6.6. Волнистость поверхности

Волнистость является отклонением поверхности любой формы, возникающей в связи с деформацией и колебаниями в системе «станок – приспособление – инструмент – деталь».

Волнистостью называется совокупность периодически повторяющихся неровностей на поверхности, и она занимает промежуточное положение между шероховатостью и отклонениями формы поверхности, граница между которыми устанавливается по величине отношения Sw к высоте неровностей Wz. Отклонения, у которых ≤ 50, относятся к шероховатости, если > 1000, то – к погрешностям формы, а в случае, если 50 < ≤ 1000, это будет волнистость.

Значения высоты волнистости и шероховатости примерно одинаковы, а вот шаг волнистости значительно больше, чем шаг профиля шероховатости.

Средняя линия профиля m_w – линия, имеющая форму номинального профиля и делящая профиль волнистости таким образом, что в области участка измерения lw сумма квадратов расстояний (y₁, y₂, …, y_{n – 1}, y_n) точек профиля до этой линии минимальна (рис. 6.16).

Длина участка измерения волнистости lw – длина базовой линии волнистости, которая необходима для определения параметров волнистости, она должна быть не менее пятикратного наибольшего шага Swi волнистости.

Высота волнистости Wz – среднее арифметическое значение из пяти значений высоты неровности:

Wz = (w₁ + w₂ + w₃ + w₄ + w₅). (6.8)

Предельные значения параметра Wz выбираются из ряда: 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,6; 3,2; 6,3; 12,5; 25; 50; 100; 200 мкм.

Рис. 6.16

Наибольшая высота волнистости Wmax – расстояние между наивысшей и наинизшей точками профиля волнистости в пределах отдельных участков измерений на одной полной волне.

Средний шаг волнистости Sw – среднее арифметическое значений длины отрезков средней линии Sw1, Sw2, … , Swn, последовательно расположенных в пределах участка измерения, ограниченных точками пересечения с соседними участками профиля волнистости (см. рис. 6.16):

Sw =

(6.9)

Средний шаг волнистости для деталей с круглым сечением может быть выражен в угловых единицах.

7. Допуски формы и расположения поверхностей

Точность геометрических параметров деталей характеризуется не только точностью размеров ее элементов, но и точностью формы и взаимного расположения поверхностей. Отклонения формы и расположения поверхностей возникают в процессе обработки деталей из-за неточности и деформации станка, инструмента и приспособления; деформации обрабатываемого изделия; неравномерности припуска на обработку; неоднородности материала заготовки и т. п.

В подвижных соединениях эти отклонения приводят к уменьшению износостойкости деталей вследствие повышенного удельного давления на выступах неровностей, к нарушению плавности хода, шуму и т. д.

В неподвижных соединениях отклонения формы и расположения поверхностей вызывают неравномерность натяга, вследствие чего снижаются прочность соединения, герметичность и точность центрирования.

Отклонения формы и расположения поверхностей снижают технологические показатели изделий. Так, они существенно влияют на точность и трудоемкость сборки и повышают объем пригоночных операций, снижают точность измерения размеров, влияют на точность базирования детали при изготовлении и контроле.