Класс чистоты обработки при изготовлении металлоконструкций напрямую влияет на качество монтажных работ. От этого параметра зависит прочность, износоустойчивость и внешний вид конструктивных элементов. Классификация чистоты обработки позволяет стандартизировать требования по качественным характеристикам металлоконструкций, исключив разногласия между заказчиком и производителем.
Что такое качество металлообработки конструкций
Детали проходят различные виды обработки перед изготовлением металлоконструкций. При использовании фрезеровального станка на поверхности могут образовываться гребешки и впадины. Из-за неровностей качество готовых изделий снижается, в верхних слоях могут образовываться остаточные напряжения, во внутренних – упрочнения. Эти характеристики очень влияют на характеристики готовой металлопродукции. Они определяют особенности деления обработки на классы.
Два основных показателя, определяющие качество готовых изделий:
- Физические характеристики.
- Геометрические параметры.
Их соотношение позволяет эффективно определить класс качества готовой детали.
Физические характеристики
Пластические изменения, которым подвергается металла в процессе обработки, меняет физические параметры заготовок. Внешняя часть упрочняется, с образованием внутреннего напряжения. При фрезерной обработки верхний слой истончается. При обработке цилиндрической фрезой он может достигать 0,04-0,08 мм, торцевой – 0,06-0,1 мм. При появлении внутренних напряжений класс обработки деталей снижается, уменьшается также эксплуатационный срок готовых изделий.
Геометрические параметры
В процессе металлообработки, особенно зубчатой фрезой, на поверхности могут появляться неровности в области кромки. Они легко определяются визуально или на ощупь. Класс геометрической точности формируется с учетом микрогеометрии, на которую влияют такие факторы:
- Тип используемой фрезы, ее износ и качественные характеристики.
- Жесткость металлообрабатывающего оборудования.
- Настройка фрезеровальной машины.
- Механические особенности заготовки.
Наличие шероховатостей на поверхности детали могут привести к таким последствиям:
- Неправильная стыковка деталей.
- Снижение прочностных параметров соединения.
- Дефекты на окрашенной поверхности.
- Нарушение геометрии при проведении измерительных мероприятий.
- Уменьшение жесткости стыков.
- Ускорение окислительных процессов.
- Порча металлоконструкций.
Категории чистоты металлообработки
Классификация предполагает 4 основные категории чистоты обработки металла:
- Грубая. Шероховатости на поверхности определяются визуально, без использования специализированной аппаратуры. Обычно к этой категории относятся металлоконструкции, прошедшие ручную обработку напильниками, фрезами, сверлами или ножами на станках.
- Получистая. При осмотре невооруженным взглядом сложно определить неровности на поверхности металла. Такие металлоконструкции получаются после обработки специализированным станком или напильником с мелким зерном.
- Чистая. Для определения дефектов необходим специальный инструмент. Такой поверхностью обладают детали, обработанные на шлифовальной аппаратуре или при помощи бархатного напильника.
- Очень чистая. Неровности и шероховатости при такой металлообработке практически отсутствуют. Для этого используют ручные шлифовальные инструменты или притирки. Этот класс обработки считается эталонным.
Существует специальная таблица классов обработки поверхности металла. В нее внесены данные, определенные специальным прибором, измеряющим шероховатость. Чистота обработки регламентируется требованиями ГОСТ.
|
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 |
В таблице указаны такие параметры:
- L – длина поверхности детали.
- Rz – высота дефекта или неровности.
- Ra – среднеарифметическое значение отклонения профиля.
Степень неровности определяют одним из способов:
- Контактным методом. С применением профилемера, используя сравнение с эталоном.
- Оптическим методом. Бесконтактная система определения наличия неровностей.
Для последнего метода может использоваться технология микроинтерференции, растровый или теневой метод, свечение.
