ПОВЕРХНОСТИ.

 

Точность и надежность работы узлов и машины в целом во многом зависит от точности обработки деталей, качества обработанная поверхности и точности сборки.

Под точностью обработки понимают отклонение истинных размеров обработанной поверхности детали от ее конструктивных размеров, указанных в рабочем чертеже, а также погрешностями формы (овальность, выпуклость и т.д.) и взаимного расположения поверхностей (несоосность, неперпендикулярность).

Точность размеров определяется величиной предельно допустимых отклонений на размеры обрабатываемых поверхностей, т.е. допусками на размеры. Введенный в стране с 1980 г. стандарт (стран СЗВ) устанавливает 19 квалитетов точности: 01, 0, 1, 2,....., 17. Каждому квалитету соответствует определенная величине допуска на размер, причем для больших размеров (при одном и том же номере квалитета) предусмотрена большая величина допуска. Это связано с тем, что с увеличением размеров обрабатываемых поверхностей возрастает трудность обработки. Наиболее грубым является 17-й квалитет. При переходе от одного номера квалитета к другому номеру квалитета, допуски изменяются на 60%.

В общем машиностроении точность деталей обычно соответствует 5... 14 квалитету.

Черновая обработка точением, строганием, фрезерованием, сверлением обеспечивает точность размеров по 12...14 квалитету.

Полирование, точение на точных станках и т.п. - обеспечивает точность размеров, соответствующих 6...8 квалитету.

Притирка, тонкое полирование - 5 квалитету.

Таким образом, чем меньше величина допуска на размер (чем меньше число у квалитета точности), тем сложнее и дороже процесс обработки.

Под качеством обработанной поверхности понимают совокупность следующих характеристик:

- шероховатость (микрогеометрия) обработанной поверхности;

- волнистость обработанной поверхности;

- структурное состояние (микротрещины, надрывы, измельченная структура);

- упрочнение поверхностного слоя (глубина и степень наклепа);

- остаточные напряжения (глубина их проникновения, величина и знак) и др.

Из этих характеристик наиболее легко поддающейся непосредственным измерениям является шероховатость поверхности (совокупность неровностей, образующих рельеф поверхности и рассматриваемых в пределах определенного её участка).

Шероховатость поверхности оценивается либо средним арифметическим отклонением профиля R_a, либо высотой неровностей R_z.

Среднее арифметическое отклонение профиля определяется как среднее значение расстояний (y₁, y₂,…, y_n) точек профиля поверхности до его средней линии, т. е. линии, делящей профиль таким

образом, что площади по обеим сторонам от этой линии до контура профиля равны между собой (рис. 38):

 

Расстояние до средней линии суммируется без учета алгебраического знака:

 

приближенно

 

Высота неровностей R_z определяется как среднее расстояние между находящимися в пределах измеряемой (базовой) длины пятью высшими точками выступов и пятью низшими точками впадин, измеренное от линии, параллельной средней линии:

ГОСТ 2789-73 устанавливает 14- классов шероховатости. Эти классы шероховатости можно условно разделить на четыре группы:

1 группа (1-3 классы): грубые поверхности, получаемые при обдирочном (черновом) точении, строгании, фрезеровании, сверлении (R_a=6,3-5,0).

2 группа (4-6 классы): получистовые поверхности, полученные обработкой разными методами (R_a=3,2-6,3)

3 группа: чистовые поверхности, обработанные абразивными инструментами, отделочными методами обработки (тонкое точение, развертывание, протягивание), электрофизическими методами обработки или методами пластического деформирования (обкатка) (R_a=0,2-1,6)

4 группа: доведенные (очень чистые") поверхности, полученные отделочными методами обработки - притиркой, хонингованием, суперфинишированием, алмазным выглаживанием (R_a=0,01-0,2)

Шероховатость поверхности оценивают визуально путем сравнения с поверхностями образцов эталонов или (более точно) с помощью специальных микроскопов и контактных щуповых приборов.