Качество обработанной поверхности реферат

Обновлено: 19.05.2024

Современное развитие промышленного производства требует создания новых материалов, механизмов, станков и оборудования, обладающих повышенными эксплуатационными свойствами.
Качество обработанной поверхности является одним из важнейших факторов, обеспечивающих высокие эксплуатационные свойства деталей машин и приборов и обусловливается свойствами металла и методами обработки: механической, электрофизической, электрохимической, термической и т. д.Высота, форма, характер расположения и направление неровностей поверхностей обрабатываемых заготовок зависят от ряда причин: режима обработки, условий охлаждения и смазки режущего инструмента, химического состава и микроструктуры обрабатываемого материала, конструкции, геометрии и режущей способности инструмента, типа и состояния оборудования, вспомогательного инструмента и приспособлений.

Прикрепленные файлы: 1 файл

Работа исследовательская.doc

Но какой бы станок или способ обработки не применялся, несколько деталей, даже обработанных на одном и том же станке одним и тем же инструментом, будут немного отличаться друг от друга. Это объясняется появлением неизбежных погрешностей обработки, которые служат мерой точности обработанной детали.

2.3. Причины, вызывающие появление погрешностей при обработке металлов резанием:

  1. неточности самого металлорежущего станка, вызванное погрешностями изготовления его деталей и неточностями сборки;
  2. погрешности установки заготовки;
  3. неточности изготовления, установки, настройки и износ режущего инструмента;
  4. упругие деформации технологической системы;
  5. тепловые деформации технологической системы;
  6. остаточные деформации в заготовке;
  7. изношенность направляющих, ходовых винтов и в целом самого станка и др.

При эксплуатации инструмента по мере его изнашивания наступает такой момент, когда дальнейшее резание инструментом должно быть прекращено, а инструмент отправлен на переточку. Момент затупления инструмента устанавливается в соответствие критериями износа, под которым понимается сумма признаков или один решающий признак. Применяется два критерия: первый - критерий оптимального износа и второй- критерий технологического износа. В обоих критериях за основу принимается линейный износ задней поверхности, так как она изнашивается всегда при обработке любых материалов и при всех режимах резания, и измерение ширины площадки износа гораздо проще, чем глубины лунки износа.

Качество поверхности, обработанной режущими инструментами, определяется шероховатостью и физическими свойствами поверхностного слоя. Обработкой резанием не может быть получена идеально ровная поверхность. Режущие кромки инструментов оставляют неровности в виде впадин и выступов различной формы и размеров.

Поверхностный слой после обработки резанием существенно отличается от основной массы металла, так как под действием инструмента его твердость и кристаллическое строение изменяются. Толщина дефектного поверхностного слоя зависит от материала заготовки, вида и режима обработки и др. От качества поверхности зависят следующие эксплуатационные характеристики деталей: износостойкость поверхностей трущихся пар, характер посадок подвижных и неподвижных соединений, усталостная или циклическая прочность при переменной нагрузке, противокоррозионная стойкость поверхности и др.

2.4.Показатели качества поверхности обработанной детали.

Точностью изготовления деталей в машиностроении называют степень соответствия заранее установленному образцу. Под точностью детали понимается степень соответствия реальной детали, полученной механической обработкой заготовки, по отношению к детали, заданной чертежом и техническими условиями на изготовление, т.е. соответствие формы, размеров, взаимного расположения обработанных поверхностей, шероховатости поверхности обработанной детали требованиям чертежа

Следовательно, качество детали - понятие комплексное, включающее всестороннюю оценку соответствия реальной детали по отношению к заданной.

2.5.Качество обработанных поверхностей в зависимости от условий обработки.

Качество поверхности, обработанной на токарном станке.

На поверхности, обработанной токарным резцом, образуются неровности в виде винтовых выступов и винтовых канавок , подобные резьбе, вполне отчетливо заметные при крупной подаче s и обнаруживаемые лишь при помощи специальных приборов, если подача невелика.

Такие неровности расположены в направлении подачи и образуют поперечную шероховатость в отличие от продольной шероховатости образуемой неровностями в направлении скорости резания v.

О происхождении последних неровностей будет сказано ниже.

При токарной обработке наибольшее значение имеет поперечная шероховатость, характеризуемая формой и размерами винтовых выступов, образующих неровности. Высота таких неровностей зависит от очень многих факторов, участвующих в процессе резания и действующих в разных случаях различно, и поэтому не может, быть определена расчетом, а находится лишь опытным путем. При обтачивании более вязких металлов, например малоуглеродистых сталей, высота неровностей получается большей, чем при обработке хрупких металлов, например чугуна. При обработке хрупких металлов (при стружке надлома) на обработанной поверхности получаются иногда очень заметные углубления, образующие продольную шероховатость.

Шероховатость поверхности уменьшается, если материал (сталь) подвергнут термической обработке, что повышает однородность его структуры шероховатости, получающиеся при токарной обработке.

Высота неровностей зависит в наибольшей степени от величины подачи. При крупных подачах эта высота значительно отличается от расчетной и превышает ее в несколько раз. Влияние глубины резания на шероховатость поверхности незначительно и не имеет практического значения.

Скорость резания существенно влияет на образование шероховатости поверхности. При скорости резания до 3—5 м/мин размеры неровностей незначительны; с увеличением скорости резания неровности возрастают; при повышении скорости резания до 60— 70 м/мин высота неровностей уменьшается, и при скорости около 70 м/мин шероховатость поверхности получается наименьшей. Дальнейшее повышение скорости резания незначительно влияет на шероховатость обработанной поверхности. Наличие нароста на резце увеличивает шероховатость поверхности, обработанной данным резцом.

Значительное влияние на шероховатость поверхности оказывает применяемый при обработке состав смазочно-охлаждающей жидкости. Наилучшие результаты получаются, если жидкость содержит минеральные масла, мыльные растворы и другие вещества, повышающие ее смазочные свойства.

Опыты ряда исследователей показали, что неровности режущей кромки резца, получившиеся вследствие некачественности доводки его, переносятся на обработанную поверхность в увеличенных размерах.

Приборы оптические (профилометры, двойной микроскоп Линника, микроинтерферометры), а также щуповые (профилографы, профилометры и др.) используются главным образом в измерительных лабораториях. С помощью таких приборов измеряется величина высоты неровностей Rz или другой параметр определения шероховатости — среднее арифметическое отклонение профиля Ra. Среднее значение высоты неровностей для некоторых классов чистоты, обеспечиваемых токарной обработкой, составляет в мкм:

Δ7. 3,2—6,3 Δ4. 20—40

Δ6. 6,3—10 Δ3. 40—80

Шероховатости поверхностей грубее 1-го класса обозначаются в чертежах знаком \J , над которым указывается высота неровностейRz в микрометрах, например, Яz500У . Поверхности, не подвергаемые обработке, обозначаются в чертежах знаком ∞.

С 1 января 1975 г. ГОСТ 2789—59 заменяется новым ГОСТ 2789—73, который вводит дополнительные параметры шероховатости поверхности (шесть вместо двух), новые обозначения классов шероховатости и др.

Несмотря на высокие качества современных токарных станков, совершенство методов обработки, точность применяемых измерительных инструментов и наличие других благоприятных условий, влияющих на точность обработки детали, достигнуть совершенства точных размеров и правильной формы ее невозможно. Основные причины образования погрешностей, возникающих при токарной обработке, рассматриваются ниже. Погрешности, вызываемые неточностью станка и зажимного приспособления. Допускаемые отклонения от заданной точности при сборке станка, а также в результате износа его частей отражаются на правильности формы обрабатываемых деталей. Так, например, при обтачивании детали на станке, шейки шпинделя которого овальны, поверхность детали получается также овальной, (эллиптичной), а не цилиндрической, так что при измерении двух взаимно перпендикулярных диаметров детали в одном и том же поперечном сечении получаются разные результаты.

Другим видом отклонения от правильной формы цилиндрических деталей, обрабатываемых на токарных станках, является их конусность, получающаяся вследствие неправильно установленной передней (если обрабатываемая деталь закреплена в патроне) или задней бабки (при установке детали в центрах). Погрешности при обработке детали во многих случаях вызываются недостаточной точностью или неисправностью зажимных приспособлений. Очевидно, например, что при обработке наружной поверхности втулки, насаженной на оправку с сильно изношенными центровыми отверстиями, требуемой концентричности наружной поверхности с поверхностью отверстия не получится. Неточность формы детали обусловливает и неточность ее размеров. Погрешности, вызываемые неточностью формы, размеров и установки режущего инструмента, а также в результате его износа. Во многих случаях точность размеров и формы обрабатываемой детали или отдельных участков ее зависит прежде всего от точности размеров и формы применяемого режущего инструмента. Ширина канавки, обрабатываемой мерным резцом, получится равной требуемой лишь при условии, что длина режущей кромки резца соответствует ширине канавки. Точность формы фасонной поверхности зависит, очевидно, от точности формы фасонного резца, использованного для обработки этой поверхности . Если точный по ширине прорезной резец при обработке канавки, о которой говорилось выше, установлен так, что главная режущая кромка его не параллельна оси детали, то ширина канавки получится больше ширины резца и форма ее будет неправильна. Очевидна также и зависимость точности размера детали от точности установки резца в рабочее положение, например на требуемый диаметр детали по лимбу. Существенное значение имеет износ режущего инструмента в процессе работы, который иногда настолько велик, что диаметр детали у конца, расположенного у передней бабки, получается несколько больше диаметра конца детали, с которого начато обтачивание (у задней бабки). Погрешности, вызываемые неточностью измерительного инструмента и неправильным пользованием им. Такие погрешности могут быть результатом некачественного изготовления измерительного инструмента или неудовлетворительного состояния вследствие естественного износа или небрежного обращения. Погрешности, вызванные первой из указанных причин, редко встречаются при надлежащей организации производства, так как все измерительные инструменты тщательно контролируются перед выпуском в продажу и выдачей на рабочее место. Более точные измерительные инструменты (штангенциркули, микрометры и т. д.) снабжаются специальными паспортами, в которых указываются погрешности данного инструмента. Естественный износ измерительных инструментов не должен являться причиной неточности измерений, если в данной мастерской хорошо организован и действует периодический контроль инструментов, осуществляемый специальными лицами.

Величина погрешностей измерений может быть весьма существенной, если для данного измерения применяется инструмент несоответствующей точности. Например, наибольшая точность измерения, которая может быть достигнута (опытным рабочим) при помощи кронциркуля и линейки с делениями, составляет около 0,3 мм. Использование этих инструментов для более точных размеров является источником погрешностей измерений. Неправильная установка инструмента относительно измеряемой поверхности может привести к значительной ошибке измерения. Например, при измерении диаметра отверстия не в плоскости, перпендикулярной к оси детали, а в плоскости, расположенной наклонно по отношению к этой оси, погрешность в измерении неизбежна. При надвигании измерительного инструмента или калибра на проверяемую деталь неопытный рабочий может допустить неточность измерения в несколько сотых долей миллиметра, если применит значительное усилие (нажим). Погрешность измерений получается и в том случае, когда во время измерения не учитывается температура детали. Очевидно, что если измерять нагревающуюся в процессе резания и еще не остывшую деталь, то размер ее будет больше соответственного размера охлажденной детали.

3 Параметры оценки и измерение шероховатости поверхности.

4 Влияние качества поверхности на эксплуатационные

5 Методы и средства оценки шероховатости.

6 Зависимость шероховатости поверхностей и точности от

7 Список литературы.

Машиностроение - важнейшая отрасль промышленности. Его продукция - машины различного назначения поставлятся всем отраслям народного хозяйства.

Весьма актуальна проблема повышения и технологического обеспечения точности в машиностроении. Точность в машиностроении имеет большое значение для повышения эксплуатационных качеств машины и технологии их производства. Решение вопросов точности должно решаться комплексно. Так повышение точности механической обработки снижает трудоемкость сборки в результате устранения пригоночных работ и обеспечения взаимозаменяемости деталей изделия. Особое значение имеет точность при автоматизации производства. С развитием автоматизации производства проблема получения продукции высокого качества становится все более актуальной. Ее решение должно базироваться на глубоком исследовании технологических факторов.

Из изложенного выше следует, что установление заданной точности - от-ветственная задача конструктора. Точность должна назначаться на основе анализа условий работы машины с учетом экономики ее изготовления и последующей эксплуатации.

2 Определения и основные понятия

Эксплуатационные свойства деталей машин и долговечность их работы в значительной степени зависят от состояния их поверхности.

В отличие от теоретической поверхности деталей, изображаемых на чертеже, реальная поверхность всегда имеет неровности различной формы и высоты, образующиеся в процессе обработки.

Высота, форма, характер расположения и направление неровностей поверхностей обрабатываемых заготовок зависят от ряда причин:

режима обработки, условий охлаждения и смазки режущего инстру­мента, химического состава и микроструктуры обрабатываемого ма­териала, конструкции, геометрии и режущей способности инстру­мента, типа и состояния оборудования, вспомогательного инструмента и приспособлений.

Различают следующие отклонения от теоретической поверхности:

макрогеометрические, волнистость и микрогеометрические.

Макрогеометрические отклонения — единич­ные, не повторяющиеся регулярно отклонения от теоретической формы поверхности, характеризующиеся большим отношением протяженно­сти поверхности L к величине отклонения h, которое больше 1000.

Макрогеометрические отклонения характеризуют овальность, конусообразность и другие отклонения от правильной геометрической формы.

Волнистость поверхности представляет собой сово­купность периодически чередующихся возвышений и впадин с отно­шением шага волны L/h =50…1000. Волнистость является следствием вибрации системы СПИД, а также неравномерности процесса резания.

Микрогеометрические отклонения , или микро­неровности, образуются при обработке заготовок в результате воздей­ствия режущей кромки инструмента на обрабатываемую поверхность, а также вследствие пластической деформации обрабатываемого мате­риала в процессе резания.

Микронеровности определяют шероховатость (негладкость) обра­ботанной поверхности.

Микрогеометрические отклонения характеризуются небольшим зна­чением отношения шага микронеровностей S к их высоте h

При подключении к профилометру осцил­лографа можно получить профилограмму исследуемой поверхности.

Для измерения шероховатости поверхности от 3-го до 9-го классов чистоты применяют двойной микроскоп В. П. Линника (рисунок 5).

Прибор состоит из двух частей: микроскопа А для освещения исследуемой поверхности, микроскопа Б для наблюдения и измерения профиля поверхности Оси обеих частей микроскопа наклонены под углом 45° к исследуемой поверхности с совпадением точек пересечения осей с предметными точ­ками объективов.

В плоскости изображения объек­тива 3 микроскопа А расположена перпендикулярно плоскости оси ми­кроскопа щель 2 с освещением от источника света 1. Объектив 3, умень­шая, дает изображение а1 щели 2на проверяемой плоскости Р в виде узкой светящейся линии. При отсут­ствии на участке поверхности Рмикронеровностей объектив 4 микро­скопа Б в плоскости сетки окуля­ра 5 даст изображение а2 той же узкой светящейся линии, а также изображение близлежащего участка исследуемой поверхности.

При том же расположении микроскопов А и Б при наличии мик­ронеровностейh часть пучка света, отраженная от участка поверх­ности Р1 , при наблюдении будет казаться выходящей из точки а1 или из точки а'1 поверхности Р'1 , расположенной на расстоянии 2h ниже поверхности Р. Тогда изображение точки а'2 на сетке окуляра 5будет на расстоянииh' от оси микроскопа Б , равном

h' =2*x*h*sm45°, (5)

где х — увеличение объектива 4.

Для измерений высоты неровностей в микроскопе Б установлен окулярный микрометр.

Двойной микроскоп В. П. Линника позволяет также фотогра­фировать исследуемую поверхность с высоты неровностей от 0,9 до 60 мкм.

Для измерения микронеровностей от 0,1 до 6 мкм с увеличением от 400 до 500 применяют микроинтерферометры В. П. Линника с интер­ференционными полосами, соответствующими профилю исследуемой поверхности в данном сечении (рис. 6). С помощью окуляра произ­водят отсчеты величины а, выражающей величину высоты микронеров­ностей, и отсчет величины b, соответствую­щей расстоянию между двумя соседними интерференционными полосами, тогда вы­сота микронеровности

Для определения шероховатости по­верхности в труднодоступных местах при­меняют метод снятия с исследуемой поверхности слепков, шерохо­ватость поверхности которых служит в дальнейшем критерием оценки с помощью указанных выше приборов. Искажение профиля иссле­дуемой поверхности при снятии слепка практически не превышает 2 - 3%.

В качестве материалов для слепков обычно применяют целлулоид, растворяемый в ацетоне. Для получения слепка целлулоид опускают на непродолжительное время (2 — 3 мин> в ацетон, затем приклады­вают к исследуемой поверхности и сушат в течение 10 — 50 мин (в за­висимости от шероховатости обработанной поверхности).

При технологической целесообразности для оценки микрогеомет­рии поверхности применяют также метод среза.

Исследуемую поверхность покрывают слоем хрома толщиной 5—10 мкм, а затем производят срез под углом 1 — 2°; срезанную плоскость травят, после чего фотографируют.

Фотоснимок представляет собой профилограмму, у которой гори­зонтальным увеличением является увеличение, полученное при фото­графировании, а вертикальным является горизонтальное увеличение, умноженное на увеличение, полученное от косого среза.

Увеличение от косого среза при угле среза 1° составляет 60, а при угле среза 2° — 30 раз. С помощью косого среза можно получить про­филограмму с вертикальным увеличением до 8000.

6 Зависимость шероховатости поверхностей и

точности от видов

Практикой и исследованиями определены взаимосвязи между видами обработки и шероховатостью (классами чистоты) поверхности. Так, например, установлено, что средняя высота неровностей не должна превышать 10 — 25% от допуска на обработку. Это позволило установить достижимую чистоту поверхности для различных видов обработки, а с учетом затрат, необходимых для достижения заданной чистоты, не превышающих затрат при любом другом способе обра­ботки, и экономически достижимую чистоту поверхности.

7 Список использованной литературы.

1. Основы технологии машиностроения: Учебник для вузов /В.М. Кован,

В.С. Корсаков и др.; Под ред. Корсакова. -изд. 3-е, доп. И перераб. -М.:

"Машиностроение", 1977; 336 с.с ил.

2. Технология машиностроения: В 2 т. Т. 1. Основы технологии

машиностроения: Учебник для вузов /В.М. Бурцев, А.С. Васильев,

А.М. Дальский и др.; Под редакцией А.М. Дальского. - 2-е изд., стереотип.

Изучение понятия волнистости, шероховатости и погрешности формы, параметров нормирования шероховатости поверхности деталей. Рассмотрение правил нанесения обозначений шероховатости на чертежах и их структуры, конкретных знаков на примере шлифовании валов.

Рубрика Производство и технологии
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 21.03.2016
Размер файла 658,9 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ АВИАЦИОННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА БИОКИБЕРНЕТИКИ И АЭРОКОСМИЧЕСКОГО МЕДИЦИНЫ

РЕФЕРАТ НА ТЕМУ:

Шероховатость поверхности, ее параметры и правила обозначения

Содержание

1. Шероховатость поверхностей

2. Параметры для нормирования шероховатости поверхности

3. Правила нанесения обозначений шероховатости поверхностей на чертежах

4. Обозначение шероховатости на чертежах. Структура обозначения

5. Обозначения шероховатости на примере шлифования валов

1. Шероховатость поверхностей

Шероховатость поверхности является одной из основных геометрических характеристик качества поверхности деталей и оказывает влияние на эксплуатационные показатели. В условиях эксплуатации машины или прибора, внешним воздействиям, в первую очередь, подвергаются поверхности их деталей. Износ трущихся поверхностей, зарождение трещин усталости, смятие, коррозионное и эрозионное разрушения, разрушение в результате кавитации и др. -- это процессы, протекающие на поверхности деталей и в некотором прилегающем к поверхности слое. Естественно, что придание поверхностям деталей специальных свойств, способствует существенному повышению показателей качества машин в целом и в первую очередь показателей надежности.

Качество поверхности является одним из важнейших факторов, обеспечивающих высокие эксплуатационные свойства деталей машин и приборов и обусловливается свойствами металла и методами обработки: механической, электрофизической, электрохимической, термической и т. д. В процессе механической обработки (резание лезвийным инструментом, шлифование, полирование и др.) поверхностный слой деформируется под действием нагрузок и температуры, а также загрязняется примесями (частицы абразива, кислород) и другими инородными включениями.

Геометрические характеристики качества поверхности на рис.1 в порядке уменьшения их абсолютных величин: отклонения формы (макрогеометрия); волнистость; шероховатость (микрогеометрия); субмикрошероховатость.

В отдельных случаях волнистость может быть больше погрешности формы, а шероховатость больше волнистости. Волнистость занимает промежуточное положение между шероховатостью и погрешностями формы поверхности. Критерием для их разграничения служит отношение шага S к высоте неровностей R.

Призначення ГОСТ 5689-79

2. Параметры для нормирования шероховатости поверхности

Шероховатость поверхности оценивается по неровностям профиля (чаще поперечного), получаемого путем сечения реальной поверхности плоскостью (чаще всего в нормальном сечении). Для отделения шероховатости поверхности от других неровностей с относительно большими шагами (отклонения формы и волнистости) ее рассматривают в пределах ограниченного участка , длина которого называется базовой длиной l . Базой для отсчета отклонений профиля является средняя линия профиля т .

Для количественной оценки и нормирования шероховатости поверхностей ГОСТ 2789--73* (Рис. 5) устанавливает шесть параметров: три высотных (Ra, Rz, Rmах), два шаговых (Sm ,S) и параметр относительной опорной длины профиля (tp).

Параметры Ra, Rz представляют собой среднюю высоту неровностей профиля (Ra -- всех неровностей; Rz -- наибольших неровностей), параметр Rmax -- полную высоту профиля

Параметры S и Sm характеризуют взаимное расположение (расстояние) характерных точек неровностей (максимумов) профиля и точек пересечения профиля со средней линией (нулей профиля).

Параметр tр содержит наибольшую информацию о высотных свойствах профиля (он комплексно характеризует высоту и форму неровностей профиля), так как она аналогична функции распределения. В продольном направлении tp позволяет судить о фактической площади контакта при контактировании шероховатых поверхностей на заданном уровне сечения р.

Нерабочие контуры деталей. Поверхности деталей, устанавливаемых на бетонных, кирпичных и деревянных основаниях

Отверстия на проход крепежных деталей. Выточки, проточки. Отверстия масляных каналов на силовых валах. Кромки детали под сварные швы. Опорные поверхности пружин сжатия. Подошвы станин, корпусов, лап

Внутренний диаметр шлицевых соединений (не шлифованных). Свободные несопрягаемые торцовые поверхности валов, муфт, втулок. Поверхности головок винтов

Нерабочие торцовые поверхности зубчатых и червячных колес и звездочек. Канавки, фаски, выточки, зенковки, закругления и т, п. Болты и гайки нормальной и повышенной точности (кроме резьбы)

Поверхности зеркала цилиндров, работающих с резиновыми манжетами. Торцовые поверхности поршневых колес при диаметре не менее 240 мм. Валы в пригоняемых и регулируемых соединениях с допуском зазора -- натяга 7--25 мкм. Трущиеся поверхности нагруженных деталей. Посадочные поверхности 7-го квалитета с длительным сохранением заданной посадки: оси эксцентриков, точные червяки, зубчатые колеса. Сопряженные поверхности бронзовых зубчатых колес. Рабочие шейки распределительных валов. Штоки и шейки валов в уплотнениях. Шейки валов 5-го квалитета диаметром 30--500 мм, 6-го квалитета диаметром 10--120 мм. Поверхности отверстий 6-го квалитета диаметром 3--50 мм, 6-го квалитета диаметром 1--10 мм

Шейки валов 5-го квалитета диаметром свыше 1 до 30 мм, 6-го квалитета диаметром свыше 1 до 10 мм. Валы в пригоняемых и' регулируемых соединениях (шейки шпинделей, золотники) с допусками зазора -- натяга 16--25 мкм. Отверстия пригоняемых и регулируемых соединений (вкладыши подшипников) с допуском зазора -- натяга 4--7 мкм. Трущиеся элементы сильнонагруженных деталей. Цилиндры, работающие с поршневыми кольцами

Поверхности деталей, работающих на трение, от износа которых зависит точность работы механизма

Рабочие шейки валов прецизионных быстроходных станков и механизмов. Шейки валов в пригоняемых и регулируемых соединениях с допуском зазора -- натяга 2,5--6,5 мкм. Поверхности отверстий пригоняемых и регулируемых соединений с допуском зазора -- натяга до 2,5 мкм

Зеркальные валики координатно-расточных станков и др.

3. Правила нанесения обозначений шероховатости поверхностей на чертежах

1. Знаки шероховатости поверхностей располагают на линиях видимого контура, на выносных линиях (ближе к размерной линии) или на полках линий-выносок. При недостатке места допускается располагать знаки на размерных линиях или на их продолжениях и на месте разрыва выносной линии - рис. 4.

2. Знаки шероховатости поверхности располагают на тех изображениях, на которых проставлены размеры данных поверхностей.

3. Острие знака направляется к обрабатываемой поверхности. Знаки располагают относительно основной надписи чертежа так, как показано на рис. 6.

4. Если все поверхности детали должны иметь одинаковую шероховатость, обозначение ее проставляют в правом верхнем углу чертежа, а на изображении не проставляют (рис. 4).

4. Обозначение шероховатости на чертежах. Структура обозначения

5. Обозначения шероховатости на примере шлифования валов

шероховатость поверхность чертеж знак

Знаком не указывают шероховатость, метод получения которой конструктор не определяет. Знаком бы обозначают поверхности, которые необходимо обработать для снятия слоя металла (фрезерованием, шлифованием и т.п.). Поверхности обозначаются знаком в, выходят без снятия слоя металла (ковкой, литьем и т.д.).

Таким знаком обозначают шероховатость одинаково обрабатываемых поверхностей, составляющих замкнутый контур (например, все грани параллелепипеда).

Поверхности с необозначенном шероховатостью должны быть выполнены с шероховатостью, обозначенную в правом верхнем углу чертежа.

Использованная литература

Подобные документы

Изучение методов измерения шероховатости поверхности. Анализ преимуществ и недостатков метода светового сечения и теневой проекции профиля. Оценка влияния шероховатости, волнистости и отклонений формы поверхностей деталей на их функциональные свойства.

курсовая работа [426,6 K], добавлен 03.10.2015

Понятие шероховатости поверхности. Разница между шероховатостью и волнистостью. Отклонения формы и расположения поверхностей. Требования к шероховатости поверхностей и методика их установления. Функциональные назначения поверхностей, их описание.

реферат [2,2 M], добавлен 04.01.2009

История развития мер и измерительной техники. Основные единицы системы измерений. Классификация видов измерений, механические средства для их проведения. Применение щуповых приборов для определения параметров шероховатости поверхности контактным методом.

курсовая работа [1,7 M], добавлен 16.04.2014

Неровности поверхности, высотные параметры. Магнитный и визуально-измерительный метод контроля параметров профиля шероховатости. Теория светорассеяния, интегрирующая сфера и метод Тейлора. Применение мезооптических систем к анализу рассеянного излучения.

дипломная работа [481,0 K], добавлен 14.04.2013

Оценка характеристик контактного взаимодействия. Влияние анизотропии поверхности твердого тела и наличие волнистости на параметры контактирования. Определение топографических параметров и фрактальной размерности эквивалентной изотропной поверхности.

реферат [567,0 K], добавлен 23.12.2015

Влияние точности геометрических параметров на взаимосвязь изделий в строительстве. Понятие шероховатости поверхности, критерии ее выбора для поверхности деталей. Санкции, налагаемые федеральными органами по стандартизации, метрологии и сертификации.

контрольная работа [1,3 M], добавлен 02.10.2011

Профиль, параметры и методы измерения шероховатости поверхности. Использование профилометра PS1 компании Mahr (Германия) для измерения неровностей. Оптический метод светового сечения. Принцип деяния интерферометров, растровых и окулярных микроскопов.

L — базовая длина; Rr— максимальная глубина впадин; R — максимальная высота вершин; Smj — шаг неровностей (длина отрезка линии, ограниченная точками пересечения этой линии с одноименными сторонами соседних неровностей); 5^— расстояние между вершинами соседних неровностей; р — расстояние между линией выступов профиля и линией, пересекающий профиль эквидистантно линии выступов профиля; т — базовая… Читать ещё >

Качество обработанной поверхности ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

В результате изучения данной главы студент должен:

  • • влияние параметров процесса резания на формирование параметра шероховатости обрабатываемой поверхности изготавливаемой детали;
  • • виды смазочно-охлаждающих технологических средств, используемых при механической обработке;
  • • механику возникновения: наклепа поверхностного слоя изготавливаемой детали; остаточных напряжений в поверхностном слое детали; вибраций при резании материалов;
  • • назначать основные геометрические параметры режущих инструментов, методы формообразования поверхностей деталей машиностроения с учетом контактных процессов, сопутствующих процессам обработки материалов;
  • • выбирать смазочно-технологические средства;
  • • рассчитывать усадку стружки;
  • • навыками назначения основных геометрических параметров режущих инструментов;
  • • навыком выбора смазочно-технологических средств;
  • • методикой определения остаточных напряжений.

Основные факторы, влияющие на формирование шероховатости поверхности

Качество поверхности детали определяется геометрией се реальной поверхности, точностью выполнения заданных размеров и физической характеристикой поверхностного слоя.

Отклонения от теоретической поверхности определяются макрогеометрией (овальность, конусообразность, волнистость) и микрогеометрией (шероховатость). Под шероховатостью поверхности понимается совокупность неровностей с относительно малыми шагами, образующих рельеф поверхности.

Волнистость поверхности, в отличие от шероховатости, представляет собой совокупность периодически чередующихся выступов и впадин синусоидальной формы, имеющих значительно больший шаг ("https://referat.bookap.info", 21).

Под физической характеристикой поверхностного слоя понимается:

  • 1) структурное состояние поверхности (надрывы, микротрещины, измельчение структуры);
  • 2) упрочнение (наклеп) поверхностного слоя (глубина и степень наклепа);
  • 3) остаточные напряжения (глубина, величина, знак).

Практика показывает, что качество обработанной поверхности определяет эксплуатационные свойства деталей машин, так как их разрушение обычно начинается с поверхностного слоя. Качество механической обработки детали в основном зависит от последних чистовых проходов.

Наиболее изученной характеристикой качества поверхности является шероховатость (ГОСТ 2789—73). Шероховатость оценивают средним арифметическим отклонением точек профиля Ra или высотой неровностей Rz, измеренными на определенной базовой длине /. Под величиной Ra понимается среднее значение расстояний от точек измеренного профиля до его средней линии, a Rz — среднее расстояние между находящимися в пределах базовой длины пятью высшими точками выступов и пятью низшими точками впадин, измеренное от линии, параллельной средней линии т (рис. 5.1):

Качество обработанной поверхности.

или

Различают поперечную и продольную шероховатость. Поперечную шероховатость измеряют в направлении, перпендикулярном следам обработки (в направлении подачи), а продольную — вдоль следов обработки.

Профилограмма шероховатости.

Рис. 5.1. Профилограмма шероховатости:

L — базовая длина; Rr— максимальная глубина впадин; R — максимальная высота вершин; Smj — шаг неровностей (длина отрезка линии, ограниченная точками пересечения этой линии с одноименными сторонами соседних неровностей); 5^— расстояние между вершинами соседних неровностей; р — расстояние между линией выступов профиля и линией, пересекающий профиль эквидистантно линии выступов профиля; т — базовая линия, имеющая форму номинального профиля, так что в пределах базовой длины L сумма квадратов расстояний yv у2, …, уп точек профиля до этой линии минимальна; /;•— отрезки, отсекаемые на заданном уровне р

На шероховатость оказывают влияние следующие геометрические и технологические факторы:

Шероховатость является следствием пластической деформации поверхностного слоя детали. Режущие кромки инструмента оставляют на поверхности следы в виде неровностей, близко расположенные друг к другу. Совокупность этих неровностей называется шероховатостью.

Шероховатость поверхности в значительной степени влияет на эксплуатационные свойства изделий.

Шероховатость поверхности определяет продолжительность нормальной работы деталей и машин. От степени шероховатости поверхности зависят износостойкость поверхностей трущихся пар, антикоррозионная стойкость деталей машин, стабильность посадок.

Чем грубее обработана деталь, тем меньше ее износостойкость. Наличие микронеровностей вызывает концентрацию напряжений во впадинах гребешков, что приводит к появлению трещин и снижает прочность деталей (особенно работающих при знакопеременных нагрузках). Начальный износ при неправильно выбранной шероховатости может достичь 65-75% высоты неровностей шероховатости.

Шероховатость на деталях после обработки оказывает значительное влияние на коррозионную стойкость. Очаги коррозии образуются в первую очередь во впадинах. Чем чище обработана поверхность, тем выше ее коррозионная стойкость.

Шероховатость оказывает влияние на стабильность подвижных и неподвижных посадок. Значительная шероховатость изменяет расчетную величину зазора или натяга.

2. Волнистость поверхности

Волнистость поверхности – это совокупность периодически повторяющихся неровностей, у которых расстояния между смежными выступами или впадинами превышает базовую длину .

Волнистость занимает промежуточное положение между отклонениями:

при отклонения относят к шероховатости поверхности,

при – к волнистости,

при – к отклонениям формы.

Здесь – шаг неровностей; высота неровностей.

Волнистость поверхности, как и шероховатость, отрицательно влияет на эксплуатационные свойства деталей:

- увеличивается скорость изнашивания и, следовательно, снижается долговечность трущихся поверхностей;

- уменьшается площадь контакта сопряженных поверхностей и контактная жесткость;

- снижается герметичность соединения;

- снижается к.п.д. передачи из-за увеличения силы трения;

- ослабляется натяг в соединениях и, следовательно, их прочность;

- ухудшается внешний вид.

Волнистость поверхности оценивают высотой волнистости, наибольшей высотой волнистости и средним шагом волнистости.



Рис. 1. Параметры оценки волнистости поверхности: а) высота волнистости; б) средний шаг волнистости.
Высота волнистости – среднее арифметическое из пяти ее значений, определенных на длине участка измерения , равной не менее пяти действительным наибольшим шагам волнистости

Предельные числовые значения следует выбирать из ряда: 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,6; 3,2; 6,3; 12,5; 25; 50; 100; 200 мкм.

Наибольшая высота волнистости – расстояние между высшей и низшей точками измеренного профиля в пределах длины , измеренное на одной полной волне.

Средний шаг волнистости – среднее арифметическое значение длин отрезков средней линии , ограниченных точками их пересечения с соседними участками профиля волнистости

3. Методы и средства измерения и контроля параметров

Для выделения неровностей, характеризующих шероховатость, вводится понятие базовая длина.

Базовая длина ( ) – длина базовой линии, используемой для выделения неровностей, характеризующих шероховатость поверхности. Числовые значения базовой длины выбирают из ряда: 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,80; 2,5; 8 и 25 мм. Если для определения шероховатости выбран участок поверхности длиной , другие неровности (например, волнистость), имеющие шаг больше , не учитываются.

Базовая линия – линия заданной геометрической формы, проведенная определенным образом относительно профиля и служащая для оценки геометрических параметров поверхности. За базу при оценке волнистости и шероховатости поверхности принята средняя линия профиля ( ). Средняя линия профиля – базовая линия, имеющая форму номинального профиля и проведенная так, что в пределах базовой длины среднее квадратическое отклонение профиля от этой линии минимально. Систему отсчета шероховатости от средней линии профиля называют системой средней линии.

Величина шероховатости измеряется в сечении, нормальном к номинальной поверхности данного элемента детали, в направлении, при котором она имеет наибольшее значение, то есть поперек следов обработки. Для повышения достоверности измерения сами измерения рекомендуется производить неоднократно и принимать за результат среднее значение.


Рисунок 2 – Профилограмма и основные параметры шероховатости поверхности

Профилографы - это приборы, позволяющие получатть изображение микронеровностей профиля в увеличенном масшттабе на каком-либо носителе (фотоплёнке, фотобумаге).

Профилометры - минуя этап получения изображения, производят необходимые измерения профиля микронеровностей.
Рисунок 3 - Схема профилографа Б. М. Левина

Схема профилографа Б. М. Левина приведена на рис. 3. Луч света от лампы 1, проходя через линзу 2, щель 3 и оптическую систему 5, падает на зеркала 8 и 7. Зеркало 8 связано с ощупывающей иглой 9. Луч света, отраженный от зеркала 7 и затем от зеркала 8, проходит оптическую систему 6 и, попадая на зеркала 4 и далее на цилиндрическую линзу 14, проецирует изображение щели 3 на светочувствительную пленку 13,расположенную на барабане 12. Изображение щели проецируется в виде световой точки. Деталь 10, на поверхности которой измеряют шероховатость, располагается на верхнем диске предметного стола 11. При вращении синхронного двигателя стол вместе с деталью движется поступательно относительно иглы 9, а барабан 12 вращается. Таким образом, на светочувствительной фотоплёнке получается изображение пути светового луча, повторяющего профиль обработанной поверхности испытуемой детали.

Принцип действия профилометра конструкции В. М. Киселева заключается в возбуждении колебаний напряжения в результате движений ощупывающей иглы. На рис. 4 приведена схема этого профилометра (модель КВ-7). Игла 1 с алмазным наконечником, радиус закругления которого 12 мкм, подвешена на пружинах 2. Нижний конец ее ощупывает неровности поверхности детали, а верхний связан с индукционной катушкой 3, которая перемещается в магнитном поле полюсов 4 и 6 магнита 5. Возбуждаемый этим перемещением ток подают на усилитель и затем на гальванометр. Перемещение иглы по поверхности осуществляют с помощью электропривода со скоростью 10. 20 мм/с. Давление иглы на поверхность проверяемой детали составляет 5. 25 кПа. При подключении к профилометру осциллографа можно получить профилограмму исследуемой поверхности.
Рисунок 5 - Двойной микроскоп В. П. Линника

Для измерения шероховатости предназначен также двойной микроскоп В. П. Линника (рис. 5). Прибор состоит из двух частей: микроскопа А для освещения исследуемой поверхности, микроскопа Б для наблюдения и измерения профиля поверхности. Оси обеих частей микроскопа, наклоненные под углом 45° к исследуемой поверхности, пересекаются между собой в предметной точке объективов.

В плоскости изображения объектива 3 микроскопа А перпендикулярно плоскости оси микроскопа расположена щель 2, освещаемая источником света 1. Объектив 3 дает уменьшенное изображение а щели 2 на проверяемой плоскости Р в виде узкой светящейся линии. При отсутствии на участке поверхности Р микронеровностей объектив 4 микроскопа Б в плоскости сетки окуляра 5 даст изображение а 2 той же узкой светящейся линии, а также изображение близлежащего участка исследуемой поверхности.

При том же расположении микроскопов А и Б при наличии микронеровностей h часть пучка света, отраженная от участка поверхности P 1 при наблюдении будет казаться выходящей из точки a 1 или из точки а 1 поверхности Р 1, расположенной на расстоянии 2h ниже поверхности Р. Тогда изображение точки из на сетке окуляра 5 будет на расстоянии h от оси микроскопа Б, равном h = 2xh sin 45°, где х — увеличение объектива 4.

Для измерений высоты неровностей в микроскопе Б установлен окулярный микрометр. Двойной микроскоп В. П. Линника позволяет также фотографировать исследуемую поверхность с высотой неровностей 0,9. 60 мкм.

Шероховатость поверхности, как правило, измеряют:

- профилометрами методом ощупывания поверхности алмазной иглой с определением только величины Ra по шкале прибора;

- профилографами путем записи микропрофиля на профилограмме с определением всех основных параметров (применяется для лабораторных исследований);

- с помощью двойных микроскопов по измерению параметров проекции светового сечения исследуемой поверхности с помощью наклонно направленного к ней светового луча;

- микроинтерферометрами в лабораторных условиях и при контроле прецизионных деталей. Используется явление интерференции света, отраженного от образцовой и исследуемой поверхностей;

- методом сравнения с аттестованными эталонами. Применяется в цеховых условиях. Эталоны должны быть изготовлены из одинакового с измеряемой деталью материала и обработаны одинаковыми методами.

- с помощью интегральных методов: по расходу воздуха, проходящего по соплу через впадины микропрофиля детали; по количеству отражаемого света; по износу графитовой палочки, прижимаемой к поверхности с определенной силой; по электропроводности и теплопроводности и другими методами.

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

Структура обозначения шероховатости поверхности и виды знаков для ее указания приведены на рисунке 5.



Рисунок 5 – Структура обозначения шероховатости поверхности
В обозначении шероховатости поверхности применяют один из знаков, изображенных на рисунке 6.

Рисунок 6 –Знаки обозначения шероховатости
В обозначении шероховатости поверхности, способ обработки которой конструктором не устанавливается, применяют знак, указанный на рисунке 6, а. В обозначении шероховатости поверхности, которая должна быть образована только удалением слоя материала, например, точением, фрезерованием, сверлением и др., применяют знак, указанный на рисунке 6, б. В обозначении шероховатости поверхности, которая должна быть образована без удаления слоя материала, например, литьем, штамповкой, ковкой и др., применяют знак (рисунок 6, в) с указанием значения параметра шероховатости. Поверхности детали, изготовляемой из материала определенного профиля и размера, не подлежащие по данному чертежу дополнительной обработке, должны быть отмечены этим же знаком без указания параметра шероховатости.

Числовые значения параметров шероховатости указываются после соответствующего символа, например, ; , , . В примере указана относительная опорная длина профиля =70% при уровне сечения профиля %.


При указании наибольшего значения параметра шероховатости в обозначении приводят значение параметра, соответствующее наибольшей допустимой шероховатости, например, .

При указании диапазона значений параметра шероховатости поверхности в обозначении шероховатости приводят пределы значений параметра, размещая их в две строки, например, , . В верхней строке приводят значение параметра, соответствующее более грубой шероховатости.

При указании номинального значения параметра шероховатости поверхности в обозначении приводят это значение с предельными отклонениями, например, 1 20%; 80-10%; 0,63 +20% ; t50 70 40% и т.п.

При указании двух и более параметров шероховатости поверхности в обозначении их значения записывают сверху вниз в следующем порядке: параметр высоты неровностей профиля, параметр шага неровностей профиля, относительная опорная длина профиля, рисунок 7.


Рисунок 7 – Пример обозначения параметра шероховатости
В обозначении, приведенном на рисунке 7, указано:

- среднее арифметическое отклонение профиля на базовой длине l=0,25 мм (в обозначении длина не указана, так как соответствует значению, определенному стандартом для данной высоты неровностей);

- средний шаг неровностей профиля должен находиться в пределах от 0,063 мм до 0,04 мм на базовой длине l=0,8 мм.

- относительная опорная длина профиля на 5-% уровне сечения должна находиться в пределах 80±10% на базовой длине l=0,25 мм.

При нормировании требований к шероховатости поверхности параметрами , базовую длину в обозначении шероховатости не приводят, если значение базовой длины совпадает со значениями, приведенными в таблице ГОСТ 2789-73.

ГОСТ 2789-73 полностью соответствует международной рекомендации по стандартизации ИСО Р 468. Он устанавливает перечень параметров и типов направлений неровностей, которые должны применяться при установлении требований и контроле шероховатостей поверхности, числовые значения параметров и общие указания.

1. Требования к шероховатости поверхности должны устанавливаться исходя из функционального назначения поверхности для обеспечения заданного качества изделий. Если в этом нет необходимости, то требования к шероховатости поверхности не устанавливаются и шероховатость этой поверхности контролироваться не должна.

2. Требования к шероховатости поверхности должны устанавливаться путем указания параметра шероховатости (одного или нескольких) из перечня значений выбранных параметров и базовых длин, на которых происходит определение параметров.

В технической документации, разработанной до 1975 г. использовали классы шероховатости по ГОСТ 2789-59; для их перевода можно пользоваться данными таблицы.

Требования к шероховатости поверхности в зависимости от допусков размера и формы
Таблица соответствия классов шероховатости


При необходимости дополнительно к параметрам шероховатости поверхности устанавливаются требования к направлению неровностей поверхности, к способу или последовательности способов получения (обработки) поверхности.


Для номинальных числовых значений параметров шероховатости должны устанавливаться допустимые предельные отклонения.

Допустимые предельные отклонения средних значений параметров шероховатости в процентах от номинальных следует выбирать из ряда 10; 20; 40. Отклонения могут быть односторонними и симметричными.

3. Требования к шероховатости поверхности не включают требований к дефектам поверхности, поэтому при контроле шероховатости поверхности влияние дефектов поверхности должно быть исключено. При необходимости требования к дефектам поверхности должны быть установлены отдельно.

Допускается устанавливать требования к шероховатости отдельных участков поверхности (например, к участкам поверхности, заключенным между порами крупнопористого материала, к участкам поверхности срезов, имеющим существенно отличающиеся неровности).

Требования к шероховатости поверхности отдельных участков одной поверхности могут быть различными.

4. Параметры шероховатости (один или несколько) выбирают из приведенной номенклатуры:

Ra - среднеарифметическое отклонение профиля;

Rz - высота неровностей профиля по десяти точкам;

Rmax - наибольшая высота профиля;

Sm - средний шаг неровностей;

tp - относительная опорная длина профиля, где р - значение уровня сечений профиля.

Параметр Ra является предпочтительным.

5. Числовые значения параметров шероховатости (наибольшие, номинальные или диапазоны значений) выбирают из таблицы

Читайте также: