A felületi érdesség fontos technikai mutató, amely az alkatrész felületének mikroszkopikus geometriai alakhibáját tükrözi, és ez a fő alapja az alkatrész felületi minőségének vizsgálatának; ésszerű-e vagy sem, közvetlenül összefügg a termék minőségével, élettartamával és előállítási költségével.
A mechanikai alkatrészek felületi érdességének megválasztására három módszer létezik: számítási módszer, vizsgálati módszer és analógiás módszer. A mechanikai alkatrészek tervezésénél a leggyakrabban alkalmazott módszer az analógiás módszer, amely egyszerű, gyors és hatékony. Az analógiás módszer alkalmazása elegendő referenciaanyagot igényel, a különböző meglévő gépészeti tervezési kézikönyvek pedig átfogóbb anyagokat és dokumentumokat biztosítanak. A leggyakrabban használt felületi érdesség a tűrésosztálynak megfelelő.
Általánosságban elmondható, hogy minél kisebb a mechanikai alkatrészek mérettűrési követelménye, annál kisebb a mechanikai alkatrészek felületi érdesség értéke, de nincs közöttük rögzített funkcionális kapcsolat. Például egyes gépeken, műszereken, szaniterek fogantyúi, kézikerekei, élelmiszeripari gépeken egyes mechanikai alkatrészek módosult felülete, ezek felülete nagyon sima megmunkálást igényel, vagyis magasak a felületi érdesség követelményei, de méretük a tolerancia követelmények nagyon magasak. Alacsony. Általánosságban elmondható, hogy a mérettűrési követelményekkel rendelkező alkatrészeknél még mindig van bizonyos megfelelés a tűrésszint és a felületi érdesség értéke között.
Egyes gépészeti alkatrésztervezési kézikönyvekben és mechanikai gyártási monográfiákban számos bevezető található a mechanikai alkatrészek felületi érdessége és a mechanikai alkatrészek mérettűrése közötti összefüggés tapasztalatairól és számítási képleteiről, amelyeket az olvasók választhatnak, de mint pl. mindaddig, amíg figyelmesen olvassa, meg fog tenni. Megállapítást nyert, hogy bár pontosan ugyanazt az empirikus számítási képletet alkalmazzák, a listában szereplő értékek nem azonosak, és némelyikük nagy eltéréseket mutat. Ez zavart kelt azok számára, akik nem ismerik a helyzetet. Ezenkívül megnehezíti a felületi érdesség kiválasztását a mechanikus alkatrészmunkákhoz.
A tényleges munkavégzés során a különböző típusú gépeknél az alkatrészeik azonos mérettűrés mellett eltérő felületi érdességre vonatkoznak. Ez az együttműködés stabilitási problémája. A mechanikai alkatrészek tervezése és gyártása során a különböző géptípusoknál eltérőek a követelmények az alkatrészek stabilitásával és cserélhetőségével szemben. A meglévő mechanikai alkatrészek tervezési kézikönyvében elsősorban a következő három típus szerepel:
Az első kategóriát elsősorban a precíziós gépekben használják, amihez nagyfokú együttműködési stabilitás szükséges. Előírás, hogy az alkatrészek kopási határa használat közben vagy ismételt összeszerelés után ne haladja meg az alkatrészek mérettűrésének 10 százalékát. Ez a fő alkalmazás precíziós műszerek, mérőeszközök, precíziós mérőeszközök felületén, valamint rendkívül fontos alkatrészek súrlódó felületén, mint például a hengerek belső felülete, a precíziós szerszámgépek fő csapja és a szúrófúrás fő csapja. gépek.
A második kategóriát elsősorban a közönséges precíziós gépekhez használják, amelyekhez nagy együttműködési stabilitás szükséges, az alkatrészek kopási határa nem haladhatja meg az alkatrészek tűrésértékének 25 százalékát, és nagyon jó érintkezési felületet igényel. Főleg szerszámgépekben, szerszámokban, gördülőcsapágyakkal párosított felületeken, kúpos csapfuratokon és viszonylag nagy sebességű érintkezési felületeken, például csúszócsapágyak illeszkedő felületén, fogaskerekek fogainak munkafelületén stb.
A harmadik kategória elsősorban az általános gépeknél használatos, amely megköveteli, hogy a mechanikai alkatrészek kopási határa ne haladja meg a mérettűrés értékének 50 százalékát, és ne legyen érintkező felülete a relatív mozgó alkatrészeknek, mint például dobozburkolatok, hüvelyek, felületek, amelyekhez szükséges. szoros érintkezés, kulcsok és kulcshornyok Munkafelület; érintkezési felület alacsony relatív mozgási sebességgel, például tartófurat, persely, munkafelület keréktengely furattal, reduktor stb.
Itt statisztikai elemzést végzünk a gépészeti tervezési kézikönyv különböző táblázatos értékeiről, és átalakítjuk a régi nemzeti felületi érdesség-szabványt (GB{0}}) egy új nemzeti szabványra (GB1031-83). az ISO nemzetközi szabvány 1983-ban kihirdetett. ), az előnyben részesített kiértékelési paraméterrel, azaz a körvonal számtani átlagos eltérési értékével Ra=(1)/(l)∫l0|y|dx. Az Ra által előnyben részesített számértékek első sorozatát felhasználva az Ra felületi érdesség és az IT mérettűrés közötti összefüggést a következőképpen vezetjük le:
1. osztály: Ra nagyobb vagy egyenlő, mint 1,6 Ra kisebb vagy egyenlő, mint 0,008×IT
Ra kisebb vagy egyenlő, mint {{0}}.8Ra kisebb vagy egyenlő, mint 0,010×IT
2. típus: Ra nagyobb vagy egyenlő, mint 1,6 Ra kisebb vagy egyenlő, mint 0,021×IT
Ra kisebb vagy egyenlő, mint {{0}}.8Ra kisebb vagy egyenlő, mint 0,018×IT
3. osztály: Ra Kisebb vagy egyenlő, mint 0.042×IT
Sorolja fel a fenti három relációs kifejezést az 1. táblázatban, a 2. táblázatban és a 3. táblázatban látható módon.
A mechanikai alkatrészek tervezésénél a felületi érdesség értékének mérettűrés szerinti kiválasztásakor a megfelelő táblázati értéket kell kiválasztani a különböző géptípusoknak megfelelően.
Megjegyzendő, hogy a táblázatban szereplő Ra az első sorozat értékét veszi át, míg a régi nemzeti szabvány Ra határértéke a második sorozat értéke. Átalakításkor problémák lesznek a felső és alsó számértékekkel. A táblázatban a felső szintet használjuk a táblázatban szereplő értékekhez, mert az előnyös a termékminőség javításához, az alsó szintet pedig az egyes értékekhez. A régi nemzeti szabvány tűrésfokozatának és felületi érdességének megfelelő táblázat tartalma és formája viszonylag bonyolult. Azonos tűrésfokozatnál, azonos méretnél, azonos alapméretnél a furat és a tengely felületi érdességértékei eltérőek, és a különböző illesztési típusok értékei is eltérőek. , ennek az az oka, hogy a régi tűrés- és illeszkedési szabvány (GB159-59) tűrésértéke a fenti tényezőkhöz kapcsolódik. A jelenlegi új nemzeti szabvány tűrés és illeszkedés (GB1800-79) ugyanazt a szabványos tűrésértéket tartalmazza minden alapmérethez ugyanabban a tűrésosztályban és azonos méretszegmensben, ami nagyban leegyszerűsíti a tűrésosztály és a felületi érdesség közötti megfelelési táblázatot, és tudományosabb és ésszerűbb is.
A tervezési munkában végső soron a felületi érdesség megválasztásának a valóságból kell kiindulnia, és teljes mértékben mérnie kell az alkatrész felületi funkcióját és folyamatgazdaságosságát az ésszerű választás érdekében. A táblázatban megadott tűrés fokozatok és felületi érdesség értékek referenciaként használhatók a tervezéshez.
