От класса обработки металлоконструкций зависит качество выполнения работ. Класс также влияет на прочностные характеристики, внешний вид и устойчивость к износу. Введение в обиход классификации по обработке поверхности изделий упрощает стандартизацию и исключает возникновение разногласий между исполнителем и заказчиком.
Понятие качества обработки
Во время обработки заготовок на фрезерном станке на поверхности образуются гребешки и впадины. Наличие неровностей снижает качество металлоконструкций. В процессе обработки в верхних слоях металла также может образовываться остаточное напряжение, а во внутренних слоях – разность твердости, при которой возникает наклеп или упрочнение. эти вещи влияют на свойства и характеристики готовой продукции, и по ним определяется класс обработки.
Качество готовых изделий определяется двумя основными показателями:
- физическими;
- геометрическими.
Соотношение физических и механических свойств наружной и центральной частей детали определяют ее качество.
Физические критерии
Во время обработки заготовки подвергаются пластическим изменениям, что влечет за собой изменение характеристик материала по сравнению с первоначальными. При этом происходит упрочнение внешней части и в ней появляется внутренне напряжение. В процессе фрезерной обработки на специальной установке упрочненный слой уменьшается до нескольких сотых миллиметра. При использовании цилиндрической фрезы этот слой может варьироваться в пределах 0,04-0,08 мм, а при использовании торцевой фрезы этот параметр составляет от 0,06 до 0,1 мм. Наличие внутреннего напряжения и упрочнений способствует снижению класса обработки деталей, они снижают продолжительность их эксплуатации.
Микрогеометрические критерии
Грубая черновая обработка с использованием зубчатой фрезы, особенно на больших оборотах, вызывает появление неровностей на кромке деталей, которые можно обнаружить невооруженным взглядом и легко определить на ощупь. Шероховатости и волнистости же менее заметны и практически не прощупываются.
Класс геометрической точности зависит от микрогеометрии, которая зависит от таких параметров:
- качество, износ и форма фрезы;
- жесткость оборудования для обработки и возникающие в процессе вибрации;
- параметры настройки фрезерной машины;
- механические особенности металлической заготовки.
К чему могут привести шероховатости на поверхности металлоконструкций
- некорректная стыковка элементов;
- снижение прочности соединения;
- дефектное наложение лакокрасочных и гальванических покрытий;
- нарушение геометрических данных при измерении;
- падение жесткости стыков;
- ускорение процессов окисления;
- порча металла.
Категории чистоты обработки металла
- Грубая. Наличие шероховатостей можно определить невооруженным взглядом. Получается при использовании метода ручной обработки крупным напильником или фрезами, ножами и сверлами на специальном станке.
- Получистая. При визуальном осмотре неровности практически не заметны. Получается при применении ручного напильника с мелкоабразивной поверхностью или специализированного станка.
- Чистая. Дефекты можно различить только используя специальный инструмент. Для ее получения используется бархатный напильник или специальный шлифовальный агрегат.
- Очень чистая. Предполагает практически полное отсутствие неровностей и шероховатостей. Получается при помощи использования высокоточного ручного шлифовального инструмента или притирки. Такой класс чистоты обработки принят за эталонный.
Классы обработки поверхности металла
Для определения шероховатости используется специальный прибор, а измерение этого критерия проводится в единицах микрометр. Регламент определения чистоты установлен нормами ГОСТ. Всего существует 14 классов обработки поверхности металлоконструкций, которые указаны в таблице.
|
Класс чистоты обработки металла |
Базовая длина l, мм |
Ra предпочт., мкм |
Ra допустимые, мкм |
Rz, мкм |
|---|---|---|---|---|
|
1 |
8,0 |
50 |
80; 63; 40 |
320; 250; 200; 160 |
|
2 |
8,0 |
25 |
40; 32; 20 |
160; 125; 100; 80 |
|
3 |
8,0 |
12,5 |
20; 16,0; 10,0 |
80; 63; 50; 40 |
|
4 |
2,5 |
6,3 |
10,0; 8,0; 5,0 |
40; 32; 25; 20 |
|
5 |
2,5 |
3,2 |
5,0; 4,0; 2,5 |
20; 16; 12,5; 10,0 |
|
6 |
0,8 |
1,6 |
2,5; 2,0; 1,25 |
10,0; 8,0; 6,3 |
|
7 |
0,8 |
0,80 |
1,25; 1,00; 0,63 |
6,3; 5,0, 4,0; 3,2 |
|
8 |
0,8 |
0,40 |
0,63; 0,50; 0,32 |
3,2; 2,5; 2,0; 1,60 |
|
9 |
0,25 |
0,20 |
0,32; 0,25; 0,160 |
1,60; 1,25; 1,00; 0,80 |
|
10 |
0,25 |
0,10 |
0,160; 0,125; 0,080 |
0,80; 0,63; 0,50; 0,40 |
|
11 |
0,25 |
0,050 |
0,080; 0,063; 0,040 |
0,40; 0,32; 0,25; 0,20 |
|
12 |
0,25 |
0,025 |
0,040; 0,032; 0,020 |
0,20; 0,16; 0,125; 0,100 |
|
13 |
0,08 |
0,012 |
0,020; 0,016; 0,010 |
0,100; 0,080; 0,063; 0,050 |
|
14 |
0,08 |
0,012 |
0,010; 0,008 |
0,050; 0,040; 0,032 |
Числовые критерии, указанные в таблице:
- L – длина поверхности (мм);
- Rz – высота неровности (мкм);
- Ra – среднеарифметическое отклонение профиля (мкм).
Определение степени неровности можно проводить двумя способами для каждого отдельного элемента или комплексно, сравнивая с эталоном:
- При щуповом способе используется профилемер. Это контактный способ измерений.
При оптическом способе наличие неровностей производят бесконтактно, используя световое свечение или теневой, растровый, микроинтерференционный метод.
