הקשר בין חספוס פני השטח לדרגת סובלנות!

חספוס פני השטח הוא מדד טכני חשוב המשקף את שגיאת הצורה הגיאומטרית המיקרוסקופית של משטח החלק, ומהווה את הבסיס העיקרי לבדיקת איכות פני החלק; האם זה סביר או לא קשור ישירות לאיכות, חיי השירות ועלות הייצור של המוצר.

ישנן שלוש שיטות לבחירת חספוס פני השטח של חלקים מכניים, כלומר שיטת חישוב, שיטת בדיקה ושיטת אנלוגיה. בתכנון חלקים מכניים, השיטה הנפוצה ביותר היא שיטת האנלוגיה, שהיא פשוטה, מהירה ויעילה. היישום של שיטת האנלוגיה מצריך מספיק חומרי עזר, ומדריכי תכנון מכני שונים קיימים מספקים חומרים ומסמכים מקיפים יותר. השימוש הנפוץ ביותר הוא חספוס פני השטח המתאים לדרגת הסובלנות.

באופן כללי, ככל שדרישת הסובלנות הממדית של חלקים מכניים קטנה יותר, כך ערך החספוס של פני השטח של חלקים מכניים קטן יותר, אך אין ביניהם קשר תפקודי קבוע. לדוגמא, ידיות, גלגלי יד במכונות מסוימות, מכשירים, ציוד סניטרי, והמשטח המשונה של חלקים מכניים מסוימים במכונות מזון, המשטחים שלהם נדרשים לעיבוד חלק מאוד, כלומר, דרישות החספוס של פני השטח גבוהות, אך הממדיות שלהם. דרישות הסובלנות גבוהות מאוד. נָמוּך. באופן כללי, עבור חלקים עם דרישות סובלנות ממדי, עדיין יש התאמה מסוימת בין רמת הסובלנות וערך החספוס של פני השטח.

בכמה מדריכים לתכנון חלקים מכניים ובמונוגרפיות של ייצור מכני, ישנן הקדמות רבות על הניסיון ונוסחאות החישוב של הקשר בין חספוס פני השטח של חלקים מכניים לסובלנות המימדית של חלקים מכניים, והן רשומות לבחירת הקוראים, אך כמו כל עוד תקרא בעיון, תמצא. למרות שאותה נוסחת חישוב אמפירית בדיוק מאומצת, הערכים ברשימה אינם זהים, ולחלקם יש הבדלים גדולים. זה יוצר בלבול למי שלא מכיר את המצב. זה גם מגביר את הקושי שלהם בבחירת חספוס פני השטח לעבודת חלקים מכניים.

בעבודה בפועל, עבור סוגים שונים של מכונות, לחלקים שלהם יש דרישות שונות לחספוס פני השטח תחת אותה סובלנות מימדית. זו בעיית היציבות של שיתוף הפעולה. בתהליך התכנון והייצור של חלקים מכניים, עבור סוגים שונים של מכונות, הדרישות ליציבות והחלפה של החלקים שונות. במדריך עיצוב החלקים המכניים הקיים, שלושת הסוגים הבאים באים לידי ביטוי בעיקר:

הקטגוריה הראשונה משמשת בעיקר במכונות מדויקות, הדורשות יציבות גבוהה של שיתוף פעולה. נדרש כי מגבלת הבלאי של החלקים לא תעלה על 10 אחוזים מערך הסיבולת הממדית של החלקים במהלך השימוש או לאחר הרכבה חוזרת. זהו היישום העיקרי על פני השטח של מכשירים מדויקים, מונים, כלי מדידה מדויקים, ומשטח החיכוך של חלקים חשובים ביותר, כגון המשטח הפנימי של צילינדרים, הלוח הראשי של כלי מכונות מדויקים, והלוח הראשי של משעמם פאן. מכונות.

הקטגוריה השנייה משמשת בעיקר למכונות דיוק רגילות, הדורשות יציבות גבוהה של שיתוף פעולה, מחייבת את מגבלת הבלאי של החלקים שלא תעלה על 25 אחוז מערך הסובלנות של החלקים, ודורשת משטח מגע טוב מאוד. הוא משמש בעיקר במכונות, כלים, משטחים המשודכים למיסבים מתגלגלים, חורי סיכה מתחדדים ומשטחי מגע בעלי מהירויות גבוהות יחסית, כגון משטחי התאמה של מיסבים הזזה, משטחי עבודה של שיניים גלגלי שיניים וכו'.

הקטגוריה השלישית משמשת בעיקר למכונות כלליות, המחייבות שמגבלת הבלאי של חלקים מכניים לא תעלה על 50 אחוז מערך הסיבולת הממדית, ואין משטח מגע של חלקים נעים יחסית, כגון כיסויי קופסאות, שרוולים, משטחים הדורשים מגע קרוב, מפתחות ומפתחות משטח עבודה; משטח מגע עם מהירות תנועה יחסית נמוכה, כגון חור תושבת, תותב, משטח עבודה עם חור פיר גלגל, מפחית וכו'.

כאן אנו עורכים ניתוח סטטיסטי של ערכי טבלה שונים במדריך התכנון המכני, וממירים את התקן הלאומי הישן לחספוס פני השטח (GB{{0}}) לתקן לאומי חדש (GB1031-83) הוכרז על ידי התקן הבינלאומי ISO בשנת 1983. ), תוך שימוש בפרמטר ההערכה המועדף, כלומר, ערך הסטייה הממוצע האריתמטי Ra=(1)/(l)∫l0|y|dx. ובאמצעות הסדרה הראשונה של ערכים מספריים המועדפים על ידי Ra, הקשר בין חספוס פני השטח Ra לבין סובלנות המימדית IT מוסק כ
Class 1: Ra גדול או שווה ל-1.6 Ra פחות או שווה ל-0.008×IT
Ra פחות או שווה ל-{{0}}.8Ra פחות או שווה ל-0.010×IT
סוג 2: Ra גדול או שווה ל-1.6 Ra פחות או שווה ל-0.021×IT
Ra פחות או שווה ל-{{0}}.8Ra פחות או שווה ל-0.018×IT
Class 3: Ra פחות או שווה ל-0.042×IT
רשום את שלושת הביטויים היחסיים לעיל, כפי שמוצג בטבלה 1, טבלה 2 וטבלה 3.

בתכנון של חלקים מכניים, בעת בחירת ערך החספוס של פני השטח בהתאם לסובלנות הממדית, יש לבחור את ערך הטבלה המתאים לפי סוגים שונים של מכונות.

יש לציין כי ה-Ra בטבלה מאמץ את הערך של הסדרה הראשונה, בעוד שערך הגבול של התקן הלאומי הישן Ra הוא הערך של הסדרה השנייה. בעת ההמרה, יהיו בעיות של ערכים מספריים עליונים ותחתונים. בטבלה אנו משתמשים ברמה העליונה עבור הערכים בטבלה, כי זה מועיל לשיפור איכות המוצר, וברמה התחתונה עבור הערכים הבודדים. התוכן והצורה של הטבלה התואמים לדרגת הסובלנות ולחספוס פני השטח של התקן הלאומי הישן הם מסובכים יחסית. עבור אותה דרגת סובלנות, אותו גודל, אותו גודל בסיסי, ערכי החספוס של פני השטח של החור והפיר שונים, וגם הערכים של סוגי התאמה שונים שונים. , הסיבה לכך היא שערך הסובלנות של תקן הסובלנות וההתאמה הישן (GB159-59) קשור לגורמים שלמעלה. לסובלנות והתאמה של התקן הלאומי החדש (GB1800-79) יש אותו ערך סובלנות סטנדרטי עבור כל מימד בסיסי באותה דרגת סובלנות ובאותו קטע גודל, מה שמפשט מאוד את טבלת ההתאמה בין דרגת סובלנות וחספוס פני השטח, וגם זה יותר מדעי והגיוני.

בעבודת התכנון, בסופו של דבר, בחירת חספוס פני השטח חייבת לצאת מהמציאות ולמדוד באופן מלא את תפקוד פני השטח וחסכון התהליך של החלק על מנת לבצע בחירה סבירה. דרגות הסובלנות וערכי החספוס של פני השטח הניתנים בטבלה יכולים לשמש כאסמכתא לעיצוב.