Các yêu cầu về độ nhám bề mặt được ấn định bởi các điều kiện làm việc của bề mặt trong của máy. Trong trường hợp tổng quát, yêu cầu về độ chính xác càng cao thì yêu cầu về độ nhám cũng càng cao.
Căn cứ vào vị trí làm việc cụ thể của chỉ tiết, phân loại những bề mặt của chỉ tiết có tham gia lắp ghép với chỉ tiết khác (có tiếp xúc) và xem đó là những bề mặt quan trọng, cần phải chỉ định độ nhám bề mặt phù hợp, nhằm mục đích đảm bào các yếu tố cơ bản như sau:
- Độ bền mòn.
- Độ chính xác động học của chỉ tiết.
- Tuổi thọ.
- Đô ổn định dao động.
3. Chọn giá trị độ nhám và cấp nhám
Trị số của nhám được xác định tuỳ vào chức năng sử dụng của bề mặt và điều kiện làm việc của chi tiết. Trong thực tế, trị số này được chọn dựa vào phương pháp gia công hoặc dựa vào cấp chính xác kích thước và hình dạng.
3. Chọn giá trị độ nhám và cấp nhám
Có thể chọn cấp độ nhám tối thiểu của bề mặt gia công để tạo thành các mặt lắp ghép khác nhau theo các Bảng ở các Slide sau với các lưu ý:
+ Đối với các bề mặt thô có trường dung sai rộng thì có thể hạ thấp cấp độ nhám để giảm chi phí chế tạo.
+ Khi chọn cấp độ nhám cần tính đến các tính chất của vật liệu và độ cứng bề mặt chi tiết. Thường thu được những chỉ số cao cho thép với điều kiện độ cứng không thấp hơn HRC30-35. Các sản phẩm thép cần gia công tinh ít nhất phải được tôi cải thiện hoặc thường hóa.
+ Việc sửa tinh và tạo ra các kích thước chính xác trong các lỗ khó hơn trên các trục theo các điều kiện gia công. Vì vậy, như một quy tắc, yêu cầu đối với độ nhám bề mặt trong các lỗ được quy định thấp hơn từ 1-2 cấp so với trên các trục của mối lắp
3. Chọn giá trị độ nhám và cấp nhám
Bảng tiêu chuẩn đánh giá độ nhám bề mặt Theo tiêu chuẩn có 14 cấp độ
nhám như Bảng, tương ứng chiều dài chuẩn và khoảng các giá trị độ nhám Ra và Rz. Phụ thuộc vào các yêu cầu cụ thể về chất lượng bề mặt, đặc tính cấu tạo và làm việc của bề mặt mà ta chọn giá trị Ra và Rz phù hợp. Trong lắp ghép, hai bề mặt chi tiết khác nhau có cùng độ nhắm nhưng hình dạng biên dạng
Cấp nhám và khoảng giá trị thông số độ nhám
3. Chọn giá trị độ nhám và cấp nhám
Độ chính xác kích thước chi tiết càng cao thì yêu cầu giá trị độ nhám càng nhỏ (Bảng).
Giá trị độ nhám Ra và Rz càng nhỏ thì bề mặt chi tiết càng nhẵn. Nếu các bề mặt có tiếp xúc thì yêu cầu giá trị độ nhám nhỏ, còn các bề mặt không tiếp xúc thì yêu cầu với giá độ nhám lớn hơn.
Cấp nhám và khoảng giá trị thông số độ nhám
3. Chọn giá trị độ nhám và cấp nhám
Trong gia công thì đại lượng Ra thường được dùng để đánh giá độ bán tinh – tinh(cấp nhám từ 5 – 11), còn đại lượng Rz để đánh giá độ nhắm thô và siêu tinh (cấp 1 đến 4 và cấp 12 đến 14), bởi nó mang lại độ chính xác cao hơn (Bảng tiêu chuẩn đánh giá độ nhám bề mặt).
Đại lượng Rz còn được dùng trong những trường hợp không thể kiểm tra trực tiếp đại lượng Ra, chẳng hạn những bề mặt kích thước nhỏ hoặc có biên dạng phức tạp.
Các giá trị Ra và Rz là tiêu chuẩn và có thể chọn theo Bảng trên, thông thường chọn Cấp nhám và khoảng giá trị
thông số độ nhám
3. Chọn giá trị độ nhám và cấp nhám
Chọn giá trị thông số độ nhám
Chọn giá trị độ nhám theo giá trị độ đôi. Đối với các chi tiết có độ đôi lớn khi lắp bằng phương pháp ép thì độ nhám sẽ bị san phẳng, độ nhám càng lớn thì giá trị san phẳng càng cao. Khi đó độ dội của mỗi ghép sẽ giảm, và sẽ làm giảm khả năng tải của mỗi ghép. Theo kinh nghiệm ta có thể chọn giá trị đại lượng Rz phụ thuộc vào độ đôi ở như Bảng.
3. Chọn giá trị độ nhám và cấp nhám
Chọn giá trị thông số độ nhám
Chọn giá trị độ nhám theo bề mặt lắp ghép giữa trục và lỗ theo cấp chính xác kích thước: Có thể lựa chọn độ nhám theo dạng bề mặt lắp và cấp chính xác như Bảng.
3. Chọn giá trị độ nhám và cấp nhám
Chọn giá trị thông số độ nhám
Chọn giá trị độ nhám bề mặt lắp ổ lăn. Giá trị độ nhám được chọn theo tiêu chuẩn cho các chi tiết và sản phẩm, cũng như trên các bề mặt mà chúng được lắp ghép với nhau, ví dụ, các yêu cầu về độ nhám bề mặt trục khi lắp ổ lăn (Bảng).
3. Chọn giá trị độ nhám và cấp nhám
Chọn giá trị thông số độ nhám
Chọn giá trị độ nhám theo cấp chính xác kích thước. Độ chính xác gia công là mức độ chính xác đạt được khi gia công so với yêu cầu thiết kế. Trong thực tế, độ chính xác gia công được biểu thị bằng các sai số về kích thước, sai lệch về hình dáng hình học, sai lệch về vị trí tương đối giữa các yếu tố hình học của chi tiết được biểu thị bằng dung sai. Độ chính xác gia công còn phần nào được thể hiện ở hình dáng hình học lớp tế vì bề mặt còn được biểu thị bằng độ nhám.
3. Chọn giá trị độ nhám và cấp nhám
Chọn giá trị thông số độ nhám
Cấp chính xác. Cấp chính xác được quy định theo trị số từ nhỏ đến lớn theo mức độ chính xác kích thước. TCVN và ISO chia ra 20 cấp chính xác đánh số theo thứ tự độ chính xác giảm dần là 01, 0, 1, 2, 15, 16, 17, 18. Trong đó:
- Cấp 1 ÷ cấp 5 cấp chính xác cao: cho các chỉ tiết chính xác, dụng cụ đo.
- Cấp 6 ÷ cấp 11 cấp chính xác thường, áp dụng cho các mối lắp ghép.
- Cấp 12 ÷ cấp 18 cấp chính xác thấp, dùng cho các kích thước tự do (không lắp ghép).
3. Chọn giá trị độ nhám và cấp nhám
Chọn giá trị thông số độ nhám
3. Chọn giá trị độ nhám và cấp nhám
Chọn giá trị thông số độ nhám
Có thể chọn giá trị độ nhám bề mặt theo Bảng độ nhám bề mặt Ra phụ thuộc chất lượng bề mặt
3. Chọn giá trị độ nhám và cấp nhám
Chọn giá trị thông số độ nhám
3. Chọn giá trị độ nhám và cấp nhám
Chọn giá trị thông số độ nhám
Hầu hết các sai lệch hình học của chi tiết phải nằm trong miền dung sai kích thước. Độ nhám nếu không tra được theo Bảng độ nhám bề mặt Ra phụ thuộc chất lượng bề mặt thì có thể xác định gần đúng theo Hình trên slide. Ví dụ kích thước trục có các sai lệch trên es = 18𝜇m và sai lệch dưới ei=2𝜇m, khi đó dung sai trục Td = 18-2 = 16𝜇 m Theo hình trên ta chọn độ nhám có Ra = 0,8𝜇m.
Giá trị độ nhám Ra không có trong Bảng có thể xác định sơ bộ theo công thức Ra≈0.05IT, với IT – dung sai kích thước.
Với các bề mặt thô ta chọn Rz như sau: Rz 320; Rz 160 với bề mặt rất thô, không gia công cơ, bề mặt đúc khuôn đất, Rz 80 - Bề mặt thô, không tiếp xúc.
3. Chọn giá trị độ nhám và cấp nhám
Chọn giá trị thông số độ nhám
Ngoài ra, khi không có để xuất nào để chọn độ nhám bề mặt, giới hạn độ nhám Rz có thể được liên kết với dung sai kích thước (IT), dung sai hình dạng (TF) hoặc vị trí (TP). Khi đó ta có thể chọn giá trị của tham số Rz không quá 0,33 của miền dung sai kích thước hoặc 0,5... 0,4 dung sai vị trí hoặc hình dạng. Nếu chi tiết có đủ ba dung sai (kích thước, hình dạng và vị trí) thì lấy dung sai có giá trị nhỏ nhất: Rz = 0,33IT hoặc Rz = 0,5TF; hoặc Rz = 0,5TP.
3. Chọn giá trị độ nhám và cấp nhám
Chọn giá trị thông số độ nhám
Ví dụ 1. Kích thước với dung sai lắp ∅30H7/p6 được chỉ định trên bản vẽ và ∅30H7 là dung sai lỗ, Ø30p6 là dung sai trục, nhưng không có thông số độ nhám đi kèm. Được biết, trục với ống lót được lắp bằng độ đôi. Chọn tham số độ nhám của trục và lỗ ống lót, và theo giá trị số của độ nhám đó, hãy chỉ định phương pháp gia công lần cuối của trục.
Giải
Ta chọn tham số Ra là phù hợp trong trường hợp này. Đối với trục có cấp chính xác 6 và có kích thước danh nghĩa là 30 mm (nằm trong khoảng kích thước “trên 18 đến 50mm” , theo Bảng, ta có thể chọn ba giá trị Ra: 1,6, 0,8 và 0,4 µm và giả sử ta chọn Ra=0.8 µm. Đối với ống lót có cấp chính xác 7 có kích thước danh nghĩa là 30 mm (khoảng kích thước “trên 18 đến 50 mm"), theo Bảng, có thể chọn ba giá trị Ra: 3,2, 1,6 và 0,8 µm, ta chọn Ra=1.6µm. Theo Bảng, các yêu cầu về độ chính xác và độ nhám được đáp ứng đối với trục và lỗ có thể chọn sơ bộ phương pháp tiện. Cụ thể hơn, tra các Phụ lục, đối với trục chọn nguyên công gia công lần cuối là tiện tinh mỏng (dùng dao kim cương) trên máy tiện ngoài chạy dao
3. Chọn giá trị độ nhám và cấp nhám
Chọn giá trị thông số độ nhám
Ví dụ 2. Trên bản vẽ ta ghi kích thước ∅42𝑘6+0,018
+0,002. Xác định giá trị độ nhám Ra.
Giải
Dung sai kích thước IT = 16 µm. Thông số Rz=0,33IT=0,33x16= 5.3 µm. Thông số Ra = 0,2 Rz=0,2x5,3 = 1,06 µm. Để ghi độ nhám trên bản vẽ chi tiết theo Bảng, ta chọn giá trị tiêu chuẩn chọn giá trị tiêu chuẩn nhỏ hơn gần nhất Ra=0.8 µm.
3. Chọn giá trị độ nhám và cấp nhám
Chọn giá trị thông số độ nhám
Ví dụ 3. Trên bản vẽ chi tiết,∅36𝑘6+0,015
+0,002, dung sai độ đảo hướng kính TP = 9 µm và dung sai độ trụ TF = 4 µm. Xác định thông số độ nhám Ra.