Η τραχύτητα της επιφάνειας είναι ένας σημαντικός τεχνικός δείκτης που αντανακλά το σφάλμα μικροσκοπικού γεωμετρικού σχήματος της επιφάνειας του εξαρτήματος και αποτελεί την κύρια βάση για τον έλεγχο της ποιότητας της επιφάνειας του εξαρτήματος. αν είναι λογικό ή όχι σχετίζεται άμεσα με την ποιότητα, τη διάρκεια ζωής και το κόστος παραγωγής του προϊόντος.
Υπάρχουν τρεις μέθοδοι για την επιλογή της τραχύτητας της επιφάνειας των μηχανικών μερών, δηλαδή μέθοδος υπολογισμού, μέθοδος δοκιμής και μέθοδος αναλογίας. Στο σχεδιασμό των μηχανικών μερών, η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέθοδος είναι η μέθοδος αναλογίας, η οποία είναι απλή, γρήγορη και αποτελεσματική. Η εφαρμογή της αναλογικής μεθόδου απαιτεί επαρκή υλικά αναφοράς και διάφορα υπάρχοντα εγχειρίδια μηχανικού σχεδιασμού παρέχουν πιο ολοκληρωμένα υλικά και έγγραφα. Η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη είναι η τραχύτητα επιφάνειας κατάλληλη για την κατηγορία ανοχής.
Γενικά, όσο μικρότερη είναι η απαίτηση ανοχής διαστάσεων των μηχανικών μερών, τόσο μικρότερη είναι η τιμή τραχύτητας της επιφάνειας των μηχανικών μερών, αλλά δεν υπάρχει σταθερή λειτουργική σχέση μεταξύ τους. Για παράδειγμα, λαβές, χειροτροχοί σε ορισμένα μηχανήματα, όργανα, εξοπλισμός υγιεινής και η τροποποιημένη επιφάνεια ορισμένων μηχανικών μερών σε μηχανήματα τροφίμων, οι επιφάνειές τους πρέπει να υποβάλλονται σε επεξεργασία πολύ ομαλά, δηλαδή οι απαιτήσεις τραχύτητας επιφάνειας είναι υψηλές, αλλά οι διαστάσεις τους Οι απαιτήσεις ανοχής είναι πολύ υψηλές. Χαμηλός. Γενικά, για εξαρτήματα με απαιτήσεις ανοχής διαστάσεων, εξακολουθεί να υπάρχει κάποια αντιστοιχία μεταξύ του επιπέδου ανοχής και της τιμής τραχύτητας της επιφάνειας.
Σε ορισμένα εγχειρίδια σχεδιασμού μηχανικών εξαρτημάτων και μονογραφίες μηχανικής κατασκευής, υπάρχουν πολλές εισαγωγές σχετικά με την εμπειρία και τους τύπους υπολογισμού της σχέσης μεταξύ της τραχύτητας της επιφάνειας των μηχανικών μερών και της ανοχής διαστάσεων των μηχανικών μερών, και παρατίθενται για επιλογή από τους αναγνώστες, αλλά ως αρκεί να διαβάσετε προσεκτικά, θα διαπιστωθεί ότι παρόλο που υιοθετείται ο ίδιος ακριβώς εμπειρικός τύπος υπολογισμού, οι τιμές στη λίστα δεν είναι ίδιες και ορισμένες από αυτές έχουν μεγάλες διαφορές. Αυτό δημιουργεί σύγχυση σε όσους δεν είναι εξοικειωμένοι με την κατάσταση. Αυξάνει επίσης τη δυσκολία τους στην επιλογή της τραχύτητας της επιφάνειας για εργασίες μηχανικών εξαρτημάτων.
Στην πραγματική εργασία, για διαφορετικούς τύπους μηχανών, τα μέρη τους έχουν διαφορετικές απαιτήσεις για τραχύτητα επιφάνειας κάτω από την ίδια ανοχή διαστάσεων. Αυτό είναι το πρόβλημα σταθερότητας της συνεργασίας. Στη διαδικασία σχεδιασμού και κατασκευής μηχανικών μερών, για διαφορετικούς τύπους μηχανών, οι απαιτήσεις για τη σταθερότητα και την εναλλαξιμότητα των εξαρτημάτων είναι διαφορετικές. Στο υπάρχον εγχειρίδιο σχεδιασμού μηχανικών εξαρτημάτων, αντικατοπτρίζονται κυρίως οι ακόλουθοι τρεις τύποι:
Η πρώτη κατηγορία χρησιμοποιείται κυρίως σε μηχανήματα ακριβείας, τα οποία απαιτούν υψηλή σταθερότητα συνεργασίας. Απαιτείται το όριο φθοράς των εξαρτημάτων να μην υπερβαίνει το 10 τοις εκατό της τιμής ανοχής διαστάσεων των εξαρτημάτων κατά τη χρήση ή μετά από επαναλαμβανόμενη συναρμολόγηση. Αυτή είναι η κύρια εφαρμογή στην επιφάνεια των οργάνων ακριβείας, των μετρητών, των εργαλείων μέτρησης ακριβείας και της επιφάνειας τριβής εξαιρετικά σημαντικών εξαρτημάτων, όπως η εσωτερική επιφάνεια των κυλίνδρων, το κύριο ημερολόγιο των εργαλειομηχανών ακριβείας και το κύριο ημερολόγιο του γεμιστήρα μηχανές.
Η δεύτερη κατηγορία χρησιμοποιείται κυρίως για συνηθισμένα μηχανήματα ακριβείας, που απαιτεί υψηλή σταθερότητα συνεργασίας, απαιτεί το όριο φθοράς των εξαρτημάτων να μην υπερβαίνει το 25 τοις εκατό της τιμής ανοχής των εξαρτημάτων και απαιτεί πολύ καλή επιφάνεια επαφής. Χρησιμοποιείται κυρίως σε όπως εργαλειομηχανές, εργαλεία, επιφάνειες που συνδυάζονται με ρουλεμάν κύλισης, οπές κωνικού πείρου και επιφάνειες επαφής με σχετικά υψηλές ταχύτητες όπως επιφάνειες ζευγαρώματος ρουλεμάν ολίσθησης, επιφάνειες εργασίας δοντιών γραναζιών κ.λπ.
Η τρίτη κατηγορία χρησιμοποιείται κυρίως για γενικά μηχανήματα, απαιτώντας το όριο φθοράς των μηχανικών μερών να μην υπερβαίνει το 50 τοις εκατό της τιμής ανοχής διαστάσεων και να μην υπάρχει επιφάνεια επαφής σχετικών κινούμενων μερών, όπως καλύμματα κουτιών, μανίκια, επιφάνειες που απαιτούν Στενή επαφή, κλειδιά και κλειδιά Επιφάνεια εργασίας. επιφάνεια επαφής με χαμηλή σχετική ταχύτητα κίνησης, όπως οπή βραχίονα, δακτύλιος, επιφάνεια εργασίας με οπή άξονα τροχού, μειωτήρας κ.λπ.
Εδώ διεξάγουμε μια στατιστική ανάλυση διαφόρων τιμών πίνακα στο εγχειρίδιο μηχανικής σχεδίασης και μετατρέπουμε το παλιό εθνικό πρότυπο για την τραχύτητα επιφάνειας (GB{{0}}) σε ένα νέο εθνικό πρότυπο (GB1031-83) που δημοσιεύθηκε από το διεθνές πρότυπο ISO το 1983. ), χρησιμοποιώντας την προτιμώμενη παράμετρο αξιολόγησης, δηλαδή την αριθμητική μέση τιμή απόκλισης περιγράμματος Ra=(1)/(l)∫l0|y|dx. Και χρησιμοποιώντας την πρώτη σειρά αριθμητικών τιμών που προτιμάται από το Ra, η σχέση μεταξύ της επιφανειακής τραχύτητας Ra και της ανοχής διαστάσεων IT συνάγεται ως
Κατηγορία 1: Ra Μεγαλύτερο ή ίσο με 1,6 Ra Μικρότερο ή ίσο με 0.008×IT
Ra μικρότερο ή ίσο με {{0}}.8Ra μικρότερο ή ίσο με 0,010×IT
Τύπος 2: Ra μεγαλύτερο ή ίσο με 1,6 Ra Μικρότερο ή ίσο με 0.021×IT
Ra μικρότερο ή ίσο με {{0}}.8Ra μικρότερο ή ίσο με 0,018×IT
Κατηγορία 3: Ra μικρότερο ή ίσο με 0.042×IT
Καταγράψτε τις τρεις παραπάνω σχεσιακές εκφράσεις, όπως φαίνεται στον Πίνακα 1, στον Πίνακα 2 και στον Πίνακα 3.
Στο σχεδιασμό των μηχανικών μερών, κατά την επιλογή της τιμής τραχύτητας επιφάνειας σύμφωνα με την ανοχή διαστάσεων, η αντίστοιχη τιμή πίνακα πρέπει να επιλέγεται σύμφωνα με διαφορετικούς τύπους μηχανών.
Σημειωτέον ότι το Ra στον πίνακα υιοθετεί την τιμή της πρώτης σειράς, ενώ η οριακή τιμή του παλαιού εθνικού προτύπου Ra είναι η τιμή της δεύτερης σειράς. Κατά τη μετατροπή, θα υπάρχουν προβλήματα ανώτερων και κατώτερων αριθμητικών τιμών. Στον πίνακα, χρησιμοποιούμε το ανώτερο επίπεδο για τις τιμές στον πίνακα, επειδή είναι ευεργετικό για τη βελτίωση της ποιότητας του προϊόντος και το χαμηλότερο επίπεδο για τις μεμονωμένες τιμές. Το περιεχόμενο και η μορφή του πίνακα που αντιστοιχεί στον βαθμό ανοχής και την τραχύτητα επιφάνειας του παλαιού εθνικού προτύπου είναι σχετικά περίπλοκα. Για τον ίδιο βαθμό ανοχής, το ίδιο μέγεθος, το ίδιο βασικό μέγεθος, οι τιμές τραχύτητας επιφάνειας της οπής και του άξονα είναι διαφορετικές και οι τιμές διαφορετικών τύπων προσαρμογής είναι επίσης διαφορετικές. , αυτό συμβαίνει επειδή η τιμή ανοχής του παλιού προτύπου ανοχής και προσαρμογής (GB159-59) σχετίζεται με τους παραπάνω παράγοντες. Το τρέχον νέο εθνικό πρότυπο ανοχής και προσαρμογής (GB1800-79) έχει την ίδια τυπική τιμή ανοχής για κάθε βασική διάσταση στην ίδια κατηγορία ανοχής και το ίδιο τμήμα μεγέθους, γεγονός που απλοποιεί σημαντικά τον πίνακα αντιστοιχίας μεταξύ κατηγορίας ανοχής και τραχύτητας επιφάνειας. και επίσης Είναι πιο επιστημονικό και λογικό.
Στη σχεδιαστική εργασία, σε τελική ανάλυση, η επιλογή της τραχύτητας της επιφάνειας πρέπει να προέρχεται από την πραγματικότητα και να μετράει πλήρως την επιφανειακή λειτουργία και την οικονομία διεργασίας του εξαρτήματος προκειμένου να γίνει μια λογική επιλογή. Οι βαθμοί ανοχής και οι τιμές τραχύτητας επιφάνειας που δίνονται στον πίνακα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αναφορά για το σχεδιασμό.
