- •Измерение и анализ
- •1 Введение
- •2 Теоретические сведения
- •2.1 Параметры шероховатости поверхности
- •2.2. Обозначение шероховатости на чертежах
- •3 Измерение шероховатости поверхности
- •3.1 Методы измерения
- •3.2 Устройство и принцип работы профилометра
- •3.3. Порядок работы на профилометре
- •4. Порядок выполнения лабораторной
- •5. Содержание отчета
- •6. Вопросы для самопроверки
- •Приложение а задачи
- •Приложение б
- •Термины и определения
- •Приложение в
- •2. Правила нанесения обозначений шероховатости поверхностей на чертежах
Федеральной агентство по образованию
Томский государственный университет
систем управления и радиоэлектроники
(ТУСУР)
Измерение и анализ
ПАРАМЕТРОВ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ
Методические указания
к выполнению лабораторных работ
по теоретической и прикладной механике
для студентов всех специальностей
Томск
2008
Федеральной агентство по образованию
Томский государственный университет
систем управления и радиоэлектроники
(ТУСУР)
Кафедра механики, графики и управления качеством (МГУК)
УТВЕРЖДАЮ
Зав. кафедрой МГУК
____________Люкшин Б.А.
ИЗМЕРЕНИЕ И АНАЛИЗ
ПАРАМЕТРОВ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ
Методические указания
к выполнению лабораторной работы по курсам
«Механика» и «Прикладная механика»
Указания рассмотрены и
одобрены на методическом
семинаре кафедры МГУК,
протокол №
от 2008 г. Разработчик
Доцент кафедры МГУК
___________Каминская С.С.
«___»____________2008 г.
Томск
2008
СОДЕРЖАНИЕ
Введение………………………………………………. 4
Теоретические сведения……………………………... 4
Параметры шероховатости поверхности……… 4
Обозначение шероховатости на чертежах…….. 4
Выбор параметров шероховатости и их
численных значений………………………….. 4
3. Измерение шероховатости поверхности…………… 7
Методы измерения……………………………… 7
Устройство и принцип работы профилометра… 8
Порядок работы на профилометре ……………. 9
Порядок выполнения лабораторной работы………. 10
Содержание отчета………………………………….. 11
Вопросы для самопроверки………………………… 11
Приложение А. Задачи…………………………………. 14 Приложение Б. ГОСТ 2.309-73………………………… 17
Приложение В. ГОСТ 2789-73…………………………. 27
1 Введение
Приступая к проектированию изделия, конструктор должен установить параметры его изготовления, одним из которых яв-ляется шероховатость поверхности.
Шероховатость поверхности влияет на прочность деталей, размеры зазоров и натягов, плотность и герметичность соедине-ния, отражательную способность поверхности, точность изме-рения деталей и т.д., приводит к повышенному износу поверх-
ностей и увеличению трения. Цель работы:
1) изучить основные правила выбора параметров шерохо-ватости и обозначения параметров шероховатости на чертежах;
2) ознакомиться с методами измерений шероховатости.
2 Теоретические сведения
2.1 Параметры шероховатости поверхности
Параметры и характеристика шероховатости поверх-ности устанавливает ГОСТ 2789-73 (см. приложение Б).
2.2. Обозначение шероховатости на чертежах
Обозначения шероховатости поверхностей и правила их нанесения на чертежах изделий устанавливает ГОСТ 2.309-73 (см. приложение В).
Выбор параметров шероховатости и их численных
значений
Требования к шероховатости поверхности детали устанав-ливают, исходя из функционального назначения поверхности, конструктивных особенностей детали и возможности их дости-жения рациональными методами обработки детали. При выборе нормирующих параметров шероховатости учитывают влияние на эксплуатационные свойства поверхности (табл.2.1).
Численные значения параметров шероховатости опреде-ляют, ориентируясь на рекомендуемые соотношения и данные опыта конструирования /Справочник конструктора точного приборостроения /Г.А.Веркович,.В.Н.Головенкин и др.; Под общ. ред. К.Н. Явленского. - Л.: Машиностроение. Ленингр. Отд-ние, 1989/.
Таблица 2.1- Эксплуатационные свойства поверхности
и обеспечивающие их параметры
Эксплуатационные свойства |
Параметры шероховатости |
Износоустойчивость при всех видах трения Виброустойчивость Контактная жесткость Прочность соединения Усталостная прочность
Герметичность соединения |
Rа, Rz, tP , направление неровностей То же и дополнительно Sm, S Rа, Rz, tP Rа, Rz, Rmax, Sm, S, направление неровностей Rа, Rz, Rmax, tP |
Таблица 2.2 - Значения параметра шероховатости Ra, мкм
Обработка |
Поверхности | ||
наружного вращения |
внутреннего вращения |
плоские | |
Точение: черновое получистовое чистовое тонкое Шлифование: предварительное чистое тонкое Притирка Фрезерование: цилиндрическое торцевое |
12,5 - 5,0 6,3 - 3,2 3,2 - 2,5 1,25 - 0,63
2,5 - 1 1,25 - 0,2 0,25 - 0,05 0,11 - 0,01
- - |
12,5 - 6,3 6,3 - 3,2 2,5 - 6,3 0,32 - 0,08
3,2 - 1,6 1,60 - 0,32 0,32 - 0,08 0,16 - 0,02
- - |
12,5 - 6,3 - 3,2 - 2,5 2,5 - 1,25
4,0 - 1,6 1,6 - 0,32 0,32 - 0,08 0,1 - 0,02
2,5 - 0,63 1,25 - 0,32 |
Таблица 2.3 - Шероховатость поверхности некоторых типо-вых деталей и соединений, мкм
Поверхности направляющих | ||||||||
Повер-хность |
Ско-рость м/с |
Raпри отклонении от плоскостности, мкм | ||||||
До 6 |
До 10 |
До 30 |
До 50 |
Св.50 | ||||
Сколь- жения |
Д о 0,5 Св. 0,5 |
0,32 - 0,16 0,16 - 0,08 |
0,63 - 0,32 0,32 - 0,16 |
1,25 - 0,63 0,63 - 0,32 |
2,5 - 1,25 1,25 -0,63 |
5,0 - 2,5 2,5 - 1,25 | ||
Каче- ния |
До 0,5 Св. 0,5 |
0,16 - 0,08 0,08 - 0,04 |
0,32 - 0,16 0,16 - 0,08 |
0,63 - 0,32 0,32 - 0,16 |
1,25 - 0,63 0,63 - 0,32 |
1,5 - 1,25 1,25 - 0,63 | ||
Поверхности разъема корпусов | ||||||||
Соединение |
Шероховатость Ra соединения, мкм | |||||||
С прокладкой |
Без прокладки | |||||||
Герметичное |
5,0 - 1,25 |
1,25 – 0,32 | ||||||
Негерметичное |
10,0 – 2,5 |
10,0 – 2,5 | ||||||
Поверхности деталей | ||||||||
Типовые поверхности |
Ra , Rz, мкм | |||||||
Нерабочие контуры деталей Отверстия для крепежных деталей Свободные несопрягаемые поверхности валов и т.д.. Поверхности, прилегающие к другим по-верхностям, но не являющиеся сопряженны-ми Радиусы скругления Поверхности разъема негерметических соединений, отверстия подшипников сколь-жения Валы, в регулируемых соединениях, точ-ные червяки, зубчатые колеса Шейки валов 5-го и 6-го квалитетов Работающие на трение поверхности от износа которых зависит точность работы механизмов |
Rz = 320-160 Rz = 80 Rz = 40
Rz = 20
Ra = 2,5 Ra = 1, 25
Ra = 0,63
Ra = 0,32 Ra = 1,60
|
Наибольшие значения Rа и Rz могут быть вычислены по следующим соотношениям:
при ;- уровень А
при ;– уровень В
при ;- уровень С,
где Т , ТР - допуски формы и размера; А, В, С - уровни относите-льной геометрической точности.
Полученные значения Ra и Rz округляют до значения ряда Ra10. Данные о достижимой шероховатости поверхности при различных видах ее обработки приведены в табл. 2.2.
Примеры нормирования шероховатости поверхностей в за-висимости от их функционального назначения даны в табл. 2.3.