Stronę tą wyświetlono już: 189249 razy

Wykonanie różnych części maszyn wymaga często uzyskiwania płaszczyzn spełniających określone normy chropowatości powierzchni. Im wyższa klasa chropowatości powierzchni tym droższa obróbka w związku z czym zawsze należy optymalizować parametr wskazujący tę właściwość powierzchni obramianego obiektu. W danym obiekcie obrabianym często może występować kilka różnych wartości chropowatości, które są zależne od tego w jakich warunkach dana powierzchnia będzie pracowała lub też względy estetyczne danej powierzchni (połysk lub zmatowienie).

Parametr Ra

Istnieją dwa podstawowe parametry chropowatości powierzchni. Pierwszym z nich jest parametr Ra, który mierzony jest za pomocą specjalistycznego urządzenia mierzącego z bardzo dużą dokładnością odchyłki położenia końcówki pomiarowej na z góry określonym przez polskie normy odcinku. Długość owego odcinka (mierzona w milimetrach) może być równa: 25; 8; 2,5; 0,8; 0,25 lub 0,08.

Parametr ten oblicza się z następującego wzoru:

[1]

Zapis wyrażenia w formacie TeX-a:

Ra= \frac{1}{l}\cdot\int_0^l|y(x)|dx\approx\frac{1}{n}\cdot\sum_{i=1}^{n} |y_i|

gdzie:

• l - długość odcinka, na którym przeprowadzono pomiar;
• y(x) - funkcja, która opisuje powierzchnię obiektu;
• dx - elementarna szerokość elementarnego pola powierzchni;
• y_i - odchylenie i-tego punktu pomiarowego od linii średniej.

Poniżej zamieszczam graficzną interpretację tego parametru.

Ponieważ mierzone odchylenia y_i od osi x są rzędu części milimetra, parametr Ra w praktyce wyraża się w μm. Parametr ten oznacza maksymalną dopuszczalną wysokość prostokąta, którego pole powierzchni jest równe polu powierzchni jakie tworzy obszar pomiędzy wykresem funkcji y(x) a osią x, przy czym oś x musi przebiegać przez funkcję y(x) tak, aby pole powierzchni funkcji y(x) znajdującej się pod osią x było równe polu powierzchni znajdującej się nad osią x.

Z powyższego wynika fakt, że końcowa postać wzoru [1] zawiera w sobie najprostszy z możliwych algorytmów całkowania numerycznego metodą prostokątów. Istnieje jeszcze nieco bardziej złożona a co za tym idzie dokładniejsza wersja powyższego wzoru, która stosuje całkowanie numeryczne metodą trapezów (dająca znacznie lepsze przybliżenie realnych wartości.

Parametr Rz

Drugim najczęściej spotykanym parametrem opisującym chropowatość powierzchni jest parametr Rz, którego sposób obliczania jest znacznie prostszy niż poprzedniego parametru. Wynika to z faktu, że w celu jego obliczenia należy znaleźć pięć największych wzniesień W oraz pięć największych dołków D odnotowanych na danym odcinku pomiarowym. Parametr Rz oblicza się (znając już wcześniej wspomniane wartości) z następującego wzoru:

[2]

Zapis wyrażenia w formacie TeX-a:

Rz= \frac {W_1+W_2+W_3+W_4+W_5}{5} + \frac {D_1+D_2+D_3+D_4+D_5}{5}

gdzie:

• W₁, W₂, .... , W₅ - największych pięć wzniesień na danym odcinku pomiarowym l;
• D₁, D₂, .... , D₅ - największych pięć dołków na danym odcinku pomiarowym l.

Na poniższym rysunku pokazana została interpretacja graficzna mierzonych wartości potrzebnych do wyznaczenia parametru chropowatości Rz.

Klasy dokładności i wartości parametrów Ra i Rz im odpowiadające

Istnieje 14 klas chropowatości powierzchni, gdzie im wyższy numer tym mniejsza jej chropowatość. Parametr Ra w przybliżeniu jest równy wartości parametru Rz, co też jest widoczne w poniższej tabeli.

Oznaczenia chropowatości powierzchni

Oznaczenia chropowatości powierzchni można umieścić na rysunku w dwojaki sposób:

• na rzutach - umieszczając odpowiednie oznaczenie na danej płaszczyźnie, której ono dotyczy lub za pośrednictwem linii odniesienia;
• jako oznaczenia zbiorcze umieszczone w prawym górnym rogu arkusza w odległości od 5 do 10 [mm].

Przykłady podstawowych oznaczeń znaków chropowatości:

Wymiar symbolu chropowatości jest uzależniony od wymiaru wysokości liter w sposób pokazany na poniższej ilustracji.

Na poniższej ilustracji pokazano przykłady oznaczeń określających dany typ kierunkowości obróbki powierzchni.

Przykłady nanoszenia oznaczeń chropowatości powierzchni na rzutach prostokątnych obiektu

Ważne jest z przyczyn estetycznych, aby stosować następujące warianty wpisywania liczb oznaczających chropowatość powierzchni w sposób pokazany na rysunku 6. Sam symbol chropowatości winien być skierowany prostopadle do powierzchni, której chropowatości dotyczy.

Ogólnie rzecz ujmując, chropowatość można oznaczyć bezpośrednio na danej powierzchni, na linii pomocniczej wymiarowej lub na linii odniesienia tak, jak zostało to pokazane na poniższym rysunku.

Ponieważ obróbka wysokiej krasy chropowatości jest dość kosztowna, czasami zdarza się, że tylko część danej powierzchni jest obrabiana z wyższą dokładnością. W takim przypadku stosuje się wymiar określający szerokość powierzchni obrabianej z wyższą klasą dokładności oraz wprowadza się dwa symbole określające chropowatość po jednaj i drugiej stronie linii wymiarowej pomocniczej (tak, jak jest to pokazane na rysunku 8.