Учебные вопросы: 1. Нормирование требований к шероховатости поверхностей 2. Нормирование требований к волнистости поверхностей
Основная 1.Радкевич Я.М. и др. Метрология, стандартизация и сертификация: Учеб. Для вузов.3-е изд. Перераб. и доп. -М.: Высш. шк., 2007.-791с: ил. Дополнительная 1. Лысаков. В.П. Основы взаимозаменяемости и технических измерений: Учеб. пособие. [Текст]/ В.П. Лысаков, А.В. Герасимов, А.Т. Тищенко. Брянск: Изд- во Брянского ГПУ, 1998. 130с. С.62-67.
Основные понятия и определения Шероховатость поверхности (ГОСТ 25142-82) - это совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине. Шероховатостью нормируются требования к поверхностным неровностям по профилям, получаемым в сечении рассматриваемой поверхности плоскостями, перпендикулярными этой поверхности (рис. 5.1). Y l y p m y v Рис. 5.1. Поверхностные неровности (шероховатость поверхности) y p - высота выступа профиля, y v – глубина впадины профиля, l - базовая длина, m - средняя линия
Базовая линия – это линия заданной геометрической формы, определенным образом проведенная относительно профиля и служащая для оценки геометрических параметров поверхностных неровностей. Средняя линия профиля (m) – это базовая линия, имеющая форму номинального профиля и проведенная так, что в пределах базовой длины среднее квадратическое отклонение профиля от этой линии минимально. Базовая длина ( l ) – это длина базовой линии, используемая для выделения неровностей, характеризующих шероховатость поверхности, и для количественного определения ее параметров.
Принципиальный подход к нормированию значений поверхностных неровностей заключается в следующем: 1. Поверхностные неровности оцениваются не на поверхности, а на профиле, т. е. в сечении поверхности нормальной плоскостью. 2. Нормируются не предельные значения неровностей, а значения совокупности поверхностных неровностей. 3. На профиле выделяется средняя линия, которая является базой для оценки поверхностных неровностей. 4. Значение поверхностных неровностей определяется для совокупности неровностей, выделенных на выбранной базовой длине относительно средней линии профиля.
Параметры для нормирования значений поверхностных неровностей Высотные параметры (вертикальные): Ra – среднее арифметическое отклонение профиля, Rz – высота неровностей профиля по десяти точкам, Rmax – наибольшая высота профиля. Шаговые параметры (горизонтальные): Sm – средний шаг неровностей профиля, S – средний шаг местных выступов профиля, tp – относительная опорная длина профиля. Среднее арифметическое отклонение профиля Ra – это среднее арифметическое абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины (рис. 5.2). l – базовая длина, n – число выбранных точек профиля на базовой длине.
Высота неровностей профиля по десяти точкам Rz – это сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины (рис. 5.3). y pi – высота i-го наибольшего профиля выступа, y vi – глубина i-й наибольшей впадины профиля. Рис. 5.2. Среднее арифметическое отклонение Ra Рис. 5.3. Высота неровностей профиля по 10 точкам (Rz)
Наибольшая высота неровностей профиля Rmax – это расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины. Линия выступов профиля – это линия, эквидистантная средней линии, проходящая через высшую точку профиля в пределах базовой длины. Линия впадин профиля – это линия, эквидистантная средней линии, проходящая через низшую точку профиля в пределах базовой длины. Рис. 5.4. Наибольшая высота неровностей профиля ( Rmax )
Средний шаг неровностей профиля Sm – это среднее значение отрезков средней линии профиля, содержащего неровности профиля в пределах базовой длины (рис. 5.5). Средний шаг местных выступов профиля S – это среднее значение отрезков средней линии между проекциями на нее наивысших точек соседних местных выступов профиля в пределах базовой длины. Рис. 5.5. Средний шаг неровностей профиля (Sm) Рис. 5.6. Средний шаг местных выступов профиля (S)
Относительная опорная длина профиля tp – это отношение сумм длин отрезков, отсекаемых на заданном уровне в материале профиля линией, эквидистантной средней линии в пределах базовой длины, к базовой длине (рис.5.7). p – уровень сечения профиля; b – расстояние между линией выступов профиля Рис.5.7. Относительная опорная длина профиля (tp) Рис. 5.8. Поверхностные неровности, которые достоверно оцениваются через параметр (tp) Рис. 5.9. Поверхности, с различной формой поверхностных неровностей: а) с треугольной, б) с призматической
Примеры: При указании наибольшего значения параметра шероховатости: при указании наименьшего значения параметра шероховатости: вид обработки поверхности указывается только тогда, когда он является единственным для получения требуемого качества поверхности: Рис. 5.16. Размещение знака шероховатости поверхности : а) когда знак не имеет полки выноски; б) при одинаковой шероховатости всех поверхностей; в) при одинаковой шероховатости нескольких поверхностей
Направление поверхностных неровностей Рис. 5.17. Варианты простановки знака шероховатости поверхности на чертеже
Знаки шероховатости: а - для поверхностей, на которые не устанавливается вид обработки; б - для поверхностей, образованных удалением слоя материала резанием, шлифованием и т.п.; в - для поверхностей, образуемых без снятия слоя материала, например литьём, ковкой, прокатом Старые Примеры обозначения шероховатостей Старые Примеры специфических случаев обозначения шероховатости
Изменение № 3 ГОСТ 2.309-73. Принято Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 21 от 28.05.2002). Зарегистрировало Бюро по стандартам МГС № 4180 параметр высоты неровностей профиля параметр шага неровностей профиля относительная опорная длина профиля Примеры Заменены обозначения шероховатости:
Волнистость занимает промежуточное место между шероховатостью и отклонением формы. Условно границу между различными порядками отклонений поверхности можно установить по значению отношения шага Sw к высоте неровностей Wz. При ( Sw / Wz )<40 отклонения относят к шероховатости поверхности, при 1000≥( Sw / Wz )≥40 – к волнистости, при ( Sw / Wz )>1000 к отклонениям формы. Параметры волнистости установлены рекомендацией СЭВ (РС 3951–73). Высота волнистости Wz – среднее арифметическое значение из пяти значений высоты волнистости ( W 1, W 2, W 3, W 4, W 5 ), которые определяются на пяти одинаковых участках измерения волнистости ( lw 1, lw 2, lw 3, lw 4, lw 5 ) (см. рис. 5.18).
Наибольшая высота волнистости Wmax – расстояние между наибольшей и наименьшей точками профиля волнистости в пределах отдельных участков измерения (от lw 1 до lw 5 ), измеренное на одной полной волне lw. Средний шаг волнистости Sw – среднее арифметическое значение длин волн Swi, измеренных по средней линии (рис.5.19). Рис. 5.18. Схема для определения высоты волнистости Wz. Рис. 5.19. Схема для определения шага волнистости Sw.
