Pinnan karheus on tärkeä tekninen indeksi, joka heijastaa osan pinnan mikroskooppista geometrista muotovirhettä ja on pääasiallinen perusta osan pinnan laadun testaukselle; onko se kohtuullinen vai ei, liittyy suoraan tuotteen laatuun, käyttöikään ja tuotantokustannuksiin.
Mekaanisten osien pinnan karheuden valitsemiseen on kolme menetelmää, nimittäin laskentamenetelmä, testimenetelmä ja analogiamenetelmä. Mekaanisten osien suunnittelussa yleisimmin käytetty menetelmä on analogiamenetelmä, joka on yksinkertainen, nopea ja tehokas. Analogiamenetelmän soveltaminen vaatii riittävästi vertailumateriaaleja, ja erilaiset olemassa olevat mekaanisen suunnittelun käsikirjat tarjoavat kattavampia materiaaleja ja asiakirjoja. Yleisimmin käytetty on toleranssiluokkaan sopiva pinnan karheus.
Yleisesti ottaen mitä pienempi mekaanisten osien mittatoleranssivaatimus on, sitä pienempi on mekaanisten osien pinnan karheusarvo, mutta niiden välillä ei ole kiinteää toiminnallista suhdetta. Esimerkiksi joidenkin koneiden kahvat, käsipyörät, instrumentit, saniteettilaitteet ja joidenkin elintarvikekoneiden mekaanisten osien muunneltu pinta, niiden pinnat vaativat erittäin sujuvan käsittelyn eli pinnan karheusvaatimukset ovat korkeat, mutta niiden mitoitus toleranssivaatimukset ovat erittäin korkeat. Matala. Yleensä osissa, joilla on mittatoleranssivaatimukset, toleranssitason ja pinnan karheusarvon välillä on edelleen tietty vastaavuus.
Joissakin mekaanisten osien suunnittelukäsikirjoissa ja mekaanisten osien valmistusmonografioissa on monia johdantoja mekaanisten osien pinnan karheuden ja mekaanisten osien mittatoleranssin välisen suhteen kokemuksista ja laskentakaavoista, ja ne on lueteltu lukijoiden valittavaksi, mutta niin kauan kuin luet huolellisesti, huomaat, että vaikka käytetään täsmälleen samaa empiiristä laskentakaavaa, luettelon arvot eivät ole samoja, ja joissakin niistä on suuria eroja. Tämä aiheuttaa hämmennystä niille, jotka eivät tunne tilannetta. Se lisää myös niiden vaikeuksia valita pinnan karheutta mekaanisia kappaleita varten.
Varsinaisessa työssä erityyppisissä koneissa niiden osilla on erilaiset vaatimukset pinnan karheudelle samalla mittatoleranssilla. Tämä on yhteistyön vakausongelma. Mekaanisten osien suunnittelussa ja valmistusprosessissa erityyppisille koneille vaatimukset osien stabiiliudelle ja vaihtokelpoisuudelle ovat erilaiset. Nykyisessä mekaanisten osien suunnittelukäsikirjassa näkyvät pääasiassa seuraavat kolme tyyppiä:
Ensimmäistä luokkaa käytetään pääasiassa tarkkuuskoneissa, mikä edellyttää suurta yhteistyön vakautta. Vaaditaan, että osien kulumisraja ei saa ylittää 10 prosenttia osien mittatoleranssista käytön aikana tai toistuvan asennuksen jälkeen. Tämä on pääsovellus tarkkuusinstrumenttien, mittarien, tarkkuusmittaustyökalujen pinnalle ja erittäin tärkeiden osien kitkapinnalle, kuten sylinterien sisäpintaan, tarkkuustyöstökoneiden päätappiin ja jigiporauksen päätappiin. koneita.
Toista luokkaa käytetään pääasiassa tavallisiin tarkkuuskoneisiin, jotka vaativat suurta yhteistyön vakautta, edellyttävät, että osien kulumisraja ei ylitä 25 prosenttia osien toleranssiarvosta ja vaatii erittäin hyvän kosketuspinnan. Sitä käytetään pääasiassa työstökoneissa, työkaluissa, vierintälaakeroiduilla pinnoilla, kartiotappirei'illä ja suhteellisen suurilla nopeuksilla koskevilla pinnoilla, kuten liukulaakerien liitäntäpinnat, hammaspyörän hampaiden työpinnat jne.
Kolmatta luokkaa käytetään pääasiassa yleiskoneissa, mikä edellyttää, että mekaanisten osien kulumisraja ei ylitä 50 prosenttia mittatoleranssiarvosta, eikä suhteellisten liikkuvien osien, kuten laatikoiden kansien, holkkien, pintojen, jotka vaativat läheinen kosketus, avaimet ja kiilaurat Työtaso; kosketuspinta, jolla on alhainen suhteellinen liikenopeus, kuten kannatinreikä, holkki, työpinta pyörän akselin reiällä, supistus jne.
Täällä teemme tilastollisen analyysin mekaanisen suunnitteluoppaan eri taulukkoarvoista ja muunnamme vanhan kansallisen pinnankarheusstandardin (GB{0}}) uudeksi kansalliseksi standardiksi (GB1031-83) kansainvälisen ISO-standardin vuonna 1983 julkaisema. ), käyttäen ensisijaista arviointiparametria eli ääriviivan aritmeettisen poikkeaman arvoa Ra=(1)/(l)∫l0|y|dx. Ja käyttämällä ensimmäistä Ra:n suosimaa numeeristen arvojen sarjaa, pinnan karheuden Ra ja mittatoleranssin IT välinen suhde päätetään seuraavasti:
Luokka 1: Ra suurempi tai yhtä suuri kuin 1,6 Ra pienempi tai yhtä suuri kuin 0.008×IT
Ra pienempi tai yhtä suuri kuin {{0}}.8Ra pienempi tai yhtä suuri kuin 0,010 × IT
Tyyppi 2: Ra suurempi tai yhtä suuri kuin 1,6 Ra pienempi tai yhtä suuri kuin 0.021×IT
Ra pienempi tai yhtä suuri kuin {{0}}.8Ra pienempi tai yhtä suuri kuin 0,018 × IT
Luokka 3: Ra Pienempi tai yhtä suuri kuin 0.042×IT
Listaa yllä olevat kolme relaatiolauseketta taulukoiden 1, 2 ja 3 mukaisesti.
Mekaanisten osien suunnittelussa pinnan karheusarvoa valittaessa mittatoleranssin mukaan vastaava taulukkoarvo tulee valita erityyppisten koneiden mukaan.
On huomattava, että taulukon Ra käyttää ensimmäisen sarjan arvoa, kun taas vanhan kansallisen standardin Ra raja-arvo on toisen sarjan arvo. Muunnettaessa ylemmän ja alemman numeroarvon kanssa tulee ongelmia. Taulukossa käytämme ylätasoa taulukon arvoille, koska se on hyödyllistä parantaa tuotteiden laatua, ja alempaa tasoa yksittäisille arvoille. Vanhan kansallisen standardin toleranssiluokkaa ja pinnan karheutta vastaavan taulukon sisältö ja muoto ovat suhteellisen monimutkaisia. Samaan toleranssiluokkaan, samaan kokoon, samaan peruskokoon, reiän ja akselin pinnan karheusarvot ovat erilaisia, ja myös eri sovitustyyppien arvot ovat erilaisia. , tämä johtuu siitä, että vanhan toleranssi- ja sovitusstandardin (GB159-59) toleranssiarvo liittyy yllä oleviin tekijöihin. Nykyisellä uudella kansallisella standarditoleranssilla ja -sovituksella (GB1800-79) on sama vakiotoleranssiarvo jokaiselle perusmitalle samassa toleranssiluokassa ja samassa kokosegmentissä, mikä yksinkertaistaa huomattavasti toleranssiluokan ja pinnan karheuden vastaavuustaulukkoa. ja se on myös tieteellisempi ja järkevämpi.
Suunnittelussa pinnan karheuden valinnan tulee loppujen lopuksi lähteä todellisuudesta ja mitata täysin kappaleen pintatoiminto ja prosessitaloudellisuus järkevän valinnan tekemiseksi. Taulukossa annettuja toleranssiarvoja ja pinnan karheusarvoja voidaan käyttää suunnittelun viitteenä.
