Шероховатость поверхности по видам обработки металла

Классы шероховатости поверхности

Факторы, влияющие на качество поверхности

Шероховатость поверхности зависит от метода и режима обработки, качества применяемого режущего инструмента, жесткости техно­логической системы, физико-механических свойств обрабатывае­мого материала, вида применяемой смазывающе-охлаждающей жид­кости, вибраций технологической системы и др.

Каждому методу обработки (точение, шлифование и др.) соот­ветствует свой диапазон получаемой шероховатости поверхности. В табл. 3.1 приведена шероховатость поверхности при различных методах обработки стали и серого чугуна и сопоставлены параметры шероховатости с параметрами средней экономической точности. Из сопоставления этих параметров можно увидеть их взаимосвязь: чем выше точность получаемого размера, тем меньше шероховатость поверхности.

Далее, на стр. 7 см. табл. 3.1.

Таблица значений шероховатости

Классы шерохова-тости пов-стиПараметры шероховатости, мкмБазовая длина, l, мм
RaRz
1.2.3.4.5.
1.Шероховатость поверхности по видам обработки металла180, 63, 40, 50*320, 250, 200, 1608,0
2.Шероховатость поверхности по видам обработки металла240, 32, 20, 25*160, 125, 100, 80
3.Шероховатость поверхности по видам обработки металла320, 16, 10, 12,5*80, 63, 50, 40
4.Шероховатость поверхности по видам обработки металла410, 8, 5, 6,3*40, 32, 25, 202,5
5.Шероховатость поверхности по видам обработки металла55, 4, 2,5; 3,2*20, 16, 12,5; 10,0
6.Шероховатость поверхности по видам обработки металла62,5; 2,0; 1,25; 1,6*10,0 8,0; 6,30,8
7.Шероховатость поверхности по видам обработки металла71,25; 1,00; 0,63; 0,80*6,3; 5,0; 4; 3,2
8.Шероховатость поверхности по видам обработки металла80,63; 0,50; 0,32; 0,40*3,2; 5,2; 2,0; 1,6
9.Шероховатость поверхности по видам обработки металла90,32; 0,25; 0,160; 0,20*1,6; 1,25; 1,00; 0,800,25
10.Шероховатость поверхности по видам обработки металла100,160; 0,125; 0,080; 0,10*0,80; 0,63; 0,50; 0,40
11.Шероховатость поверхности по видам обработки металла110,080; 0,063; 0,0400,40; 0,32; 0,25; 0,20
12.Шероховатость поверхности по видам обработки металла120,040; 0,032; 0,0200,20; 0,16; 0,125; 0,100
13.Шероховатость поверхности по видам обработки металла130,020; 0,016; 0,0100,100; 0,080; 0,063; 0,0500,08
14.Шероховатость поверхности по видам обработки металла140,010; 0,008; 0,012*0,050; 0,040; 0,032

Примечание: * — предпочтительные значения параметров Ra

Шероховатость поверхности по видам обработки металла

Шероховатость поверхности по видам обработки металла

Обозначений шероховатости поверхности на чертежах

Шероховатость поверхности по видам обработки металла

Шероховатость поверхности по видам обработки металла

Шероховатость поверхности по видам обработки металла

Метод обработкиСоотв-щий квали-тет точн.Шерохов-сть пов-сти Ra, мкмМетод обработкиСоотв-щий квали-тет точн.Шерохов-сть пов-сти Ra, мкм
Точение: предварительное …………….. чистовое ……………………… тонкое, алмазное ……………. Фрезерование: предварительное ……………. чистовое ……………………… тонкое (торцовыми фрезами).. Сверление: Зенкерование: предварительное……………. чистовое (после чернового)… Протягивание отверстий……12 — 13 10 — 11 6 – 7 11 — 12 8 – 10 6 – 7 11 — 12 7 – 812,5 2,5 – 1,25 0,63-0,32 12,5 2,5-1,25 0,63-0,32 6,3-2,5 2,5-12,5 6,3-2,5 1,25-0,63Прошивание (для коротких отверстий) …………………….. Шлифование: обдирочное*…………. предварительное ……. чистовое ……………… тонкое ………………… Хонингование отверстий диаметром до 80 мм …………. Развертывание: предварительное…………….. чистовое……………………… тонкое ………………………… Притирка (доводка) ………. Полирование **……….— 8-10 7-8 6-7 6-7 8-9 6-7 5-6 —0,63-0,32 2,5-1,25 1,25-0,63 0,63-0,32 0,32-0,08 0,32-0,08 2,5-1,25 1,25-0,63 0,63-0,32 0,1 и меньше 0,032-0,012

*Обдирочное шлифование применяют в качестве предварительной обработки поверхностей отливок и поковок, не выдерживая допуска на размер.

**Этот метод не повышает точности размера, полученного на предшествующей обработке.

При обработке заготовок лезвийным инструментом шероховатость поверхности в значительной мере зависит от скорости резания и подачи. На рис. 3,5, а показано влияние скорости резания на шероховатость поверхности при точении стали (кривая 1) и чугуна (кривая 2). После обтачивания стальной заготовки со скоростью резания около 20 м/мин (кривая 1) наблюдается наибольшая шеро­ховатость, что связано с явлением активного образования нароста на режущей части резца. При скорости резания свыше 80 м/мин образование нароста практически прекращается. Кроме того, при высоких скоростях резания значительно уменьшается глубина пла­стически деформированного слоя, что также снижает шероховатость поверхности.

На рис. 3.5, б показана зависимость шероховатости поверх­ности от подачи при точении заготовки из стали 45 резцом с радиу­сом закругления вершины 2,5 мм. Из рисунка видно, что изменение малых подач (до 0,2 мм/об) незначительно влияет на изменение шероховатости поверхности. Но при переходе в область подач свыше 0,2 мм/об микронеровности обработанной поверхности воз­растают более интенсивно.

Читайте также:  Для чего нужен асинхронный двигатель

Шероховатость поверхности по видам обработки металла

Рис. 3.5. Графики зависимостей шероховатости поверхности от скоростей резания и подач

С увеличением глубины резания шероховатость поверхности возрастает незначительно и практически ее можно не учитывать.

Значительное влияние па шероховатость поверхности оказывает состояние режущей части инструмента: микронеровности режущей кромки инструмента ухудшают шероховатость обработанной по­верхности; это особенно заметно при обработке протяжками, раз­вертками или широкими резцами. Затупление режущего инстру­мента приводит к увеличению шероховатости обработанной по­верхности.

При обработке заготовок абразивным инструментом шерохова­тость поверхности снижается с уменьшением зернистости и повы­шением твердости шлифовального круга, повышением скорости резания, уменьшением продольной и поперечной подач.

При обработке стали с высоким содержанием углерода (С > 0 5%) получается более чистая поверхность, чем при обработке низкоуглеродистой стали.

Применение смазывающе-охлаждающей жидкости улучшает ше­роховатость обработанной поверхности. Одновременно повышается стойкость инструмента. На рис. 3.6 показано (по данным К. С. Колева) влияние охлаждения на микрогеометрию поверхности при точении стали Х4Н быстрорежущим резцом при подаче S = 0,67 мм/об: 1 — точение без применения охлаждения; 2 — охла­ждение водной эмульсией (0,5 % соды и 0,1 % мыла).

Жесткость технологической системы значительно влияет на шероховатость и волнистость поверхности. Так, например, при точении нежесткого вала с установкой на центры наибольшая шеро­ховатость поверхности получается примерно в средней части по длине вала. Недостаточная жесткость системы может быть причи­ной появления вибрации при резании и, как следствие, образова­ния волнистой поверхности.

Шероховатость поверхности по видам обработки металла

Физико-механические свойства поверхностного слоя деталей и заготовок в значительной мере зависят от воздействия тепловых и силовых факторов в процессе обработки. Поверхностный слой обработанной стальной заготовки состоит из трех зон (рис. 3.7): I – зоны резко выраженной деформации, характеризуемой иска­жением кристаллической решетки, дроблением зерен и повышенной твердостью; II – зоны деформации, характеризуемой вытянутыми зернами и снижением твердости по сравнению с первой зоной; III — переходной зоны (зоны постепенного перехода к структуре основ­ного металла).

Исходные заготовки из стали, полученные ковкой, литьем или прокатом, имеют поверхностный слой, состоящий из обезуглероженной зоны и переходной зоны, т. е. зоны с частичным обезуглерожи­ванием. Например, заготовки, полученные горячей штамповкой, имеют обезуглероженный слой в пределах 150—300 мкм, а полу­ченные свободной ковкой — от 500 до 1000 мкм.

При обработке стальных заготовок резанием глубина деформации распространяется до 100—300 мкм. У чугунных заготовок глубина распространения деформации незначительна (до 15 мкм).

При механической обработке металлов деформация поверхност­ного слоя сопровождается упрочнением (наклепом) этого слоя. С увеличением глубины резания и подачи глубина наклепанного слоя возрастает. Так, например, при черновом точении глубина наклепа составляет 200—500 мкм, при чистовом точении 25—30 мкм, при шлифовании 15—20 мкм и при очень тонкой обработке 1—2 мкм.

Шероховатость поверхности по видам обработки металла

Шероховатость поверхности по видам обработки металла

С увеличением скорости ре­зания глубина наклепа умень­шается. Это объясняется уменьшением продолжитель­ности воздействия сил реза­ния на деформируемый ме­талл. На рис. 3.8 показано (по данным К. С. Колева) влияние скорости резанияvпри точении стали ЗОХГС (кривая 1) и стали 20 (кри­вая 2) на наклеп Нd.

При шлифовании деталей доминирующим фактором яв­ляется тепловой, служащий причиной появления в поверх­ностном слое обрабатываемого металла растягивающих на­пряжений. На рис. 3.9 пока­зана схема распределения ос­таточных напряжений σ по­сле шлифования на глубину h поверхностного слоя (кри­вая 1). Появление растягива­ющих напряжений связано с быстрым нагреванием поверхностного слоя в зоне контакта металла детали с шлифовальным кругом. После прохождения шлифоваль­ного круга поверхностный слой, охлаждаясь, стремится сжаться, вызывая растягивающие напряжения. При шлифовании с выхажи­ванием (т. е. с последующим выключением продольной подачи) значительно уменьшаются напряжения растяжения и увеличи­ваются напряжения сжатия (кривая 2).

Читайте также:  Слесарный верстак чертежи с размерами

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Только сон приблежает студента к концу лекции. А чужой храп его отдаляет. 8661 — Шероховатость поверхности по видам обработки металла | 7436 — Шероховатость поверхности по видам обработки металла или читать все.

Шероховатость поверхности по видам обработки металла

Шероховатость поверхности — совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине. Измеряется в микрометрах (мкм). Шероховатость относится к микрогеометрии твёрдого тела и определяет его важнейшие эксплуатационные свойства. Прежде всего износостойкость от истирания, прочность, плотность (герметичность) соединений, химическая стойкость, внешний вид. В зависимости от условий работы поверхности назначается параметр шероховатости при проектировании деталей машин, также существует связь между предельным отклонением размера и шероховатостью. Исходная шероховатость является следствием технологической обработки поверхности материала, например, абразивами. В результате трения и изнашивания параметры исходной шероховатости, как правило, меняются.

Содержание

Параметры шероховатости [ править | править код ]

Исходная шероховатость является следствием технологической обработки поверхности материала. Для широкого класса поверхностей горизонтальный шаг неровностей находится в пределах от 1 до 1000 мкм, а высота — от 0,01 до 10 мкм. В результате трения и изнашивания параметры исходной шероховатости, как правило, меняются, и образуется эксплуатационная шероховатость. Эксплуатационная шероховатость, воспроизводимая при стационарных условиях трения, называется равновесной шероховатостью.

Шероховатость поверхности по видам обработки металла

На рисунке схематично показаны параметры шероховатости, где: l <displaystyle l> Шероховатость поверхности по видам обработки металла — базовая длина; m <displaystyle m> Шероховатость поверхности по видам обработки металла — средняя линия профиля; S m i <displaystyle S_> Шероховатость поверхности по видам обработки металла — средний шаг неровностей профиля; S i <displaystyle S_> Шероховатость поверхности по видам обработки металла — средний шаг местных выступов профиля; H i m a x <displaystyle H_> Шероховатость поверхности по видам обработки металла — отклонение пяти наибольших максимумов профиля; H i m i n <displaystyle H_> Шероховатость поверхности по видам обработки металла — отклонение пяти наибольших минимумов профиля; h i m a x <displaystyle h_> Шероховатость поверхности по видам обработки металла — расстояние от высших точек пяти наибольших максимумов до линии, параллельной средней и не пересекающей профиль; h i m i n <displaystyle h_> Шероховатость поверхности по видам обработки металла — расстояние от низших точек пяти наибольших минимумов до линии, параллельной средней и не пересекающей профиль; R m a x <displaystyle R_> Шероховатость поверхности по видам обработки металла — наибольшая высота профиля; y i <displaystyle y_> Шероховатость поверхности по видам обработки металла — отклонения профиля от линии m <displaystyle m> Шероховатость поверхности по видам обработки металла; p <displaystyle p> Шероховатость поверхности по видам обработки металла — уровень сечения профиля; b n <displaystyle b_> Шероховатость поверхности по видам обработки металла — длина отрезков, отсекаемых на уровне p <displaystyle p> Шероховатость поверхности по видам обработки металла.

  • Высотные параметры:
  • Ra — среднее арифметическое из абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины;

R a = 1 l ∫ l 0 | y i | d x <displaystyle R_=<frac <1>>int limits _^<0>left|y_
ight|,dx>Шероховатость поверхности по видам обработки металлаR a = 1 n ∑ i = 1 n | y i | <displaystyle R_=<frac <1>>sum _^left|y_

ight|>Шероховатость поверхности по видам обработки металла

Rz — сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины;

R z = ( ∑ i = 1 5 | H i m a x | + ∑ i = 1 5 | H i m i n | ) / 5 <displaystyle R_=left(sum _^<5>|H_|+sum _^<5>|H_|
ight)/5>Шероховатость поверхности по видам обработки металла

  • Rmax — наибольшая высота профиля;
  • Шаговые параметры:
    • Sm — средний шаг неровностей;
    • S — средний шаг местных выступов профиля;
    • tp — относительная опорная длина профиля, где p — значения уровня сечений профиля из ряда 10; 15; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90 %.
    • t p = 1 l ∑ i = 1 n b i <displaystyle tp=<frac <1>>sum _^b_>Шероховатость поверхности по видам обработки металла

      Ra, Rz и Rmax определяются на базовой длине l, которая может принимать значения из ряда 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,80; 2,5; 8; 25 мм.

      Параметр Ra является предпочтительным.

      Способы измерения [ править | править код ]

      ISO 8503 определяет требования по определению компараторов профиля, который предназначен для визуального и тактильного сравнения стальных поверхностей, очищенных абразивоструйным способом. Компараторы профиля поверхности используются на строительных площадках для оценки шероховатости поверхности перед нанесением красок и других подобных продуктов или перед другими видами защиты поверхности [1] .

      Читайте также:  Токарно давильные станки с чпу

      Параметры и характеристики

      Surface roughness. Parameters and characteristics

      Дата введения 1975-01-01

      Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 23.04.73 N 995 дата введения установлена 01.01.75

      Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от 07.05.80 N 2019

      Издание (август 2018 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в мае 1980 г., январе 2017 г. (ИУС 7-80, 7-2017)

      ВЗАМЕН ГОСТ 2789-59

      1. Настоящий стандарт распространяется на шероховатость изделий независимо от их материала и способа изготовления (получения поверхности). Стандарт устанавливает перечень параметров и типов направлений неровностей, которые должны применяться при установлении требований и контроле шероховатости поверхности, числовые значения параметров и общие указания по установлению требований к шероховатости поверхности.

      Стандарт не распространяется на шероховатость ворсистых и других поверхностей, характеристики которых делают невозможным нормирование и контроль шероховатости имеющимися методами, а также на дефекты поверхности, являющиеся следствием дефектов материала (раковины, поры, трещины) или случайных повреждений (царапины, вмятины и т.д.).

      (Измененная редакция, Изм. N 2).

      Требования к шероховатости поверхности

      2. Требования к шероховатости поверхности должны устанавливаться исходя из функционального назначения поверхности для обеспечения заданного качества изделий. Если в этом нет необходимости, то требования к шероховатости поверхности не устанавливаются и шероховатость этой поверхности контролироваться не должна.

      3. Требования к шероховатости поверхности должны устанавливаться путем указания параметра шероховатости (одного или нескольких) из перечня, приведенного в п.6, значений выбранных параметров (по п.8) и базовых длин, на которых происходит определение параметров.

      Если параметры Ra , Rz , определены на базовой длине в соответствии с табл.5 и 6 приложения 1, то эти базовые длины не указываются в требованиях к шероховатости.

      При необходимости дополнительно к параметрам шероховатости поверхности устанавливаются требования к направлению неровностей поверхности, к способу или последовательности способов получения (обработки) поверхности.

      Числа из табл.2-4 и п.9 используются для указания наибольших и наименьших допускаемых значений, границ допускаемого диапазона значений и номинальных значений параметров шероховатости.

      Для номинальных числовых значений параметров шероховатости должны устанавливаться допустимые предельные отклонения.

      Допустимые предельные отклонения средних значений параметров шероховатости в процентах от номинальных следует выбирать из ряда 10; 20; 40. Отклонения могут быть односторонними и симметричными.

      4. Требования к шероховатости поверхности не включают требований к дефектам поверхности, поэтому при контроле шероховатости поверхности влияние дефектов поверхности должно быть исключено. При необходимости требования к дефектам поверхности должны быть установлены отдельно.

      5. Допускается устанавливать требования к шероховатости отдельных участков поверхности (например,к участкам поверхности, заключенным между порами крупнопористого материала участкам поверхности срезов, имеющим существенно отличающиеся неровности).

      Требования к шероховатости поверхности отдельных участков одной поверхности могут быть различными.

      2-5. (Измененная редакция, Изм. N 1).

      6. Параметры шероховатости (один или несколько) выбираются из приведенной номенклатуры:

      Ra — среднеарифметическое отклонение профиля;

      Rz — наибольшая высота профиля;

      — полная высота профиля;

      Sm — средний шаг неровностей;

      S — средний шаг местных выступов профиля;

      — относительная опорная длина профиля, где — значение уровня сечения профиля.

      Параметр Ra является предпочтительным.

      (Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

      Типы направлений неровностей поверхности

      7. Типы направлений неровностей поверхности выбирают из табл.1.