знака и другие дополнительные указания. При применении знака без указания параметра и способа обработки его изображают без полки.

Высота h должна быть приблизительно равна применяемой на чертеже высоте цифр размерных чисел. Высота H равна (1.5. 5) h. Толщина линий знаков должна быть приблизительно равна половине толщины сплошной основной линии, применяемой на чертеже.

Знаки для обозначения шероховатости поверхности в зависимости от вида ее обработки

Основной знак, соответствующий обычному условию нормирования шероховатости, когда метод образования поверхности чертежом не регламентируется.

Знак, соответствующий, конструкторскому требованию, чтобы поверхность была образована удалением слоя материала, например, точением, шлифованием, полированием, травлением и т. п. (конкретный вид обработки может и не указываться).

Знак, соответствующий конструкторскому требованию, чтобы поверхность была образована без удаления поверхностного слоя материала, например, литьем, штамповкой, прессованием (конкретный вид образования поверхности может и не указываться).

Примеры обозначения шероховатости поверхности

Графическое изображение шероховатости	Пояснение
	Указано числовое значение параметра, соответствующие наиболее грубой допускаемой шероховатости, т.е. наибольшему предельному значению для параметра Ra, Rz и Rmax. Значения параметров Ra, Rz и Rmax указывают в мкм.
	Указано наименьшее значение параметра шероховатости. Способ применяется в отдельных случаях, когда для правильного функционирования недопустима слишком гладкая поверхность.
	Указаны числовые значения, соответствующие наибольшему и наименьшему предельным значениям нормируемого параметра. Значение, указываемое сверху, соответствует наиболее грубой допускаемой шероховатости.
	Указано номинальное значение параметра с предельными отклонениями от него в % от номинального значения. Способ применяют в основном для образцов сравнения шероховатости поверхности или для образцовых деталей, служащих тем же целям.
	Указана шероховатость поверхностей образующих контур.
	Указан вид обработки поверхности. Указывается только в тех случаях, когда данный вид обработки является единственным, обеспечивающим требуемое качество поверхности.

Допускается применять упрощенное обозначение шероховатости поверхности с разъяснением его в технических требованиях чертежа. В упрощенном обозначении используют строчные буквы русского алфавита в алфавитном порядке, без повторений.

Условные обозначения направлений неровностей поверхности

Графическое изображение шероховатости	Пояснение
	Параллельное направление неровностей (параллельно линии, изображающей на чертеже поверхность).
	Перпендикулярное направление неровностей (перпендикулярно к линии, изображающей на чертеже поверхность).
	Перекрещивающееся направление неровностей (перекрещивание в двух направлениях наклонно к линии, изображающей на чертеже поверхность).
	Произвольное направление неровностей (различные направления по отношению к линии, изображающей на чертеже поверхность).
	Кругообразное направление неровностей (приблизительно кругообразно по отношению к центру поверхности).
	Радиальное направление неровностей (приблизительно радиально по отношению к центру поверхности).
	Хаотичное направление неровностей.

Высота знака условного обозначения направления неровностей должна быть приблизительно равна применяемой на чертеже высоте цифр размерных чисел.

Источник