На поверхностях деталей после их механической обработки всегда остаются неровности. Совокупность неровностей, образующихся при обработке, называют шероховатостью поверхности.
Величина шероховатости оказывает непосредственное влияние на качество неподвижных и подвижных соединений.
Детали с большой шероховатостью поверхности в неподвижных соединениях не обеспечивают требуемой точности и надежности сборки, а в подвижных соединениях быстро изнашиваются и не обеспечивают первоначальных зазоров.
На поверхности, например, обработанной токарным резцом, образуются неровности в виде винтовых выступов (рис. 1, а) и винтовых канавок (рис. 1, б).
Рис. 1. Образование шероховатости поверхности при токарной обработке: а — поперечной; б — продольной
Неровности, расположенные в направлении подачи s, образуют поперечную шероховатость, а неровности, расположенные в направлении скорости υ резания – продольную шероховатость — волнистость.
Высота Н и характер неровностей зависят от обрабатываемого материала, режима резания, геометрии режущих кромок инструмента и других факторов (рис. 2).
Рис. 2. Высота Н неровностей при точении: а — влияние вспомогательного угла φ в плане; б — влияние подачи s; в — влияние радиуса r, скругления режущей кромки резца
Величина Н увеличивается с увеличением подачи и уменьшается с увеличением радиуса скругления режущей кромки инструмента.
При увеличении скорости резания высота Н неровностей уменьшается. Увеличение вспомогательного угла в плане, уменьшение заднего угла, затупление режущей кромки приводят к увеличению шероховатости поверхности.
Средняя экономическая точность и шероховатость, получаемые на различных операциях технологического процесса при обработке заготовок из стали и серого чугуна, приведена в табл. 1.
Таблица 1. Средняя экономическая точность и шероховатость при обработке заготовок
Операция | Квалитет точности | Шероховатость Ra, мкм |
Точение наружное и растачивание: предварительное | 12 и грубее | 12,5 |
чистовое | 10 и грубее | 3,2—1,6 |
тонкое на станках класса П | 5—6 | 0,8-0,4 |
Фрезерование:
предварительное |
12 и грубее | 6,3 |
чистовое | 8 | 3,2—1,6 |
тонкое | 6 | 0,8—0,4 |
Сверление | 11—12 | 6,3—3,2 |
Зенкерование | 10 и грубее | 3,2—1,6 |
Развертывание:
предварительное |
8 и грубее | 1,6—0,8 |
чистовое | 7 | 0,8—0,4 |
Протягивание отверстия | 8—7 | 0,8—0,4 |
Шлифование наружное и внутреннее: чистовое | 7 | 0,4—0,2 |
тонкое на станках класса П | 5—6 | 0,1—0,05 |
Притирка | 5 и точнее | 0,1—0,25 |
Доводка | 4 и точнее | 0,05 и менее |
Хонингование | 5 и грубее | 0,05—0,025 |
Суперфиниш | Точность заготовки | 0,05 и менее |
В производственных условиях шероховатость обработанной поверхности детали оценивают методом сравнения с образцом или в инструментальной лаборатории на профилометре, инструментальном микроскопе и др. В качестве образца используют обработанную деталь, шероховатость поверхности которой аттестована.