Шероховатость поверхностей
Шероховатость поверхности — это совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами, выделенная с помощью базовой длины I. Шероховатость относится к микрогеометрии поверхности и рассматривается на небольших участках (до нескольких квадратных миллиметров), поэтому протяженность длины базовой линии выбирают такой, чтобы на изменение высотных параметров неровностей не накладывалось влияние волнистости поверхности (рис. 3.10).
Базовая длина I — длина базовой линии, используемой для выделе-
ния неровностей, характеризующих шероховатость поверхности. Шероховатость образуется вследствие пластического деформирования поверхностного слоя в процессе механической обработки. Реальный профиль получают в виде профилограммы при ощупывании исследуемой поверхности алмазной иглой. Изображение профиля на профилограмме является несколько утрированным в связи с разным увеличением по осям. Увеличение по вертикали (100-200000) на один-два порядка всегда больше увеличения по горизонтали (10-10 000). Типичная профило-грамма представлена на рис. 3.11.
Оценивается шероховатость от средней линии профиля 
— базовой линии, имеющей форму номинального профиля и проведенной так, что
в пределах базовой длины I среднее квадратичное отклонение профиля 
от этой линии имеет минимальное значение 
(
— расстояние любой точки профиля до средней линии). Средняя линия профиля является базой для определения числовых значений параметров шероховатости поверхности.
Установлено шесть параметров шероховатости (ГОСТ 2789-73): три высотные 
, связанные с величинами выступов и впадин; два параметра шаговые 
, связанные со значениями неровностей в направлении базовой длины, и один параметр опорный 
связанный с формой неровностей профиля.
Высота неровностей профиля по десяти точкам 
— сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля 
и глубин пяти наибольших впадин профиля 
в пределах базовой длины:
Среднее арифметическое отклонение профиля 
— среднее арифметическое абсолютных значений отклонений профиля 
в пределах базовой длины:
где 
— число выбранных точек профиля на базовой длине.
Наибольшая высота неровностей профиля 
— расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины. Линией выступов профиля является линия, проходящая через вершину наибольшего выступа и эквидистантная средней линии. Линия впадин проходит через низшую впадину на базовой длине и также является эквидистантной средней линии.
Средний шаг неровностей профиля 
— среднее значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины.
где 
— шаг неровностей, равный длине отрезка средней линии
между точками пересечения ее одноименными сторонами соседних неровностей; — число шагов местных выступов профиля.
Средний шаг местных выступов профиля 
— среднее значение шагов местных выступов профиля, находящихся в пределах базовой длины:
где 
— шаг местных выступов профиля, который является отрезком линии между проекциями на нее наивысших точек соседних местных выступов профиля; 
— число шагов местных выступов профиля.
Относительная опорная длина профиля 
— отношение опорной длины профиля 
к базовой длине I на заданном уровне сечения 
где 
— опорная длина профиля (сумма длин отрезков 
на заданном уровне ) (см. рис. 3.11); — уровень сечения профиля, который определяет расстояние между линией выступов профиля и линией, пересекающей профиль эквидистантно линии выступов профиля.
В отечественной промышленности традиционно используются в основном параметры шероховатости 
и 
. Более полное представление о шероховатости дает параметр , так как он определяется по большему числу точек профиля. Параметр рекомендуется использовать при значениях высоты неровностей 320-10 и 0,1-0,025 мкм. В остальных случаях, которых большинство, шероховатость нормируют значениями .
Значения шероховатости устанавливает конструктор в зависимости от точности изготовления, конструктивных особенностей и функционального назначения детали, для обеспечения заданного качества изделий. Если нет необходимости, требования к шероховатости поверхности не оговаривают и шероховатость этой поверхности не контролируют. Для неответственных поверхностей шероховатость определяется требованиями технической эстетики, коррозионной стойкостью и технологией изготовления. Требования к шероховатости поверхности устанавливают без учета дефектов поверхности (царапин, раковин и т. п.) и при необходимости их указывают отдельно.
В обозначении символ параметра шероховатости указывается и дается числовое значение, например 0,63; для остальных параметров шероховатости указывается соответствующий символ и числовое значение шероховатости, например 
. Здесь указываются наибольшие допустимые значения параметров шероховатости, наименьшие их значения не ограничиваются. При необходимости указания диапазона значений параметров шероховатости поверхности (наибольшего и наименьшего) в обозначении приводятся пределы этих значений, которые размещаются в две строки. Шероховатость обозначается для всех поверхностей деталей, выполняемых по данному чертежу, условным знаком с соответствующими числовыми значениями. Наиболее предпочтительным является знак, который не устанавливает вид обработки (рис. 3.12, а). Для поверхностей, получаемых удалением слоя материала (резанье, полирование, травление и т. п.), используют знак, приведенный на рис. 3.12, б. Если поверхность детали получают без снятия слоя материала (литье, штамповка, ковка, волочение и др.), то шероховатость обозначают знаком, показанным на рис. 3.12, в; поверхности, не обрабатываемые по данному чертежу, обозначаются этим же знаком. При необходимости шероховатость обозначают дополнительными условными знаками, указывающими вид обработки поверхности, направление неровностей, базовую длину (рис. 3.12, г). Ставится знак шероховатости непосредственно на линии контура детали, на размерной линии к этой поверхности или на полках выносных линий (рис. 3.12, д).
При одинаковой шероховатости всех поверхностей детали знак выносится в правый верхний угол чертежа и на изображении детали не указывается. Если обрабатываемые поверхности детали по шероховатости нормируются в различной степени, то в правый верхний угол чертежа выносится знак с параметрами шероховатости большинства поверхностей, а рядом с ним в скобках дается еще один знак шероховатости, но без указания параметров шероховатости (рис. 3.12, е). Этот дополнительный знак указывает на то, что на чертеже имеются поверхности с параметрами шероховатости, обозначенными непосредственно на изображении детали. Когда шероховатость одной поверхности детали на отдельных участках различна, эти участки разграничиваются сплошной тонкой линией с нанесением размеров и обозначением шероховатости (рис. 3.12, ж).
Эта теория взята со страницы лекций по предмету «прикладная механика»:
Возможно эти страницы вам будут полезны:
| Принципы построения единой системы допусков и посадок |
| Отклонения формы и расположения поверхностей |
| Структура (строение) механизмов |
| Составные части механизма |
