Шероховатость поверхности является важным техническим показателем, который отражает микроскопическую погрешность геометрической формы поверхности детали и является основной основой для проверки качества поверхности детали; разумно это или нет, напрямую связано с качеством, сроком службы и себестоимостью продукта.
Существует три метода выбора шероховатости поверхности механических деталей, а именно метод расчета, метод испытаний и метод аналогии. При проектировании механических деталей наиболее часто используется метод аналогий, который является простым, быстрым и эффективным. Применение метода аналогий требует достаточного количества справочных материалов, а различные существующие руководства по механическому проектированию содержат более полные материалы и документы. Наиболее часто используется шероховатость поверхности, соответствующая классу допуска.
Как правило, чем меньше требования к допуску размеров механических деталей, тем меньше значение шероховатости поверхности механических деталей, но между ними нет фиксированной функциональной зависимости. Например, ручки, маховики на некоторых машинах, приборах, сантехническом оборудовании, а также модифицированная поверхность некоторых механических деталей на пищевом оборудовании, их поверхности требуют очень гладкой обработки, то есть требования к шероховатости поверхности высоки, но их размерность Требования к толерантности очень высоки. Низкий. В целом для деталей с требованиями к допускам размеров все же существует определенное соответствие между уровнем допуска и значением шероховатости поверхности.
В некоторых руководствах по проектированию механических деталей и монографиях по механическому производству есть много вводных сведений об опыте и расчетных формулах взаимосвязи между шероховатостью поверхности механических деталей и допуском на размер механических деталей, и они перечислены на выбор читателей, но как пока вы внимательно читаете, вы обнаружите, что, хотя принята одна и та же формула эмпирического расчета, значения в списке не совпадают, а некоторые из них имеют большие различия. Это создает путаницу для тех, кто не знаком с ситуацией. Это также усложняет выбор шероховатости поверхности для механической обработки деталей.
В реальной работе для разных типов машин их детали предъявляют разные требования к шероховатости поверхности при одинаковом допуске на размеры. Это проблема стабильности сотрудничества. В процессе проектирования и изготовления механических деталей для разных типов машин требования к устойчивости и взаимозаменяемости деталей различны. В существующем руководстве по проектированию механических деталей в основном отражены следующие три типа:
Первая категория в основном используется в точном машиностроении, где требуется высокая стабильность взаимодействия. Требуется, чтобы предел износа деталей не превышал 10% величины допуска на размеры деталей в процессе эксплуатации или после повторной сборки. Это основное применение на поверхности прецизионных инструментов, счетчиков, прецизионных измерительных инструментов и поверхности трения чрезвычайно важных деталей, таких как внутренняя поверхность цилиндров, главная цапфа прецизионных станков и главная шейка координатно-расточного станка. машины.
Вторая категория в основном используется для обычных прецизионных машин, которые требуют высокой стабильности взаимодействия, требуют, чтобы предел износа деталей не превышал 25 процентов значения допуска деталей и требует очень хорошей контактной поверхности. Он в основном используется в таких станках, инструментах, поверхностях, сопряженных с подшипниками качения, отверстиях для конических штифтов и контактных поверхностях с относительно высокими скоростями, таких как сопрягаемые поверхности подшипников скольжения, рабочие поверхности зубьев шестерен и т. д.
Третья категория в основном используется для машин общего назначения, требующих, чтобы предел износа механических частей не превышал 50 процентов значения допуска на размер, и не было контактной поверхности соответствующих движущихся частей, таких как крышки коробки, втулки, поверхности, которые требуют тесный контакт, ключи и шпоночные пазы Рабочая поверхность; контактные поверхности с малой относительной скоростью движения, такие как отверстие кронштейна, втулка, рабочая поверхность с отверстием вала колеса, редуктор и т. д.
Здесь мы проводим статистический анализ различных табличных значений в руководстве по механическому проектированию и преобразовываем старый национальный стандарт шероховатости поверхности (GB{{0}}) в новый национальный стандарт (GB1031-83). обнародованным международным стандартом ISO в 1983 г.), используя предпочтительный параметр оценки, то есть значение среднего арифметического отклонения контура Ra=(1)/(l)∫l0|y|dx. И используя первую серию числовых значений, которые предпочтительны для Ra, соотношение между шероховатостью поверхности Ra и допуском на размер IT выводится как
Класс 1: Ra Больше или равно 1,6 Ra Меньше или равно 0,008×IT
Ra Меньше или равно {{0}}.8Ra Меньше или равно 0,010×IT
Тип 2: Ra Больше или равно 1,6 Ra Меньше или равно 0,021×IT
Ra Меньше или равно {{0}}.8Ra Меньше или равно 0,018×IT
Класс 3: Ra Меньше или равно 0,042×IT
Перечислите приведенные выше три реляционных выражения, как показано в Таблице 1, Таблице 2 и Таблице 3.
При проектировании механических деталей при выборе значения шероховатости поверхности в соответствии с допуском на размер соответствующее табличное значение следует выбирать в соответствии с различными типами машин.
Следует отметить, что Ra в таблице принимает значение первой серии, в то время как предельное значение старого национального стандарта Ra является значением второй серии. При конвертации будут проблемы с верхними и нижними числовыми значениями. В таблице мы используем верхний уровень для значений в таблице, поскольку это выгодно для улучшения качества продукта, и нижний уровень для отдельных значений. Содержание и форма таблицы, соответствующей классу допуска и шероховатости поверхности старого национального стандарта, относительно сложны. Для одного и того же класса допуска, одного и того же размера, одного и того же базового размера значения шероховатости поверхности отверстия и вала различны, а также различны значения различных типов посадок. , это связано с тем, что значение допуска старого стандарта допуска и посадки (GB159-59) связано с указанными выше факторами. Текущий новый национальный стандарт допуска и посадки (GB1800-79) имеет одинаковое стандартное значение допуска для каждого основного размера в том же классе допуска и том же сегменте размера, что значительно упрощает таблицу соответствия между классом допуска и шероховатостью поверхности, а также более научно и обоснованно.
В проектных работах, в конечном счете, выбор шероховатости поверхности должен исходить из реальности и полностью измерять функцию поверхности и экономичность процесса детали, чтобы сделать разумный выбор. Классы допуска и значения шероховатости поверхности, приведенные в таблице, можно использовать в качестве ориентира при проектировании.
