Hrapavost površine je pomemben tehnični indeks, ki odraža mikroskopsko geometrijsko napako oblike površine dela in je glavna osnova za testiranje kakovosti površine dela; ali je razumno ali ne, je neposredno povezano s kakovostjo, življenjsko dobo in proizvodnimi stroški izdelka.
Obstajajo tri metode za izbiro površinske hrapavosti mehanskih delov, in sicer metoda izračuna, preskusna metoda in metoda analogije. Pri načrtovanju mehanskih delov je najpogosteje uporabljena analogna metoda, ki je enostavna, hitra in učinkovita. Uporaba analogne metode zahteva dovolj referenčnih materialov, različni obstoječi priročniki za mehansko načrtovanje pa zagotavljajo obsežnejše materiale in dokumente. Najpogosteje se uporablja hrapavost površine, ki ustreza tolerančnemu razredu.
Na splošno velja, da manjša kot je zahteva po dimenzijski toleranci mehanskih delov, manjša je vrednost površinske hrapavosti mehanskih delov, vendar med njimi ni fiksnega funkcionalnega razmerja. Na primer, ročaji, ročna kolesa na nekaterih strojih, instrumenti, sanitarna oprema in spremenjena površina nekaterih mehanskih delov na prehrambenih strojih, njihove površine morajo biti obdelane zelo gladko, kar pomeni, da so zahteve glede površinske hrapavosti visoke, vendar njihove dimenzije zahteve glede tolerance so zelo visoke. Nizka. Na splošno za dele z zahtevami glede tolerance dimenzij še vedno obstaja določeno ujemanje med stopnjo tolerance in vrednostjo hrapavosti površine.
V nekaterih priročnikih za načrtovanje mehanskih delov in monografijah o mehanski proizvodnji je veliko uvodov o izkušnjah in formulah za izračun razmerja med površinsko hrapavostjo mehanskih delov in dimenzijsko toleranco mehanskih delov, in so navedeni tako, da jih lahko bralci izberejo, vendar kot dokler pozorno berete, boste. Ugotovljeno je, da čeprav je sprejeta povsem enaka empirična formula za izračun, vrednosti na seznamu niso enake in nekatere od njih imajo velike razlike. To ustvarja zmedo za tiste, ki niso seznanjeni s situacijo. Prav tako povečuje njihove težave pri izbiri hrapavosti površine za delo z mehanskimi deli.
Pri dejanskem delu za različne vrste strojev imajo njihovi deli različne zahteve glede površinske hrapavosti pod isto toleranco dimenzij. To je problem stabilnosti sodelovanja. V procesu načrtovanja in izdelave mehanskih delov so za različne vrste strojev zahteve glede stabilnosti in zamenljivosti delov različne. V obstoječem priročniku za načrtovanje mehanskih delov se v glavnem odražajo naslednje tri vrste:
Prva kategorija se uporablja predvsem v preciznih strojih, ki zahtevajo visoko stabilnost sodelovanja. Zahteva se, da meja obrabe delov med uporabo ali po večkratni montaži ne sme preseči 10 odstotkov vrednosti tolerance dimenzij delov. To je glavna uporaba na površini preciznih instrumentov, merilnikov, natančnih merilnih orodij in na tornih površinah izjemno pomembnih delov, kot so notranja površina valjev, glavno vodilo preciznih strojnih orodij in glavno vodilo vbodnega vrtanja stroji.
Druga kategorija se uporablja predvsem za običajne precizne stroje, ki zahtevajo visoko stabilnost sodelovanja, zahtevajo, da meja obrabe delov ne presega 25 odstotkov tolerančne vrednosti delov, in zahteva zelo dobro kontaktno površino. Uporablja se predvsem v obdelovalnih strojih, orodjih, površinah, spojenih z kotalnimi ležaji, luknjah za stožčaste zatiče in kontaktnih površinah z relativno visokimi hitrostmi, kot so površine spajanja drsnih ležajev, delovne površine zob zobnikov itd.
Tretja kategorija se v glavnem uporablja za splošne stroje, ki zahtevajo, da meja obrabe mehanskih delov ne presega 50 odstotkov vrednosti tolerance dimenzij in da ni kontaktne površine relativnih gibljivih delov, kot so pokrovi škatle, rokavi, površine, ki zahtevajo tesen stik, ključi in utore za ključe Delovna površina; kontaktna površina z nizko relativno hitrostjo gibanja, kot je luknja za nosilec, puša, delovna površina z luknjo za gred kolesa, reduktor itd.
Tukaj izvajamo statistično analizo različnih vrednosti tabele v priročniku za mehansko načrtovanje in pretvorimo stari nacionalni standard za površinsko hrapavost (GB{{0}}) v nov nacionalni standard (GB1031-83) razglašen z mednarodnim standardom ISO leta 1983. ), z uporabo prednostnega parametra vrednotenja, to je konturne aritmetične srednje vrednosti odstopanja Ra=(1)/(l)∫l0|y|dx. In z uporabo prve serije numeričnih vrednosti, ki jih ima prednost Ra, se izpelje razmerje med površinsko hrapavostjo Ra in dimenzijsko toleranco IT kot
Razred 1: Ra Večji ali enak 1,6 Ra Manjši ali enak 0.008×IT
Ra Manjši ali enak {{0}}.8Ra Manjši ali enak 0,010×IT
Tip 2: Ra Večji ali enak 1,6 Ra Manjši ali enak 0.021×IT
Ra Manjši ali enak {{0}}.8Ra Manjši ali enak 0,018×IT
Razred 3: Ra Manjši ali enak 0.042×IT
Naštejte zgornje tri relacijske izraze, kot je prikazano v tabeli 1, tabeli 2 in tabeli 3.
Pri načrtovanju mehanskih delov je treba pri izbiri vrednosti površinske hrapavosti glede na dimenzijsko toleranco izbrati ustrezno vrednost tabele glede na različne vrste strojev.
Upoštevati je treba, da Ra v tabeli prevzame vrednost prve serije, medtem ko je mejna vrednost starega nacionalnega standarda Ra vrednost druge serije. Pri pretvarjanju bodo težave z zgornjimi in spodnjimi številskimi vrednostmi. V tabeli uporabljamo zgornjo raven za vrednosti v tabeli, ker je koristna za izboljšanje kakovosti izdelkov, spodnjo raven pa za posamezne vrednosti. Vsebina in oblika tabele, ki ustreza tolerančni stopnji in površinski hrapavosti starega nacionalnega standarda, sta razmeroma zapleteni. Za isto stopnjo tolerance, enako velikost, isto osnovno velikost so vrednosti površinske hrapavosti luknje in gredi različne, vrednosti različnih vrst prileganja pa so tudi različne. , je to zato, ker je tolerančna vrednost starega standarda tolerance in prileganja (GB159-59) povezana z zgornjimi dejavniki. Trenutni novi nacionalni standard tolerance in prileganja (GB1800-79) ima enako standardno tolerančno vrednost za vsako osnovno dimenzijo v istem tolerančnem razredu in istem segmentu velikosti, kar močno poenostavi korespondenčno tabelo med tolerančnim razredom in površinsko hrapavostjo, in je tudi bolj znanstveno in razumno.
Pri projektiranju mora v končni analizi izbira površinske hrapavosti izhajati iz realnosti in v celoti izmeriti površinsko funkcijo in procesno ekonomičnost dela, da lahko naredimo razumno izbiro. Tolerančne stopnje in vrednosti površinske hrapavosti, podane v tabeli, se lahko uporabijo kot referenca za načrtovanje.
