Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
книги / Технология машиностроения..pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
29.44 Mб
Скачать

личины допустимого износа, остается весьма малой. Это приводит к сокращению срока службы машины.

Повышение качества трущихся поверхностей увеличивает срок службы машины, удлиняет их долговечность.

К а ч е с т в о н е п о д в и ж н ы х с о е д и н е н и й . Для получения прочного неподвижного соединения двух деталей необхо­ димо, чтобы класс шероховатости был достаточно высок, т. е. микро­ неровности были возможно меньше. При запрессовке гребешки сми­ наются и диаметры сопрягаемых деталей изменяются: у вала диа­ метр становится меньше предварительно измеренного (по вершинам гребешков), у отверстия — больше. Сила запрессовки и натяг полу­ чаются меньше, чем рассчитывалось, так как при расчете исходили из размеров, измеренных по вершинам гребешков. При более чистой поверхности сопрягаемых деталей, когда высота гребешков весьма мала, надежность и качество неподвижной посадки увеличиваются.

При повторных запрессовках гребешки сглаживаются, натяг уменьшается и соединение делается слабым.

П р о ч н о с т ь д е т а л е й . Качество поверхности в значи­ тельной мере влияет на прочность деталей, особенно при переменных нагрузках. Концентрация напряжений, вызывающая разрушение детали, происходит вследствие неровностей ее поверхностей. Высо­ кая чистота поверхность, полученная в результате отделочных операций, значительно повышает усталостную прочность, так как чем меньше микронеровности, тем меньше возможность появления поверхностных трещин от усталости металла.

С о п р о т и в л е н и е к о р р о з и и . Коррозия поверхностей металлических деталей вызывается действием газов, жидкостей, ат­ мосферным влиянием. Чем больше шероховатость обработанной по­ верхности, тем активнее воздействие коррозии. Антикоррозионная стойкость значительно повышается с улучшением качества поверх­ ности.

На грубошероховатой поверхности вещества, вызывающие кор­ розию, осаждаются во впадинах и углублениях; коррозия распростра­ няется в направлении основания гребешков, в результате чего они под воздействием силы трения отрываются от поверхности, образуя но­ вые впадины и выступы, и таким образом появляются новые очаги

коррозии

и разрушения.

т р е б о в а н и я .

Д р у г и е

э к с п л у а т а ц и о н н ы е

Требования высокой чистоты поверхности вызываются иногда осо­ быми условиями работы деталей машин (например, лопаток турбин) или приборов и измерительных инструментов, особыми требованиями

кплотности соединений, декоративной отделке, содержанию в чистоте.

3.Критерии и классификация шероховатости поверхностей

Критерии оценки и классификация шероховатости поверхности установлены ГОСТ 2789—73. Приведем основные определения и тер­ мины, регламентированные этим стандартом.

Под

ш е р о х о в а т о с т ь ю

поверхности,

получающейся

в

ре­

зультате

обработки,

понимается

совокупность

неровностей с отно­

сительно малыми шагами,

образующих рельеф поверхности

и

рас­

сматриваемых в пределах

участка, длина которого выбирается в зави­

симости от характера поверхности и равна базовой длине.

 

 

 

4.

Параметры

и определения

 

 

Базовой линией

является так называемая

с р е д н я я

 

ли­

ния профилей, проведенная таким образом, что в пределах базовой длины 5 сумма квадратов расстояний точек измеряемого профиля до этой линии минимальна (рис. 35). Базовая длина 5 — длина линии,

Рис. 35. Рельеф поверхности (по ГОСТ 2789—73)

в пределах которой производится оценка параметров шероховатости (з = 0,01 до 25 мм). а — среднее арифметическое отклонение про­ филя равно среднему арифметическому из абсолютных значений от­ клонений профиля Н от средней линии в пределах базовой длины 5:

Ь

п

 

# а = —■^ | к | йх или приближенно Яа «

|

| .

а

‘— I

 

 

п

 

Я.г — высота неровностей по десяти точкам — это среднее

расстояние

между пятью высшими Н и пятью низшими точками измеряемого про­ филя в пределах базовой длины I:

(Нх + Н3+ Н 5 -(- Я7 + Я6) — (Я2 +

-|- Не + #8 + Н ы )

(29)

 

 

5

#

Наибольшая высота неровностей — # шах .

Средний шаг неровностей зт — среднее значение шага неровностей в пределах базовой длины:

 

2

 

(30)

 

/=1

 

 

где п — число шагов в пределах базовой длины.

значение

Средний шаг неровностей по вершинам 5 — это среднее

шага неровностей по вершинам в пределах базовой длины:

 

 

П

 

 

 

5 = 2

5|-

(30')

 

1 = 1

 

 

Опорная

длина профиля 17 — сумма длин отрезков, отсекаемых на

выступах

измеряемого профиля линией, эквидистантной средней ли­

нии, в пределах базовой длины в:

 

 

 

V = 2

Ы’

 

 

1=1

 

 

где Ы — длина отрезка, отсекаемого на выступе измеряемого профи­ ля линией, эквидистантной средней линии, в пределах базовой дли­ ны; п — число отрезков, отсекаемых на выступах измеряемого про­ филя линией, эквидистантной средней линии в пределах базовой дли­ ны. Относительная опорная длина профиля — отношение опорной *длины профиля к базовой длине:

П

где т] — опорная длина профиля; 5 — базовая длина.

Линия, эквидистантная средней линии, проводится на расстоянии р от верхней линии выступов. Величина р задается в процентах от /?тах. ГОСТом регламентируются параметры: з = 0,01 25мм; Яа = = 2,5 0,02 мкм\ Я2 = 320 -т- 0,025 мкм\ зт и з = 10 -г- 0,002 мкм;

5 -г- 90%, а также направление неровностей. Требования к ше­ роховатости устанавливаются по одному или нескольким парамет­ рам шероховатости. Для 6—12-го классов основной является шкала /?а, а для 1—5, 13 и 14-го классов — шкала Яг (табл. 5). 6—14-й классы делятся на разряды, которые обозначаются буквами а, б, в.

При измерении шероховатости -различные дефекты поверхности (царапины, раковины и т. п.) не учитываются.

Для обозначения всех классов шероховатости поверхности со­ гласно ГОСТ 2.309—68 был установлен один знак — равносторонний треугольник А ’; рядом с ним указывается номер класса или номер класса и разряд, например Д7; Д7б.

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 5

Классы шероховатости поверхности по ГОСТ 2789—73

Класс шерохова*

Среднее арифметическое

Высота неровностей

Базовая

гости '

 

отклонение профиля

К ,

в м к м

длина $ в м м

поверхности

 

/?а в м к м

 

 

 

 

,

 

 

 

От 320 ДО 160

8

2

 

 

 

»

160

»

80

3

 

 

 

»

80 »

40

 

4

 

 

 

»

40 »

20

2,5

5

 

 

 

»

20

»

10

6

От 2,5

до

1,25

 

 

 

0,8

7

»

1,25

» 0,63

 

 

 

8

»

0,63

»

0,32

 

 

 

 

9

»

0,32

»

0,16

 

 

 

0,25

10

»

0,16

» 0,08

 

 

 

11

»

0,08

»

0,04

 

 

 

 

12

»

0,04

»

0,02

 

 

 

 

13

 

 

 

»

0,1

»

0,05

0,08

14

 

 

 

» 0,05

»

0,025

 

 

 

 

С 1 января 1975 г. на «Обозначение шероховатости поверхностей» введен ГОСТ 2.309—73 (вместо ГОСТ 2.309^-68), в котором знаки ше­ роховатости сопровождаются иногда числовыми, значениями парамет­ ров шероховатости К3, З т и размером базовой длины.

По ГОСТ 2.309—73 значения параметров (ГОСТ 2.789—73), нор­ мирующих требования к шероховатости поверхности, указывают на чертежах с одним из условных графических знаков, обозначающих:

__ у

Шероховатости

поверхности

после удаления

с нее материала

\ /

(точением,

фрезерованием,

шлифованием,

полированием,

V

травлением

и

т. п.).

 

 

 

 

 

V

Шероховатость поверхности, образованной литьем, ковкой,

прессованием, волочением и т. п.

 

 

 

V /

Метод образования поверхности не устанавливается. То же,

при указании

базовой

длины (под

горизонтальной

пря-

V

мой).

 

 

 

 

 

 

 

Приведем примеры.

 

шероховатость,

ограничиваемая

зна­

На

рис. 36, а

обозначена

чением к 3 не более 0,63 мкм на базовой длине 0,25 мм. Метод образо­ вания поверхности не устанавливается.

На рис. 36,6 обозначена шероховатость, ограничиваемая Яг в пределах от 20 до 32 мкм на базовой длине 0,8 мм. Поверхность обра­ зована без удаления материала.

На рис. 36, в обозначена шероховатость, нормируемая номиналь­ ным значением 8 т, равным 0 ,2 мм, с предельными отклонениями Нг20% на базовой длине 2,5 мм. Поверхность образована удалением материала.

Рис. 36. Обозначение шероховатости по ГОСТ 2.309—73

В некоторых случаях требования к шероховатости поверхностей изделия придется нормировать не одним, а двумя или, может быть, тремя параметрами по ГОСТ 2789—73. Такая возможность преду­ смотрена стандартом ЕСКД. Например, на рис. 36, г указано, что шероховатость данной поверхности ограничена значениями /?а в пре­ делах от 0,32 до 0,63 мкм на базовой длине 2,5 мм и значением 8 т не более 0 ,2 мм на базовой длине 8 мм.

На рис. 36, д указаны требования к шероховатости поверхности, нормируемой значением не более 20 мкм, которое следует опре­ делять в соответствии с ГОСТ 2789—73 на базовой длине 2,5 мм (табл 6).

Т а б л и ц а 6

 

Классы и разряды шероховатости

поверхности

по

 

 

ГОСТ 2789—73

 

 

 

Среднее арифметическое отклонение

Высота неровностей

 

 

профиля # а в м к м

 

 

Я г в м к м

шероховатости

а

б

1

Разряды

1 а

б

 

в

 

 

 

I

 

|

1

 

 

 

 

не более

 

6

2,5—2,0

2,0—1,6

1,6—1,25

 

 

7

1,25—1,0

1,0—0,8

0,8—0,63

 

 

8

0,63—0,5

0,5—0,4

0,4—0,32

 

 

9

0,32—0,25

0,25—0,20

0,20—0,16

 

 

10

0,16—0,125

0,125—0,10

0,10—0,08

 

 

11

0,08—0,063

0,063—0,05

0,05—0,04

 

 

12

0,04—0,032

0,032—0,025 0,025—0,02

 

 

13

 

0,1—0,08

0,08—

0,063—

14

1

0,05—

0,063

0,05

0,04—

0,032—

 

0,04

0,032

0,025

 

 

Измерение шероховатости поверхности при помощи измерительных приборов должно производиться в направлении, которое дает наи­

большее значение /?а или , если в технических условиях на данное изделие не указано определенное направление измерения шерохова­ тости.

Приведем примерные данные, которыми можно руководствоваться при выборе видов механической обработки для получения требуемой шероховатости поверхности (табл. 7).

Т а б л и ц а 7

Классы шероховатости поверхности, достигаемые различными видами механической обработки

Вид обработки

Класс

ш ероховатости

Точение и строгание:

 

чистовое ................

*

4 — 7

тонкое (алмазное) .

7 — 9

Растачивание:

 

 

чистовое ...................

 

4 — 7

топкое (алмазное) .

8 — 10

Фрезерование:

 

 

чистовое ...................

(торцо

5— 7

отделочное

7—9

вое)...........................

 

Развертывание:

 

7

черновое ................

 

чистовое ................

 

8—9

Протягивание:

. . * .

7—8

чистовое .

отделочное . . . .

9—10

Вид обработки

Класс

шероховатости

 

 

Шлифование:

 

 

черновое

* ................

7

 

чистовое

...................

8 — 9

 

тонкое .......................

 

10 — 11

 

Доводка

абразивными

 

брусками (хонингование):

 

чистовая

...................

9 — 10

 

отделочная ................

11— 13

 

Отделка колеблющимися

 

абразивными

брусками

 

(суперфиниш):

 

|

чистовая

...................

10 — 11

тонкая .......................

 

12— 14

 

Притирка:

 

 

 

чистовая

 

10— 11

 

отделочная ................

12— 14

 

Полирование:

 

 

чистовое

....................

9 — 10

 

отделочное

................

В качестве примера приводятся классы шероховатости поверх­ ностей, необходимые для нормальных условий работы некоторых ос­ новных деталей автомобильных двигателей.

Детали

Класс шерохова­

 

тости

Коренные и шатунные шейки коленчатых валов . ,

не ниже 10

Опорные шейки распределительных валов.......................

9

Кулачки чугунных валов.....................................................

8

Кулачки стальных валов..............................................

8—9

Зеркало цилиндров ......................................................

10—11

Поршни:

 

нижняя часть (поверхность юбки)..................................

8