Шероховатость поверхности

Металлическая поверхность, рассматриваемая при некотором увеличении в продольном и поперечном направлениях, представляет собой чередующиеся микрогребешки и микровпадины с различной амплитудой и шагом. Высота микрогребешков характеризует шероховатость поверхности. Чем выше микрогребешки, тем шероховатость больше, чистота поверхности хуже.

В соответствии с ГОСТ 2789-73 под шероховатостью поверхности (ШП) понимают совокупность неровностей с относительно малыми шагами, образующих рельеф поверхности и рассматриваемых в пределах участка, базовая длина которого L выбирается в зависимости от характера поверхности.

Базовая длина – длина участка поверхности, которая выбирается для измерения шероховатости без учета других видов неровности, имеющих шаг больше L.

Шероховатость поверхности образуется в результате многих причин. Например, при механической обработке режущий инструмент оставляет после себя риски разной формы, величины и направления; в процессе воздействия инструмента на деталь возникают пластические деформации; неровности поверхности могут возникнуть в результате вибраций упругой системы станок-деталь-инструмент и от других причин. Реальная поверхность будет отличаться от номинальной при исследовании профиля поверхности в разных направлениях.

ГОСТ 2789-73 регламентирует следующие параметры ШП, которые должны применяться при нормировании и оценке: R_a – среднее арифметическое отклонение профиля; R_z – высота неровностей по десяти точкам; – наибольшая высота неровностей профиля; S_m – средний шаг неровностей; S – средний шаг неровностей по вершинам; t_p – относительная опорная длина профиля; где p – числовое значение уровня сечения профиля.

Высота неровностей R_z есть сумма средних арифметических абсолютных отклонений точек пяти наибольших максимумов и пяти наибольших минимумов профиля в пределах базовой длины.

Средний шаг неровностей S_ш есть среднее арифметическое значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины. Средний шаг неровностей по вершинам S вычисляется как среднее арифметическое значение шага неровностей профиля по вершинам в пределах базовой длины.

Средний шаг неровностей S_ш есть среднее арифметическое значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины. Средний шаг неровностей по вершинам S вычисляется как среднее арифметическое значение шага неровностей профиля по вершинам в пределах базовой длины.

Числовые значения R_a, R_z, R_max, S_m, S выбираются по соответствующим таблицам стандарта.

Обозначения шероховатости на чертежах (ГОСТ 2.309-73)

Рекомендации по выбору параметров шероховатости

Для назначения величины параметров ШП. Можно сделать следующие общие рекомендации.

1. Величину параметров ШП следует назначать исходя из эксплутационного назначения изделий.

2. Шероховатость поверхности в основном обусловлена технологией изготовления изделий, которая, в свою очередь, выбирается в соответствии с заданной точностью размеров. Например, получить точность второго класса можно путем алмазного обтачивания, чистового протягивания и так далее, при этом получаются поверхности R_a=2,5..0,32 мкм. Таким образом, при назначении величины параметров шероховатости можно руководствоваться заданной точностью сопряжения (допуск посадки ) и точностью изготовления (класс точности).

3. В практике при назначении величины R_z рекомендуется пользоваться следующим соотношением между высотой микронеровностей и допуском размера δ: для квалитетов 6..9 ; для квалитетов грубее 9.

4. На сопряженные поверхности должна назначаться одинаковая величина параметров шероховатости.

5. Трущиеся поверхности должны быть тем чище, чем выше относительные скорости и чем больше удельные давления на них.

6. При посадках с натягом следует назначать низкую шероховатость, чтобы исключить влияние микронеровности на прочность посадок.

7. При проектировании машин, аналогичных существующим, шероховатость поверхностей детали, хорошо зарекомендовавшую себя в процессе эксплуатации, следует сохранять.