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

СОДЕРЖАНИЕ

1 Введение………………………………………………. 4

2 Теоретические сведения……………………………... 4

2.1 Параметры шероховатости поверхности……… 4

2.2 Обозначение шероховатости на чертежах…….. 4

2.3 Выбор параметров шероховатости и их

числен­ных значений………………………….. 4

3. Измерение шероховатости поверхности…………… 7

3.1 Методы измерения……………………………… 7

3.2 Устройство и принцип работы профилометра… 8

3.4 Порядок работы на профилометре ……………. 9

4 Порядок выполнения лабораторной работы………. 10

5 Содержание отчета………………………………….. 11

6 Вопросы для самопроверки………………………… 11

Приложение А. Задачи…………………………………. 14
Приложение Б. ГОСТ 2.309-73………………………… 17

Приложение В. ГОСТ 2789-73…………………………. 27

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.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Параметры шероховатости поверхности

Параметры и характеристика шероховатости поверх-ности уста­навливает ГОСТ 2789-73 (см. приложение Б).

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	внутреннеговращения	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	Ra при 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 , Т_Р - 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.