Дальский А.М., Косилова А.Г. и др. (ред.) - Справочник технолога-машиностроителя, том 1 - 2003 (1004785), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Многие элементы матрицы [а,] будут равны нулю илн близки нулю в результате объективного отсутствия или недостаточности влияния соответствующих погрешностей, а также полного отсутствия информации о таком влиянии, что может быль оправдано в отдельных случаях Значение [Р,] также представляется в матричноЯ форме [Р], =[ам], [Р], +[Ь„], [Р) . где [Ь„) — матриив коэффициентов трансформирования погрешностеЯ, приобретенных в предыстории детали, в составляющие погрешностей на этапе /; [Р,], — матрица-столбец У д детерминированных значений погрешностей, сформированных в предыстории детали, проявляющихся на этапе (операции) у'.
Слагаемое [Ьк] д[Р,] . характеризует влияние технолои; гическоЯ среды уровня процесса на формирование погрешностей при реализации операции у' и показывает, как погрешность, сформированная на любом нз предшествующих этапов предыстории (') проявляется на этапе /. По сравнению с элементами матрицы [а,д], для элементов глааноЯ диагонали матрицы [Ь„), снимаетси условие равенства 1. Выражение [Р,], наиболее полно описывает механизм формирования элементарных погрешностей с учетом сложных закономерно- стеЯ трансформации и сохранения свойств деталей. Вместе с тем использование матриц в стеЯ) или равны нулю (отсутствует влияние одной погрешности на другую).
С учетом принятых обозначений матрица имеет вид: практических расчетах требует создания нетривиальной информационноЯ базы коэффициентов трансфврмации. Случайный характер элементарных по- грешиостсЯ может быть учтен при расчете суммарной погрешности также в матрнчноЯ форме.
При известном итоговом столбце элементарных погрешностей [Р, ) определяют вектор столбец [Л Р] — диагональная матрица ко эффнциентов Л, зависящих от формы кривоЯ распределения погрешности Р;, Ль в О, Л,д = 0 при !'я уг Квадрат итогового значения суммарной погрешности можно представить в форме: где Т вЂ” символ транспонирования. Отсюда получаем значение Ьъ Значения как элементарных, так и суммарной погрешности обработки при наличии развитого информационного обеспечения могут быть с достаточной точностью определены с помощью данного математического вппаратк ориентированного на автоматизированное выполнение необходимых расчетов. ПАРАМЕТРЫ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ 145 КАЧЕСТВО Глава Ркс.з.вел гр о р ае ПАРАМЕТРЫ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ 1. Стандартизированные зарубежные параметры волнистости Среднее арифметическое отклонение Средина Средняя высота Максимальная высота Глубина нивелирования Высота Страна Франция Германия Австрия Япония А!в Аи) Аэг Велико- британия Наружный слой детали, имеющий макро- и микроотклонения от идеальной геометрической формы и измененные физические и химические свойства по сравнению со свойствами основного материала, называют поверхностным слоем (рис.
1). Он формируется при изготовлении и эксплуатации и по глубине может составлять от десятых долей микрометра до нескольких миллиметров. Его качество определяется совокупностью геометрических и физика-химических параметров Рис. 1. Схеме поверхностного слоя деталей: ( — макроотклонение, 2 — аолиисикть, 5 — шероховатость;  — субшерохоаатость, 5 — адсорбироваииея зона, б — зона оксидов, 7 — граничная зона материала, б — зона материала с измененным физико-химическими своясзваыи Геометрия поверхности. Геометрия реальной поверхности любой, даже тщательно обработанной детали, в значительной мере отличастса от идеальной На ней имеются макро- и микронеровности различной величины, которые значительно влияют на эксплуатационные свойства деталей и их соединений Оценка этих неровностей производится различными методами, систематизация которых позволяет выделить теоретико-вероятностный метод и практический метод, базирующийся на условном делении неровностей поверхности на макроотклонение, волнистость, шероховатость и субшероховатость.
Причем, нри первом и втором методах может использоваться как па- ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН раме(ричесяая, так и непараметрическая оценка Вероятностно-статистический метод базируется на частотном делении неровностей, в качестве ненараметрической оценки используются спектра(раммы, корсллограммы, гистограммы и арофилогрвммы всей поверхности, а параметриЧеской — параметры этих кривых ц, и ))-функции, Т-распрелеления, частота и ам- нлитудау', 1 На практике деление неровностей на мак- роотклонеиия, волнистость, шероховатость и субшерохоаатость произошло и укрепилось исходя из Их независимого формирования при обработке поверхностей, существующих средств изМерения и выделения шероховатости при нормировании вначале чистоты, а затем качества поверхности.
Под шероховатостью поверхности понимается совокупность микро- неровностей высотой 10 — 10 мкм с шагом -г ! меньшим базовой длины, используемой для измерения ао ГОСТУ. Единая неровность поверхности по всей ее длине или ширине относится кмакрооткеонению; ее высота в зависимости от точности размеров детали изменяется от десятых долей мкм до нескольких мм. Все промежуточные неровности между шероховатостью и макроот- клонениямк относятся к волиистости поверхности, высота которой может изменяться от 10' мкм да 10 мкм. Микронеровности, соиз- меримые с размерами кристаллической решет- ки и расположенные на шероховатости, отно- свтся к суб(иерохова)ности.
Макроотклонение (отклонение формы) (рис. 2) характеризуется: ° Ншах — максимальным макроотклонением, мкм; ° Нр - высотой сглткивания макроотклонения (расстояние от средней линии профиля до огибающей), мкм. Отклонение формы нормируют значени- ем допуска формы поверхности, существует ее взаимосвязь с допуском на размер. Волни- стость (рис, 3) характеризуется: ° И'а — средним арифметическим откло- нением профиля волн, мкм, Рис.
2. Форма макрооткланения: а — выпуклая; б — вогнутая,в в непараллельная ! и Ига = (()/!и Цу, ~ ((х, или Иа = ~ ~у! ()()Ч, (1) е )=! где !5е — базовая длина; у, — текущее значение ординаты профиля волн (расстояние от точки профиля до средней линии); (Зх - приращение абсциссы; (Ч вЂ” число ординат профиля; ° Игл — средней высотой волн, мкм, ( 5 5 т ='(г Н +г Н ~~5, (2) )=( где Н, и Н, — текущее расстояние от средней линии до вершины и впадины волны соответ- ственно; ° %пах — наибольшей высотой профиля волн, мкм; ° Игр — высотой сглаживания волнистости; ° !р„ — относительной опорной длиной профиля волн, е(ь е.
=Т р., ((.. =ы.1(2!)(.1, р) =! где г)р„— опорная длина профиля волн на уровне сечения профиля, ° ат — средним шагом волн, мм; где Яагм — текущее значение шага волн; ив число шагов; ° )!и', — средним радиусом выступов волн, мм, где !Т)Р, — текущее значение радиуса выступа, и — число выступов волн. Волнистость поверхности до настоящего времени в России не стандартизована, поэтому на практике используют различные отраслевые нормали и рекомендации. В соответствии с рекомендациями Института машиноведения РАН волнистость в зависимости от ее высоты подразделяют на девять классов: Высота волны, мкм... 1 2 4 8 1632 64 125250 Класс волнистости...
! 11 П1 П( Ч Ч) Ч11Ч1П )Х Зарубежные стандартизованные параметры волнистосги приведены в табл. 1. КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН ПАРАМЕТРЫ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ 147 р= ~р,/и, (14) и. В 3 н и. )3 = ~р,/л, ! (9) Шероховатость (рис. 4) характеризуют следуюшие параметры по ГОСТ 2789-73: ° среднее арифметическое отклонение профиля, мкм, ! п )та = (1/!) /~у, ~ с(х или )га = ~ у! /Ьг, (6) о где ! — базовая длина; у, — текущая величина ординаты профиля шероховатости; % — число рассматриваемых ординат профиля шерохова- тости; ° высота неровностей профиля по десяти точкам, мкм, и ='(2 ! +2 о.']!5, !7! где Ь, — высота !его наибольшего выступа про- филя; Ь', — глубина 1-й наибольшей впадины профиля; ° наибольшая высота прнфиля эпох, мкм; ° средний шаг неровностей профиля, мм, о =зг~/.
(!) =! где олз, — значение 1-го шага неровностей по средней линии в пределах базовой длины; ° средний шаг местных выступов профи- ля, мм, где о', — значение 1-го шага по вершинам местных выступов; ° относительная опорная длина профиля, % а 1Р = ~ЧР,/! = г(Р.100/1, (10) где т(Р— опорная длина профиля на уровне р Нестандартизованные параметры шероховатости: ° й!7 — среднее квадратическое отклонение профиля, Рпс.
4. Профплограмма шероховатости попер*поста ! )1!7 = ()/!) ~уз!(х или з!то!7 = )~~г у, /и, (11) о !=! ° Вр и Гтг — высота и глубина сглажипания профиля шероховатости, мкм; ° ь!г — коэффициент заполнения профиля; ° ч и Ь вЂ” параметры начального участка кривой относительных длин профиля, „р = Ь(! !100)", (Г2) ° рт — средний радиус выступов профиля, мкм (рис. 5); Рлз = ~риз,/л, (13) где рт, — Рааиус !-го выступа профиля шероховатости; Р сРедний радиус местного выступа профиля шероховатости, мкм, (рис. 5). где р, - радиус !-го местного пыступа профиля; ° 1) — средний угол профиля шероховатости (рис.
5), где )), — угол наклона!ею выступа профиля, ° !3 — безразмерный комплекс Крагельского-Комбалова; А = Гт гпах/((ртЬ'!" 1! или А = (1 00/1р) (Ср/рп!. (15) В табл. 2 приведены параметры шероховатости, стандартизованные п разных странах. Для оценки шероховатости поверхности с регулярным микрорельефом можно использовать приведенные выше параметры или параметры по ГОСТ 24773-81. Рпс.
5. Выступ профиля шероховатости а в В и а й н н и. и Г ° 6 В 7 КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН 148 ПАРАМЕТРЫ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ 149 Е, Ро= (18) Сг =- и (19) Д гпах Р„Ь'" (20) Физико-химическое состояние поверхностного слои деталей. Силовые и температурные воздействия на поверхность летали прн изготовлении и эксплуатации приводят к изменению физических свойств материала в поверхностном слое. Атомы, которые находятся у поверхности, имеют односторонние связи, поэтому облалшот нестабильным состоянием. Поверхность детали обладает повышенной химической активностью и адсорбирует атомы элементов окружающей среды, как при обработке, так и при эксплуатации.
Все это влечет изменение физико-химического состояния поверхностного слоя материала детали, которое может быть характеризовано упрочнением, остаточными напряжениями,структурно-фюовым состоянием и химсоставом. Для оценки упрочнения, как правило, используют параметры. ° степень У„, глубина Ь„ и градиент У„, наклепа (У„= '* "'* 100 во, (1б) гг)з „„ (у Ни... -Нр. (17) Ь„ где НР,„— максимальная поверхностная микротвердостзй Нц„,„ — исходная микротвердость материала. Пластическое деформирование определяется степенью пластической деформации по глубине поверхностного слоя в и микродеформацией решетки. Напряженное состояние поверхностного слоя характеризуется остаточными напряжениями ягз глубиной их залегания Ь, и зшюном распределения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
