Chropowatość powierzchni jest ważnym wskaźnikiem technicznym, który odzwierciedla mikroskopijny błąd kształtu geometrycznego powierzchni części i jest główną podstawą do testowania jakości powierzchni części; to, czy jest to uzasadnione, czy nie, jest bezpośrednio związane z jakością, żywotnością i kosztami produkcji produktu.
Istnieją trzy metody doboru chropowatości powierzchni części mechanicznych, a mianowicie metoda obliczeniowa, metoda badań i metoda analogii. W projektowaniu części mechanicznych najczęściej stosowaną metodą jest metoda analogii, która jest prosta, szybka i skuteczna. Zastosowanie metody analogii wymaga wystarczających materiałów referencyjnych, a różne istniejące podręczniki projektowania mechanicznego zawierają bardziej wyczerpujące materiały i dokumenty. Najczęściej stosowana jest chropowatość powierzchni odpowiednia do klasy tolerancji.
Ogólnie rzecz biorąc, im mniejszy jest wymóg tolerancji wymiarowej części mechanicznych, tym mniejsza jest wartość chropowatości powierzchni części mechanicznych, ale nie ma między nimi ustalonej zależności funkcjonalnej. Na przykład uchwyty, koła ręczne w niektórych maszynach, instrumenty, urządzenia sanitarne i zmodyfikowana powierzchnia niektórych części mechanicznych w maszynach spożywczych, ich powierzchnie muszą być obrabiane bardzo gładko, to znaczy wymagania dotyczące chropowatości powierzchni są wysokie, ale ich wymiary wymagania dotyczące tolerancji są bardzo wysokie. Niski. Ogólnie rzecz biorąc, w przypadku części z wymaganiami dotyczącymi tolerancji wymiarowej nadal istnieje pewna zgodność między poziomem tolerancji a wartością chropowatości powierzchni.
W niektórych podręcznikach projektowania części mechanicznych i monografiach produkcji mechanicznej znajduje się wiele wstępów dotyczących doświadczenia i wzorów obliczeniowych zależności między chropowatością powierzchni części mechanicznych a tolerancją wymiarową części mechanicznych i są one wymienione do wyboru przez czytelników, ale jako dopóki czytasz uważnie, okaże się, że chociaż przyjęto dokładnie ten sam empiryczny wzór obliczeniowy, wartości na liście nie są takie same, a niektóre z nich znacznie się różnią. Powoduje to zamieszanie u osób, które nie są zaznajomione z sytuacją. Zwiększa to również ich trudność w wyborze chropowatości powierzchni do obróbki części mechanicznych.
W rzeczywistej pracy, dla różnych typów maszyn, ich części mają różne wymagania dotyczące chropowatości powierzchni przy tej samej tolerancji wymiarowej. To jest problem stabilności współpracy. W procesie projektowania i wytwarzania części mechanicznych, dla różnych typów maszyn wymagania dotyczące stabilności i wymienności części są różne. W istniejącym podręczniku projektowania części mechanicznych odzwierciedlone są głównie następujące trzy typy:
Pierwsza kategoria stosowana jest głównie w maszynach precyzyjnych, które wymagają dużej stabilności współpracy. Wymagane jest, aby granica zużycia części nie przekraczała 10 procent wartości tolerancji wymiarowej części podczas użytkowania lub po wielokrotnym montażu. Jest to główne zastosowanie Na powierzchni precyzyjnych przyrządów, mierników, precyzyjnych narzędzi pomiarowych i powierzchni ciernej niezwykle ważnych części, takich jak wewnętrzna powierzchnia cylindrów, główny czop precyzyjnych obrabiarek i główny czop wytaczania współrzędnościowego maszyny.
Druga kategoria jest stosowana głównie do zwykłych maszyn precyzyjnych, które wymagają dużej stabilności współpracy, wymagają, aby granica zużycia części nie przekraczała 25 procent wartości tolerancji części i wymaga bardzo dobrej powierzchni styku. Stosowany jest głównie w takich jak obrabiarki, narzędzia, powierzchnie współpracujące z łożyskami tocznymi, otwory na kołki stożkowe i powierzchnie stykowe o stosunkowo dużych prędkościach, takie jak współpracujące powierzchnie łożysk ślizgowych, powierzchnie robocze zębów kół zębatych itp.
Trzecia kategoria jest stosowana głównie w maszynach ogólnych, wymagających, aby granica zużycia części mechanicznych nie przekraczała 50 procent wartości tolerancji wymiarowej i nie ma powierzchni styku względnych części ruchomych, takich jak pokrywy skrzynek, tuleje, powierzchnie wymagające bliski kontakt, wpusty i rowki wpustowe Powierzchnia robocza; powierzchnia styku z małą względną prędkością ruchu, taka jak otwór wspornika, tuleja, powierzchnia robocza z otworem na wał koła, reduktor itp.
Tutaj przeprowadzamy analizę statystyczną różnych wartości tabelarycznych w podręczniku projektowania mechanicznego i przekształcamy starą normę krajową dotyczącą chropowatości powierzchni (GB{{0}}) w nową normę krajową (GB1031-83) ogłoszona przez międzynarodową normę ISO w 1983 r. ), przy użyciu preferowanego parametru oceny, czyli średniej arytmetycznej odchylenia konturu Ra=(1)/(l)∫l0|y|dx. Korzystając z pierwszej serii wartości liczbowych preferowanych przez Ra, wydedukowano zależność między chropowatością powierzchni Ra a tolerancją wymiarową IT jako
Klasa 1: Ra Większy lub równy 1,6 Ra Mniejszy lub równy 0,008×IT
Ra mniejszy lub równy {{0}}.8Ra mniejszy lub równy 0,010×IT
Typ 2: Ra Większy lub równy 1,6 Ra Mniejszy lub równy 0,021×IT
Ra mniejszy lub równy {{0}}.8Ra mniejszy lub równy 0,018×IT
Klasa 3: Ra mniejsze lub równe 0,042×IT
Wymień trzy powyższe wyrażenia relacyjne, jak pokazano w Tabeli 1, Tabeli 2 i Tabeli 3.
W projektowaniu części mechanicznych, wybierając wartość chropowatości powierzchni zgodnie z tolerancją wymiarową, odpowiednią wartość tabeli należy wybrać zgodnie z różnymi typami maszyn.
Należy zauważyć, że Ra w tabeli przyjmuje wartość pierwszego szeregu, natomiast wartość graniczna starej normy krajowej Ra jest wartością drugiego szeregu. Podczas konwersji wystąpią problemy z górnymi i dolnymi wartościami liczbowymi. W tabeli używamy górnego poziomu dla wartości w tabeli, ponieważ jest to korzystne dla poprawy jakości produktu, a dolnego poziomu dla poszczególnych wartości. Treść i forma tabeli odpowiadającej stopniowi tolerancji i chropowatości powierzchni starej normy krajowej są stosunkowo skomplikowane. Dla tej samej klasy tolerancji, tego samego rozmiaru, tego samego rozmiaru podstawowego, wartości chropowatości powierzchni otworu i wału są różne, a także różne są wartości różnych typów pasowania. , to dlatego, że wartość tolerancji starego standardu tolerancji i pasowania (GB159-59) jest związana z powyższymi czynnikami. Obecna nowa norma krajowa tolerancja i pasowanie (GB1800-79) ma tę samą standardową wartość tolerancji dla każdego podstawowego wymiaru w tej samej klasie tolerancji i tym samym segmencie wielkości, co znacznie upraszcza tabelę zgodności między klasą tolerancji a chropowatością powierzchni, a także jest bardziej naukowy i rozsądny.
W pracach projektowych w ostatecznym rozrachunku wybór chropowatości powierzchni musi wynikać z rzeczywistości i w pełni mierzyć funkcję powierzchni oraz ekonomię procesu części, aby dokonać rozsądnego wyboru. Stopnie tolerancji i wartości chropowatości powierzchni podane w tabeli mogą służyć jako punkt odniesienia przy projektowaniu.
