Лекция 13 Шероховатость поверхностей общие сведения Шероховатость

Лекция № 13 Шероховатость поверхностей, общие сведения. Шероховатость поверхностей изделий из древесины

Поверхность изделия, независимо от способа ее изготовления, не бывает абсолютно гладкой, поэтому различают поверхность реальную и номинальную

Реальная поверхность – это поверхность, ограничивающая изделие и отделяющая ее от окружающей среды (формируется в процессе изготовления изделия).

Номинальная поверхность это идеальная поверхность, номинальная форма которой заданна чертежом или другой документацией.

Графическое изображение реальной и номинальной поверхностей

В соответствии с этим различают реальный и номинальный профиль. Реальный профиль – это линия пересечения секущей плоскости и заданной плоскости. Номинальный профиль – это линия пересечения секущей и номинальной поверхности.

Качество механической обработки древесины определяется точностью формы и размеров деталей, а также чистотой поверхностей обработки.

Чистота поверхности обработки определяется совокупностью значений всех геометрических параметров, характеризующихся как точностью изготовления деталей, так и отклонениями от правильной геометрической формы поверхностей и расположения их относительно друга.

Различают три вида неровностей поверхностей при обработке древесины: - макронеровности – отклонения поверхности от заданной правильной геометрической формы на относительной больших участках (выпуклость, вогнутость для плоскостей, эллипсность, отклонения от формы для цилиндров и пр. );

- волнистость – отклонения в виде повторяющихся и близких по размерам возвышений и впадин на поверхности детали (после фрезерования, чернового точения и пр. )

- микронеровности или шероховатость поверхности - это неровности, в виде повторяющихся и близких по размерам возвышений и впадин на поверхности детали, но которые значительно меньше размеров волнистости.

Виды неровности обработанной поверхности

Шероховатость поверхности – это совокупность неровностей реального профиля с относительно малыми шагом и высотой, рассматриваемых в пределах базовой длины L.

Качество мебели и других изделий из древесины во многом определяется шероховатостью их поверхностей, образующейся в процессе обработки. Шероховатость поверхности изделий из древесины составляют неровности различной формы и высоты:

Риски – следы режущего инструмента; Ворсистость – наличие на поверхности обработки часто расположенных волокон (ворсинок) древесины; Мшистость – наличие не полностью отделенных пучков древесины ;

Неровности разрушения – выколы и вырывы целых пучков древесины; Неровности упругого восстановления – неодинаковое смятие инструментом поверхностного слоя древесины на участках различной плотности и твердости.

Виды неровностей обработанной поверхности а – при пилении; б – кинематические волны при фрезеровании; в – риски; г – неровности упругого восстановления; д – скол.

Требования к шероховатости поверхности установлены без учета неровностей, обусловленных анатомическим строением древесины, а также без учета случайных дефектов поверхности.

Согласно ГОСТ 7016 -82 установлены параметры шероховатости поверхности: Rm max – среднее арифметическое высот неровностей на поверхности; Rm - наибольшая высота неровностей профиля;

Rz – высота неровностей по десяти точкам в пределах базовой длины; Ra - среднее арифметическое абсолютных отклонений профиля; Sz - средний шаг неровностей профиля по впадинам.

Профиль шероховатости и его характеристики

Параметр Rm max используется для оценки шероховатости материалов после рамного пиления, пиления дисковыми пилами, лущеного и строганого шпона. Параметры Rm, Rz, Rа используют для оценки шероховатости материалов на основе древесины пиломатериалов для фрезерования и шлифования плит, облицованных шпоном.

Rm max = 1/n * Rmax; где Rmax – расстояние от высшей до низшей i- той наибольшей неровности; n - число наибольших неровностей (не менее пяти).

Rm = (Ymin + Ymax); где Ymax – расстояние от средней линии до высшей точки профиля; Ymin - расстояние от средней линии до низшей точки профиля.

Rz = 1/5 ( Hi min + Hi max ); где Hi max, Hi min – сумма наибольших пяти высот и сумма наиглубочайших впадин в пределах базовой длины, взятых по абсолютной величине.

Ra= 1/n Yi ; где Yi - отклонения профиля, определяемое расстоянием между любой точкой профиля и средней линией и измеренное по нормали, проведенной к средней линии через эту точку.

Параметр Sz определяется как среднеарифметическое шага неровностей профиля по впадинам в пределах базовой длины.

Шероховатость поверхности древесины Rm max, мкм: Рамное пиление ……………… 1600 -500 Пиление дисковыми пилами: обычными …………. . 800 -200 строгальными ………………. 100 - 60 Лущение шпона ……………… 320 -100 Цилиндр. Фрезерование …… 320 - 32 Шлифование …………………. . 100 - 16 Циклевание …………. 32 - 16

Методы определения параметров шероховатости выбираются в зависимости от вида обработки и ожидаемой высоты неровностей.

Определение параметров шероховатост высотой m: R - 60 -500 мкм (лущение– метод ) теневого сечения – микроскоп ТСП-4 М; - 500… 1600 мкм ( рамное пиление )– микроскоп ТСП-4 М или глубиномеры; - 1, 5 – 63 мкм (прессование, шлифование, циклевание микроскоп МИС-11; )– - 10 – 250 мкм – профилографы профилометры.