Шероховатость поверхностей Преподаватель спецдисциплин Костина Т.В. Преподаватель «Инженерной графики» Куренковой В.В.

Содержание Цели и задачи урока Для чего нужна шероховатость? Микрогеометрия поверхности Образцы деталей с разным качеством поверхности Параметры и характеристики шероховатости поверхности Профилограмма Параметр шероховатости Rz Наибольшая высота профиля (символ Rmax) Нормирование шероховатости поверхности Структура обозначения шероховатости поверхности Обозначение шероховатости на контуре детали Приборы оценки шероховатости поверхности Набор образцов шероховатости поверхности Эталоны шероховатости поверхности GRIT, SHOT

Цели и задачи урока Образовательные: - изучить общие правила нанесения шероховатости поверхности на чертеже детали; Развивающие: - формирование знаний студентов в самостоятельной оценке качества шероховатости; - развивать логическое мышление; - развивать научный кругозор. Воспитательные: - воспитывать внимание, повышать интерес к изучаемому предмету; - овладевать коммуникативными умениями; Методические: - внедрение метода проектов в образовательный процесс; - использование мультимедийных информационных технологий обучения; - использование опорного конспекта с целью активизации обучения. Задачи урока: - дать общие сведения о шероховатости поверхности; - рассмотреть параметры шероховатости поверхности; - показать связь изучаемого материала с практическим применением в конструкциях машин, механизмах, быту, а так же с использованием данного материала в дальнейшей профессиональной деятельности.

Для чего нужна шероховатость? Проектируя машины, конструктор задает не только точность, с какой должны быть выдержаны размеры элемента детали, но и допустимую шероховатость его поверхности, обеспечивающую длительную работоспособность детали. Конструктор также должен также учитывать экономический фактор – чем выше требования к качеству поверхности, тем дороже ее изготовление.

Микрогеометрия поверхности Если рассмотреть в сильную лупу или под микроскопом (профилометром) поверхность какой-либо детали, то даже на хорошо отполированной поверхности будут заметны микронеровности. Совокупность этих неровностей, образующих рельеф поверхности на определенной базовой длине l, называется шероховатостью ( ГОСТ ).

Образцы деталей с разным качеством поверхности На рисунке 1 изображены два валика, диаметры которых при измерении микрометром оказались практически равными, но шероховатость (высота гребешков) на валике α больше, чем на валике б. Если принять, что валики будут работать в одинаковых условиях, то установленный расчетом зазор между валиком и отверстием в случае α нарушится быстрее (из-за истирания поверхностей), чем в случае б, и надежность работы механизма уменьшится. Рисунок 1 – Образцы валиков Зеркальная вырезка конусной матрицы из карбида вольфрама, шероховатость 12-го класса

Параметры и характеристики шероховатости поверхности Для оценки качества поверхности ГОСТ установил шесть параметров: 1)среднее арифметическое отклонение профиля (символ R α )- среднее арифметическое значение ординат у і некоторого количества точек, выбранных на базовой длине; 2)средняя высота неровностей профиля по 10 точкам (символ Rz)- сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины; 3)наибольшая высота профиля (символ Rmax); 4)средний шаг неровностей (символ Sm); 5)средний шаг по неровностям (символ S); 6)относительная опорная длина профиля (символ tp), определяемая как отношение опорной длины профиля ηp к базовой длине.

Профилограмма Среднее арифметическое отклонение профиля (символ Rα)- среднее арифметическое значение ординат уі некоторого количества точек, выбранных на базовой длине Рисунок 2 – Профилограмма поверхности детали 1 n Ra= Σ /y i / n i=1

Параметр шероховатости Rz Средняя высота неровностей профиля по 10 точкам (символ Rz)- сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины Рисунок 3-Профилограмма

Наибольшая высота профиля (символ Rmax) b 1, bi, bn –длины отрезков в пределах базовой длины; Si –средний шаг неровностей по вершинам; Smi- средний шаг неровностей Рисунок 4- Наибольшая высота профиля на профилограмме

Нормирование шероховатости поверхности Требования к шероховатости поверхности могут нормироваться: одним параметром (например, высотным – R α, Rz или Rmax либо шаговым- Sm или S, либо относительной опорной длиной профиля tp )- R α 0,5; Rz80 или Rmax6,3; Sm0,63 ; S0,032; tp 50 70*; двумя параметрами (например, одним высотным и одним шаговым или одним из них и параметром tp ; тремя параметрами (одним высотным, одним шаговым и tp ). * Примечание: tp относительная опорная длина профиля tp=70% при уровне сечения профиля p=50%.

Структура обозначения шероховатости поверхности Все сведения о шероховатости располагают согласно структуре обозначения шероховатости по ГОСТ Способ обработки поверхности и (или) другие дополнительные указания Условное обозначение направления неровностей Базовая длина по ГОСТ Параметр (параметры) шероховатости по ГОСТ Контур поверхности Полка знака Рисунок 5- Обозначение шероховатости

Рисунок 6 - Обозначение шероховатости поверхности без указания способа обработки Рисунок 7- Обозначение шероховатости поверхности при образовании которой обязательно удаление слоя материала Рисунок 8- Обозначение шероховатости поверхности, образование которой осуществляется без удаление слоя материала Высота h должна быть приблизительно равна применяемой на чертеже высоте цифр размерных чисел. Высота Н равна (1,5…5) h. Толщина линий знаков должна быть приблизительно равна половине толщины сплошной линии, применяемой на чертеже. Параметр высоты неровностей профиля, параметр шага неровностей профиля, относительная опорная длина профиля.

Тип направления неровностей Схематичное изображение Пояснение Параллельное, = Параллельно линии, изображающей на чертеже поверхность, к шероховатости которой устанавливаются требования Перпендикуляр ное, Перпендикулярно линии, изображающей на чертеже поверхность, к шероховатости которой устанавливаются требования Перекрещиваю щиеся, Х Перекрещивание в двух направлениях наклонно к линии, изображающей на чертеже поверхность, к шероховатости которой устанавливаются требования Произвольное, М Различные направления по отношению к линии, изображающей на чертеже поверхность, к шероховатости которой устанавливаются требования Кругообразное, С Приблизительно кругообразно по отношению к центру поверхности, к шероховатости которой устанавливаются требования Радиальное, R Приблизительно радиально по отношению к центру поверхности, к шероховатости которой устанавливаются требования

Рисунок 9- Шероховатость поверхности вдоль и поперек следа Экспресс – лаборатории завода ОАО «Амурметалл» города Комсомольска-на-Амуре

Рисунок 10- Примеры расположения обозначения шероховатости Рисунок 11- Обозначение шероховатости поверхности знаком с полкой относительно основной надписи Обозначение шероховатости на контуре детали

Рисунок 12- Пример обозначения шероховатости поверхности на детали Рисунок 13- Указание шероховатости одинаковой для всех поверхностей изделия

Рисунок 14- Указание шероховатости одинаковой для части поверхностей изделия Рисунок 15- Указание шероховатости, когда большая часть поверхностей не обрабатывается по данному чертежу

Приборы оценки шероховатости поверхности

Измеритель шероховатости поверхности TR-200 Измеритель шероховатости поверхности TR210 Измеритель шероховатости Т-1000

Измерительные комплексы для оценки шероховатости поверхности Устройство экспресс- контроля качества поверхности

Набор образцов шероховатости поверхности

Эталоны шероховатости поверхности GRIT, SHOT

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА D=D= d= = Б А 0,040 Б 0,040 А,Б 0,08 = R a5 Хонинговать 2,5 Ra5 1. В соответствии с размерами по варианту выполнить чертёж втулки 2. В зависимости от степени точности формы определить и проставить на чертеже знаки условных обозначений допусков формы и расположения поверхностей

Вариант 1 D =80 d=40 =30 Б А 0,025 Б 0,025 А,Б 0,25 = R a0,16 Полировать 2,5 Ra10

Вариант 2 D =70 d=50 =60 Б А 0,016 Б 0,016 А,Б 0,25 R a0,32 Хонинговать 2,5 Ra5

Вариант 3 D =150 d=90 =20 Б А 0,060 Б 0,060 А,Б 0,8 = R a0,63 Шлифовать 0,8 Ra2,5

Вариант 4 D =40 d=20 =40 Б А 0,040 Б 0,040 А,Б 0,8 R a1,25 Шлифовать 2,5 Ra10