2.5.2 Факторы, влияющие на точность обработки
Точность детали характеризуется погрешностью ∆ отдельных участков в отношении размеров, форм и расположения. Считается точной та деталь, у которой погрешность не превышает допуска и, заданного конструктором (Δ ≤ δ). К основным неизбежным причинам, вызывающим погрешности, относятся: неточность изготовления станка, приспособления и инструментов, жесткость системы: станок - приспособление - инструмент - деталь (СПИД), неоднородность материала обрабатываемой заготовки, приспособлений и станков, деформация станка под действием сил резания и нагрева трущихся частей и др.
Под влиянием силы резания происходит деформация упругой системы СПИД. Способность системы противостоять деформации определяет ее жесткость.
Полученная неточность обработки поверхности является результатом влияния каких-либо факторов погрешности. Причем погрешности могут быть случайными или систематическими. Случайными называют погрешности, которые не подчиняются влиянию видимых законов. Систематическими называют погрешности, имеющие постоянный характер, вызываемые закономерно при обработке заготовок. Например, если будет неправильно установлен резец, то все обрабатываемые детали получат систематическую погрешность, выраженную определенной величиной, т.е. неправильность установки резца вызывает неточность изготовления всех деталей, которые были изготовлены этим резцом. Кроме того, детали не получаются одинаковыми в результате влияния случайных погрешностей, зависящих от материала, неравномерности подачи и других причин.
2.5.3 Шероховатость поверхностей деталей
Даже после обтачивания детали чистовым резцом на ее поверхности остаются микрометрические выступы и впадины - шероховатости, напоминающие по своей форме резьбу.
Шероховатость поверхности – совокупность неровностей (выступов и впадин) с относительно малыми шагами, рассматриваемыми на базовой длине.
Шероховатость поверхностей оказывает большое влияние на качество соединений, особенно на качество подвижных соединений. С уменьшением шероховатости снижается трение и износ сопрягаемых поверхностей, улучшаются условия смазки. В неподвижных соединениях с уменьшением шероховатости увеличивается антикоррозионная стойкость деталей, создается определенность натягов, улучшается герметичность соединений, увеличивается усталостная прочность деталей.
Для характеристики шероховатости поверхности ГОСТ 2789 введены понятия: геометрическая поверхность, реальная поверхность, неровности, измеренная поверхность, геометрический профиль, измеренный профиль, шаг неровностей, базовая длина и средняя линия профиля (рисунок 2.40,а).
По ГОСТ 2789 для оценки шероховатости рекомендуется один или несколько из следующих шести параметров (рисунок 2.40,б):
RA – среднее арифметическое отклонение профиля;
RZ – высота неровностей профиля по десяти точкам:
Rmax – наибольшая высота неровностей профиля (расстояние между линией выступов и линией впадин;
Sm- – средний шаг неровностей профиля;
S – средний шаг неровностей по вершинам профиля;
tp – относительная опорная длина профиля;
где р – числовое значение уровня сечения профиля.
Основные параметры шероховатости:
Rа - среднее арифметическое отклонение профиля - среднее арифметическое абсолютных значений отклонения профиля по всем точкам в пределах базовой длины;
или
;
(2.14)
Rz - сумма средних абсолютных высот точек пяти наибольших минимумов Нimin и пяти наибольших максимумов Нimax профиля в пределах базовой длины:
.
(2.15)
Значение параметров Rа и Rz выбираются по специальным таблицам, причем параметр Rа - предпочтительнее.
Повышенный класс обработки связан с дополнительными затратами труда и средств и не всегда нужен. Поэтому, изучив условия и характер работы детали, нужно установить, какие точность и класс чистоты обработки необходимы для данной детали и будут наиболее целесообразными в технико-экономическом отношении.
Рисунок 2.40. Схема шероховатости обрабатываемых поверхностей