Шероховатость металла

Автор: Волков Семён

Дата публикации: 30 Апреля 2024

Содержание:

• Шероховатость металла по видам обработки
• Что такое шероховатость плоскости по видам обработки
• Шероховатость при токарной обработке
• Как измеряется шероховатость плоскости по видам обработки
• Таблицы шероховатости металлов
• Виды поверхностей по классам шероховатостей
• Числовые значения параметров шероховатости
• Шероховатость поверхности при механических методах обработки

Шероховатость металла по видам обработки

Те, кто окончил технические университеты и начинает работу по профессии, часто сталкиваются с такой концепцией, как шероховатость поверхности производимых деталей. Например, при создании металлического каркаса. Встает вопрос - что же такое шероховатость поверхности в контексте различных способов обработки?

Что такое шероховатость плоскости по видам обработки

Процесс создания необходимого компонента включает в себя множество стадий обработки, каждая из которых выполняется в соответствии с техническими чертежами и эскизами. Сырье проходит через этапы нагрева, сверления, резки и другие технологические процедуры.

Обработка любого изделия создает специфический узор на его поверхности, который представляет собой небольшую шагрень, выступы, микроскопические трещины и царапины. Все этот рисунок проявляется в форме шероховатости на обработанной поверхности предмета.

В зависимости от характера технологического воздействия формируется специфический тип шероховатости поверхности. Все разновидности и метрики данного феномена описаны в ГОСТ 2789-73 под названием «Шероховатость поверхности».

В стандарте представлены детальные данные, снабженные иллюстрациями неровностей. Изменения на поверхности материала, невидимые невооруженным глазом, могут быть вызваны различными видами технического воздействия. Исследование данных неровностей проводится с использованием микроскопа.

Основные критерии для оценки шагрени включают:

• В десяти местах измеряется высота обрабатываемой поверхности.
• Средний показатель отклонения уровня плоскости;
• Средний размер неровностей;
• Точка с максимальной высотой на поверхности после обработки;
• Профильная длина опоры.

Заключительные фрезеровочные и шлифовальные операции по металлу, а также полировка изделий, обеспечивают максимальное выравнивание обрабатываемой поверхности. Однако, внутренние преобразования на уровне молекул в материале приводят к определенным эффектам, проявляющимся в форме микроскопической шагрени.

Шероховатость при токарной обработке

Данный показатель представлен в форме множества небольших шагов основной длины обрабатываемой поверхности и ее неровностей. Модернизированное токарное оборудование гарантирует наивысшее качество изготовления деталей. Шагрень во время токарной обработки - это параметр, расчёт которого происходит даже на этапе проектирования будущего продукта.

Нередко на многих станках уже предустановлены необходимые показатели шагрени на плоскости, что значительно упрощает работу рабочего персонала и способствует росту производительности. Главным условием в этом процессе являются точные характеристики шагрени для определенного материала, из которого будет изготовлена конкретная деталь.

Как измеряется шероховатость плоскости по видам обработки

Ни одна из новейших технологий обработки шагренированной поверхности не способна добиться абсолютной гладкости. Поэтому всегда присутствуют некие отклонения от установленного проектного рисунка детали. Такие отклонения могут быть макро или микрогеометрическими.

Обычно можно выделить три главных вида данного показателя:

• Происхождение шагреня (возникает при воздействии абразивных приспособлений на изделие);
• Операционная (проявляется в результате фрикции и естественного износа в ходе технологического процесса);
• Результат трения при стационарной обработке, выражающийся в установившемся равновесии.

Измерение шагрени может быть проведено на общих основаниях или по отдельным элементам. Большей точностью характеризуется последний способ, хотя он требует больше усилий. В реальной жизни обычно используются три преимущественных метода измерения:

• С использованием пробника, верхнюю поверхность анализируют профилометром - специализированным девайсом, оснащенным миниатюрной алмазной иглой. Чувствительный наконечник на ее конце отправляет сигналы устройству в процессе контроля плоскости. Работа этого приспособления схожа с функционированием эхолота.

Профилометры могут быть электронными, индуктивными или пьезоэлектрическими. Существуют более сложные устройства, называемые профилографами, которые в состоянии записывать все совершенные измерения для последующего анализа экспертами в этой области - технологами.

• Это измерительный подход, представляющий шагрень с помощью оптики, используя бесконтактный способ и включающий в себя несколько вариантов выполнения расчетов.

С помощью растрового метода обработка осуществляется следующим образом: на подготовленную поверхность прикрепляется пластинка из утонченного стекла, которое предварительно покрывается специальным растром, напоминающим сетку. Затем осуществляется подача световых лучей под конкретным углом, при этом линии растра выравниваются с неровностями поверхности, воспроизводя ее рельеф.

Используя тень в качестве инструмента, можно изучить элемент с помощью специализированной линейки, которая имеет наклонное ребро. Именно на этом ребре проходит луч света. В результате образуется тень, которая точно отражает структуру поверхности изучаемого объекта. В дальнейшем такую тень детально изучают при помощи микроскопа.

• Метод микроинтерференции. Оценка плоскости совершается благодаря закручивающимся полосам, которые генерирует прибор, называемый интерферометром. Затем анализируют его результаты под микроскопом, позволяющим получить детальное изображение поверхности.

Рельефность поверхности определяет возможности последующего использования изготовленных компонентов. От этого параметра зависит успешность процессов сварки различных деталей, их окраски и прочих последующих манипуляций.

Диаграмма неровностей

Первоначальная неровнота поверхности материала обусловлена его технологической обработкой. Применительно к большинству поверхностей, горизонтальный интервал unevenness захватывает отметки от 1 до 1000 микрометров, в то время как его высота варьируется между 0,01 и 10 микрометрами. От трения и износа первичную неровность transformiruetsya, как что происходит изменение эксплуатационной неровности. Выделенная эксплуатационная неровность, которую можно создать при неизменных условиях трения, определяется как равновесная неровнота.

Класс	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
Ra	100	50	25	12.5	6.3	3.2	1.6	0.8	0.4	0.2	0.1	0.08	0.025	0.01
Rz	400	200	100	50	25	12.5	6.3	3.2	1.6	0.8	0.4	0.2	0.1	0.05
Пескоструйная обработка	Rz400
Ковка в штампах	Rz400	Rz200	Rz100
Отпиливание	Rz400
Сверление			Rz100	Rz50	Rz25
Зенкерование черновое			Rz100	Rz50	Rz25
Зенкерование чистовое				Rz50	Rz25	3.2	1.6
Развертывание нормальное						3.2	1.6	0.8
Развертывание точное							1.6	0.8	0.4
Развертывание тонкое								0.8	0.4	0.2
Протягивание					Rz25	3.2	1.6	0.8	0.4
Точение черновое	Rz400	Rz200	Rz100	Rz50
Точение чистовое			Rz100	Rz50	Rz25	3.2	1.6	0.8
Точение тонкое						3.2	1.6	0.8	0.4
Строгание предварительное	Rz400	Rz200	Rz100	Rz50
Строгание чистовое			Rz100	Rz50	Rz25	3.2	1.6
Строгание тонкое							1.6	0.8
Фрезерование предварительное		Rz200	Rz100	Rz50	Rz25
Фрезерование чистовое					Rz25	3.2	1.6
Фрезерование тонкое						3.2	1.6	0.8
Шлифование предварительное					Rz25	3.2	1.6
Шлифование чистовое							1.6	0.8	0.4
Шлифование тонкое									0.4	0.2
Шлифование — отделка											0.1	0.08	Rz0.1	Rz0.05
Притирка грубая								0.8	0.4
Притирка средняя									0.4	0.2	0.1
Притирка тонкая											0.1	0.08	Rz0.1	Rz0.05
Хонингование нормальное							1.6	0.8	0.4	0.2
Хонингование зеркальное									0.4	0.2	0.1	0.08
Шабрение						3.2	1.6	0.8
Прокатка				Rz50	Rz25	3.2	1.6	0.8
Литье в кокиль	Rz400	Rz200	Rz100	Rz50
Литье под давлением	Rz400	Rz200	Rz100	Rz50	Rz25	3.2
Литье прецизионное				Rz50	Rz25	3.2	1.6
Литье пластмасс, прецизионное					Rz25	3.2	1.6	0.8	0.4	0.2	0.1

Таблицы шероховатости металлов