Нормирование параметров шероховатости поверхности
Выбор параметров шероховатости поверхности производится в соответствии с ее функциональным назначением.
Основным во всех случаях является нормирование высотных параметров. Предпочтительно, в том числе и для самых грубых поверхностей, нормировать параметр Ra, который лучше отражает отклонения профиля, поскольку определяется по значительно большему числу точек, чем Rz.
Параметр Rz нормируется в тех случаях, когда прямой контроль Ra с помощью профилометров невозможен (режущие кромки инструментов и т. п.).
Числовые значения параметров Ra и Rz приведены в таблице 15 (см. приложение). Следует применять в первую очередь предпочтительные значения.
Технологический процесс изготовления детали и окончательная обработка поверхности детали определяет ее шероховатость. Параметры шероховатости поверхности при различных методах ее обработки даны в табл. 17(см. приложение).
Шероховатость (параметр Ra) связана с точностью изготовления изделия, т. е. с квалитетом табл.18 (см. приложение). Чем, меньше квалитет (уже поле допуска), тем более высокие требования к параметрам шероховатости.
В настоящее время существует несколько способов назначения шероховатости поверхности:
1. По выбору числовых значений для наиболее характерных видов сопряжений.
2. Шероховатость устанавливается стандартами на детали и изделия, а также на поверхности, с которыми они сопрягаются.
Пример 1.
На чертеже вала проставлен размер 30р6,но отсутствует параметр шероховатости. Известно, что вал будет соединен с деталью по посадке с натягом. Выбрать параметр шероховатости и по его числовому значению назначить вид окончательной обработки вала.
Решение
Согласно таблице 16 (см. приложение) назначают параметр Ra или Rz, - выбираем Ra
Для вала 6-го квалитета номинального размера 30 мм (интервал размеров «Св. 18 до 50 мм») по таблице18 (приложение) могут быть назначены три значения Ra: 1,6; 0,8 и 0,4 мкм Выбираем Ra = 0,8 мкм .Согласно табл. 17 (приложение) требования по точности и шероховатости выполняются при обтачивании и тонком шлифовании .
3. Когда отсутствуют рекомендации по назначению шероховатости поверхности, ограничения шероховатости могут быть связаны с допуском размера (I T), формы (TF) или расположения (ТР).
Большинство геометрических отклонений детали должно находиться в пределах поля допуска размера.
Поэтому величину параметра Rz рекомендуется назначать не более 0.33 от величины поля допуска на размер либо 0.5...0.4 от допуска расположения или формы. Если элемент детали имеет все три допуска, то следует брать допуск с наименьшей величиной:
Rz = 0,33 I T или Rz = 0,5 TF; или Rz = 0,5 ТР
Переход от параметра Rz к параметру Ra производится по соотношениям:
Ra = 0.25 Rz при Rz > 8 мкм или при Rz = 8 мкм;
Ra » 0.2 Rz при Rz < 8 мкм.
После определения параметр Ra округляют до ближайшего числа из ряда стандартных значений (см. приложение таблица 15).
Пример 2
На чертеже детали задан размер Ø42k6 
.Определить параметр шероховатости Ra.
Решение
Допуск размера I T = 16 мкм. Параметр Rz = 0,33 I T = 0,33х16 = 5,3 мкм. Параметр Ra = 0,2 Rz = 0,2х5,3 = 1,06 мкм. Для нанесения на чертеже детали принимаем Ra = 0,8 мкм.
Пример 3
На чертеже детали заданы Ø36k6 
, допуск радиального биения ТР = 9 мкм и отклонение от цилиндричности TF = 4 мкм. Определить параметр шероховатости Ra.
Решение
Допуск размера I T = 13 мкм, допуск ТР = 9 мкм, поэтому параметр Rz = 0,5 TF = 0,5 х 4 = 2 мкм. Параметр Rа = 0,2 Rz = 0,2 х 2 = 0,4 мкм. Для нанесения на чертеже детали принимаем Ra = 0,4 мкм.
ЗАДАНИЕ:
1. Задано соединение (по варианту см. таблицу 9):
- определить характер соединения;
- выбрать параметр шероховатости;
- по числовому значению параметра шероховатости назначить вид окончательной обработки отверстия и вала.
Таблица 9
| Варианты заданий | ||||||||||||||||||||
| 1, 19 | 2, 20 | 3, 21 | 4, 22 | 5, 23 | 6, 24 | 7, 25 | 8, 26 | 9, 27 | ||||||||||||
| Ø15 | H6 p5 | Ø20 | H7 s6 | Ø110 | H6 r5 | Ø90 | H7 t6 | Ø45 | H6 s5 | Ø10 | H8 s7 | Ø85 | H7 p6 | Ø50 | H8 u8 | Ø72 | H7 r6 | |||
| Варианты заданий | ||||||||||||||||||||
| 10, 28 | 11, 29 | 12, 30 | 13, 31 | 14, 32 | 15, 33 | 16, 34 | 17, 35 | 18, 36 | ||||||||||||
| Ø75 | H7 t6 | Ø30 | H8 s7 | Ø130 | H9 u8 | Ø80 | H7 s6 | Ø12 | H7 r6 | Ø28 | H7 p6 | Ø35 | H6 s5 | Ø60 | H6 r5 | Ø48 | H6 p5 | |||
2. На чертеже задан размер (см. по варианту таблицу 10). Определить параметр шероховатости Rа по расчетным формулам.
Таблица 10
| Варианты заданий | |||||
| 1,7,13,19,25 | 2,8,14,20,26 | 3,9,15,21,27 | 4,10,16,22,28 | 5,11,17,23,29 | 6,12,18,24,30 |
Ø25  | Ø15  | Ø30  | Ø45  | Ø64  | Ø85  |
3.По варианту задан размер детали, допуск формы и расположения. Определить параметр шероховатости Rа по расчетным формулам (см. таблицу 11).
Таблица 11
| Варианты | Соединение | Допуск формы, мкм | Допуск расположения, мкм | ||||
| плоскост-ноть | круглость | цилинд-ричность | соосность | перпенди-кулярность | торцовое биение | ||
| 1,7,13,19,25 | Ø32  | ||||||
| 2,8,14,20,26 | Ø36 | ||||||
| 3,9,15,21,27 | Ø70  | ||||||
| 4,10,16,22,28 | Ø55  | ||||||
| 5,11,17,23,29 | Ø18  | ||||||
| 6,12,18,24,30 | Ø50  |
4. Подробно записать решение своего варианта по всем пунктам выполнения работы.
Порядок выполнения работы:
Задание 1.
1. Выписав по своему варианту задание, по таблице 4 (см. приложение) по системе отверстия и основному отверстию для заданного поля допуска вала определить характер соединения.
2. Для выбранного соединения по таблице 16 (см. приложение) выбрать параметр шероховатости.
3. Для отверстия и вала заданного квалитета и номинального размера по таблице 18 (см. приложение) выбрать числовое значение Rа, по которому (см. таблицу 17- приложение) назначить вид окончательной обработки отверстия и вала.
Задание 2.
Решать по образцу примера 2, для нанесения на чертеже принимать предпочтительное значение Rа по таблице 15 приложения.
Задание 3.
Решать по образцу примера 3, окончательным ответом принимать предпочтительное значение Rа по таблице 15 приложения.
Контрольные вопросы:
1. Какими стандартами регламентируется шероховатость поверхности?
2. Как влияет на работу деталей машин шероховатость поверхности?
3. От чего зависит выбор параметров шероховатости поверхности?
4. Какие параметры являются основными при выборе шероховатости поверхности?
Список используемой литературы:
1. Димов Ю.В.. Метрология, стандартизация и сертификация. Питер, 2004.
2. Никифоров А.Д., Бакиев Т.А.. Метрология, стандартизация и сертификация. М.: Высшая школа, 2005.
3. Анухин В.И.. Допуски и посадки. Питер, 2005.
4. И.М.Белкин Допуски и посадки (Основные нормы взаимозаменяемости) Москва «Машиностроение», 1992.
ОТВЕТЫ К ЗАДАНИЮ:«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ».
Задание 1.
Таблица9а
| Варианты заданий | Задание | Rа | Вид окончательной обработки | Варианты заданий | Задание | Rа | Вид окончательной обработки | ||||
| Ø15 | H6 p5 | 0,4 | Тонкое развертывание | Ø75 | H7 t6 | 1,6 | Чистовое шлифование | ||||
| 0,2 | Тонкое шлифование | 0,8 | Чистовое шлифование | ||||||||
| Ø20 | H7 s6 | 1,6 | Чистовое шлифование | Ø30 | H8 s7 | 1,6 | Чистовое шлифование | ||||
| 0,8 | Чистовое шлифование | 1,6 | Предварит. шлифован. | ||||||||
| Ø110 | H6 r5 | 0,8 | Чист. разверт.,протягив. | Ø130 | H9 u8 | 6,3 | Черновое зенкерование | ||||
| 0,8 | Чистовое шлифование | 3,2 | Предварит. шлифован. | ||||||||
| Ø90 | H7 t6 | 3,2 | Предварит. шлифован. | Ø80 | H7 s6 | 3,2 | Предварит. шлифован. | ||||
| 1,6 | Предварит. шлифован. | 1,6 | Предварит. шлифован. | ||||||||
| Ø45 | H6 s5 | 0,8 | Чист. разверт.,протягив. | Ø12 | H7 r6 | 0,4 | Тонкое развертывание | ||||
| 0,4 | Тонкое обтачивание | 0,8 | Чистовое шлифование | ||||||||
| Ø10 | H8 s7 | 0,8 | Чист. разверт.,протягив. | Ø28 | H7 p6 | 1,6 | Чистовое шлифование | ||||
| 0,8 | Чистовое шлифование | 0,8 | Чистовое шлифование | ||||||||
| Ø85 | H7 p6 | 3,2 | Предварит. шлифован. | Ø35 | H6 s5 | 0,8 | Чист. разверт.,протягив. | ||||
| 1,6 | Предварит. шлифован. | 0,4 | Тонкое обтачивание | ||||||||
| Ø50 | H8 u8 | 3,2 | Предварит. шлифован. | Ø60 | H6 r5 | 0,8 | Чист. разверт.,протягив. | ||||
| 3,2 | Предварит. шлифован. | 0,8 | Чистовое шлифование | ||||||||
| Ø72 | H7 r6 | 1,6 | Чистовое шлифование | Ø48 | H6 p5 | 0,8 | Чист. разверт..протягив. | ||||
| 0,8 | Чистовое шлифование | 0,4 | Тонкое обтачивание |
Задание 2.
Таблица 10а
| Варианты заданий | |||||
| 1,7,13,19,25 | 2,8,14,20,26 | 3,9,15,21,27 | 4,10,16,22,28 | 5,11,17,23,29 | 6,12,18,24,30 |
| Ø25 | Ø15 | Ø30 | Ø45 | Ø64 | Ø85 |
| Rа = 0,8 (1,39) | Rа = 0,4 (0,73) | Rа = 0,8 (0,86) | Rа = 3,2 (3,22) | Rа = 0,8 (1,25) | Rа =0,8 (1,45) |
Задание 3.
Таблица 11а
| Варианты заданий | |||||
| 1,7,13,19,25 | 2,8,14,20,26 | 3,9,15,21,27 | 4,10,16,22,28 | 5,11,17,23,29 | 6,12,18,24,30 |
| Ø32 | Ø36 | Ø70 | Ø55 | Ø18 | Ø50 |
| Rа = 0,8 (1,2) | Rа = 0,4 (0,6) | Rа = 3,2 (5,0) | Rа = 0,8 (1,0) | Rа = 0,4 (0,6) | Rа =1,6 (2,0) |
5.8 Работа № 8 (2часа)
Тема: ПЕРЕВОД НАЦИОНАЛЬНЫХ НЕМЕТРИЧЕСКИХ ЕДИНИЦ ИЗМЕРЕНИЯ В ЕДИНИЦЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ СИСТЕМЫ СИ.
Цель работы: Научиться определять соотношение между единицами измерения СИ и наиболее часто встречающимися единицами других систем и внесистем-ными.
Материалы для выполнения работы: ГОСТ 8.417-2002 — единицы физических величин.
Описание практической работы: