خشونة السطح هي مؤشر تقني مهم يعكس خطأ الشكل الهندسي المجهري لسطح الجزء ، وهو الأساس الرئيسي لاختبار جودة السطح للجزء ؛ سواء كان ذلك معقولًا أم لا ، يرتبط ارتباطًا مباشرًا بالجودة وعمر الخدمة وتكلفة الإنتاج للمنتج.
هناك ثلاث طرق لاختيار خشونة السطح للأجزاء الميكانيكية وهي طريقة الحساب وطريقة الاختبار وطريقة القياس. الطريقة الأكثر شيوعًا في تصميم الأجزاء الميكانيكية هي طريقة القياس ، وهي بسيطة وسريعة وفعالة. يتطلب تطبيق طريقة القياس مواد مرجعية كافية ، وتوفر أدلة التصميم الميكانيكي المختلفة الحالية مواد ووثائق أكثر شمولاً. الأكثر استخدامًا هو خشونة السطح المناسبة لفئة التحمل.
بشكل عام ، كلما كان متطلب تحمل الأبعاد للأجزاء الميكانيكية أصغر ، قلت قيمة خشونة السطح للأجزاء الميكانيكية ، ولكن لا توجد علاقة وظيفية ثابتة بينهما. على سبيل المثال ، المقابض ، والعجلات اليدوية على بعض الآلات ، والأدوات ، والمعدات الصحية ، والسطح المعدل لبعض الأجزاء الميكانيكية في آلات الغذاء ، يجب معالجة أسطحها بسلاسة شديدة ، أي أن متطلبات خشونة السطح عالية ، ولكن أبعادها متطلبات التسامح عالية جدا. قليل. بشكل عام ، بالنسبة للأجزاء ذات متطلبات تحمل الأبعاد ، لا يزال هناك تطابق معين بين مستوى التفاوت وقيمة خشونة السطح.
في بعض كتيبات تصميم الأجزاء الميكانيكية ودراسات التصنيع الميكانيكي ، هناك العديد من المقدمات حول معادلات الخبرة والحساب للعلاقة بين خشونة السطح للأجزاء الميكانيكية والتسامح الأبعاد للأجزاء الميكانيكية ، وهي مدرجة للقراء ليختاروها ، ولكن على النحو التالي طالما أنك تقرأ بعناية ، فستجد أنه على الرغم من اعتماد نفس صيغة الحساب التجريبية بالضبط ، فإن القيم الموجودة في القائمة ليست متطابقة ، وبعضها يحتوي على اختلافات كبيرة. هذا يخلق ارتباكًا لأولئك الذين ليسوا على دراية بالموقف. كما أنه يزيد من صعوبة اختيار خشونة السطح لعمل الجزء الميكانيكي.
في العمل الفعلي ، لأنواع مختلفة من الآلات ، أجزائها لها متطلبات مختلفة لخشونة السطح تحت نفس تفاوت الأبعاد. هذه هي مشكلة استقرار التعاون. في عملية تصميم وتصنيع الأجزاء الميكانيكية ، لأنواع مختلفة من الآلات ، تختلف متطلبات استقرار الأجزاء وقابليتها للتبادل. في دليل تصميم الأجزاء الميكانيكية الحالي ، تنعكس الأنواع الثلاثة التالية بشكل أساسي:
تستخدم الفئة الأولى بشكل أساسي في الآلات الدقيقة ، والتي تتطلب ثباتًا عاليًا في التعاون. مطلوب ألا يتجاوز حد تآكل الأجزاء 10 بالمائة من قيمة تحمل الأبعاد للأجزاء أثناء الاستخدام أو بعد التجميع المتكرر. هذا هو التطبيق الرئيسي على سطح الأدوات الدقيقة ، والعدادات ، وأدوات القياس الدقيقة ، وسطح الاحتكاك لأجزاء بالغة الأهمية ، مثل السطح الداخلي للأسطوانات ، والمجلة الرئيسية لأدوات الآلات الدقيقة ، والمجلة الرئيسية لمملة الرقصة الآلات.
تُستخدم الفئة الثانية بشكل أساسي في الآلات الدقيقة العادية ، والتي تتطلب ثباتًا عاليًا للتعاون ، وتتطلب حد تآكل للأجزاء لا يتجاوز 25 بالمائة من قيمة تحمل الأجزاء ، وتتطلب سطح تلامس جيد جدًا. يتم استخدامه بشكل أساسي في مثل أدوات الآلات والأدوات والأسطح المزودة بمحامل دوارة وثقوب دبوس مستدقة وأسطح ملامسة بسرعات عالية نسبيًا مثل أسطح التزاوج للمحامل المنزلقة وأسطح العمل لأسنان التروس ، إلخ.
تستخدم الفئة الثالثة بشكل أساسي في الآلات العامة ، والتي تتطلب ألا يتجاوز حد تآكل الأجزاء الميكانيكية 50 في المائة من قيمة تحمل الأبعاد ، ولا يوجد سطح تلامس للأجزاء المتحركة النسبية ، مثل أغطية الصندوق ، والأكمام ، والأسطح التي تتطلب الاتصال الوثيق والمفاتيح والمفاتيح سطح العمل ؛ سطح التلامس مع سرعة الحركة النسبية المنخفضة ، مثل ثقب القوس ، البطانة ، سطح العمل مع فتحة عمود العجلة ، المخفض ، إلخ.
هنا نجري تحليلًا إحصائيًا لقيم الجدول المختلفة في دليل التصميم الميكانيكي ، ونحول المعيار الوطني القديم لخشونة السطح (GB {0}) إلى معيار وطني جديد (GB 1031-83) الصادر عن المعيار الدولي ISO في عام 1983.) ، باستخدام معلمة التقييم المفضلة ، أي ، قيمة الانحراف الحسابي الكنتوري Ra=(1) / (l) ∫l0|y|dx. وباستخدام السلسلة الأولى من القيم العددية التي يفضلها Ra ، يتم استنتاج العلاقة بين خشونة السطح Ra والتفاوت البُعدي IT كـ
الفئة 1: Ra أكبر من أو يساوي 1.6 Ra أقل من أو يساوي 0. 008 × IT
Ra أصغر من أو يساوي {{0}}. 8Ra أقل من أو يساوي 0.010 × IT
النوع 2: Ra أكبر من أو يساوي 1.6 Ra أقل من أو يساوي 0. 021 × IT
Ra أصغر من أو يساوي {{0}}. 8Ra أقل من أو يساوي 0.018 × IT
الفئة 3: Ra أصغر من أو يساوي 0. 042 × IT
ضع قائمة بالتعبيرات العلائقية الثلاثة المذكورة أعلاه ، كما هو موضح في الجدول 1 والجدول 2 والجدول 3.
في تصميم الأجزاء الميكانيكية ، عند اختيار قيمة خشونة السطح وفقًا لتفاوت الأبعاد ، يجب تحديد قيمة الجدول المقابلة وفقًا لأنواع مختلفة من الآلات.
وتجدر الإشارة إلى أن Ra في الجدول تتبنى قيمة السلسلة الأولى ، بينما القيمة الحدية للمعيار الوطني القديم Ra هي قيمة السلسلة الثانية. عند التحويل ، ستكون هناك مشاكل في القيم العددية العلوية والسفلية. في الجدول ، نستخدم المستوى الأعلى للقيم الموجودة في الجدول ، لأنه من المفيد تحسين جودة المنتج ، والمستوى الأدنى للقيم الفردية. محتوى وشكل الجدول المقابل لدرجة التسامح وخشونة السطح للمعيار الوطني القديم معقدان نسبيًا. بالنسبة إلى نفس درجة التسامح ، تختلف نفس الحجم ونفس الحجم الأساسي وقيم خشونة السطح للفتحة والعمود ، كما تختلف قيم أنواع الملاءمة المختلفة. ، وذلك لأن قيمة التسامح لمعيار التسامح والملاءمة القديم (GB 159-59) مرتبطة بالعوامل المذكورة أعلاه. التسامح والتوافق القياسي الوطني الجديد الحالي (GB 1800-79) له نفس قيمة التسامح القياسية لكل بُعد أساسي في نفس فئة التفاوت ونفس جزء الحجم ، مما يبسط إلى حد كبير جدول التطابق بين فئة التسامح وخشونة السطح ، وهو أيضًا أكثر علمية ومعقولة.
في أعمال التصميم ، في التحليل النهائي ، يجب أن ينطلق اختيار خشونة السطح من الواقع وقياس وظيفة السطح بالكامل واقتصاد العملية للجزء من أجل اتخاذ خيار معقول. يمكن استخدام درجات التفاوت وقيم خشونة السطح الواردة في الجدول كمرجع للتصميم.
