Шероховатость поверхности — совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами.
Для отделения шероховатости поверхности от других неровностей с относительно большими шагами (отклонения формы и волнистости) её рассматривают в пределах ограниченного участка, длина которого называется базовой длиной.
Шероховатость поверхности оценивается по неровностям профиля, получаемого путем сечения реальной поверхности плоскостью.
Числовые значения параметров шероховатости поверхности определяют от единой базы, за которую принята средняя линия профиля, т.е. базовая линия.
Для количественной оценки шероховатости наиболее часто используют три основных параметра:
-
Ra — среднее арифметическое из абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины.
-
Rz — высота неровностей по десяти точкам (сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины).
-
Rmax — наибольшая высота неровностей профиля в пределах базовой длины.
Предпочтительным является параметр Ra, поскольку определяется по большему количеству точек профиля. В связи с этим параметром Ra нормируется шероховатость образцов сравнения, используемых для оценки шероховатости в промышленности.
Параметры Rmax и Rz используют в тех случаях, когда по функциональным требованиям необходимо ограничить полную высоту неровности профиля, а также когда прямой контроль Ra с помощью профилометров или образцов сравнения не представляется возможным (поверхности, имеющие малые размеры или сложную конфигурацию, например режущий инструмент).
Требования к шероховатости поверхности устанавливают исходя из функционального назначения поверхности для обеспечения заданного качества изделий. Если в этом нет необходимости, то требования к шероховатости не устанавливают и шероховатость поверхности не контролируют.
Обозначение шероховатости поверхности
Шероховатость поверхностей обозначают на чертеже для всех выполняемых по данному чертежу поверхностей изделия, независимо от методов их образования, кроме поверхностей, шероховатость которых не обусловлена требованиями конструкции.
Структура обозначения шероховатости поверхности включает знак шероховатости, полку знака и другие дополнительные указания. При применении знака без указания параметра и способа обработки его изображают без полки.
Высота h должна быть приблизительно равна применяемой на чертеже высоте цифр размерных чисел. Высота H равна (1.5…5) h. Толщина линий знаков должна быть приблизительно равна половине толщины сплошной основной линии, применяемой на чертеже.
Знаки для обозначения шероховатости поверхности в зависимости от вида ее обработки
Основной знак, соответствующий обычному условию нормирования шероховатости, когда метод образования поверхности чертежом не регламентируется.
Знак, соответствующий, конструкторскому требованию, чтобы поверхность была образована удалением слоя материала, например, точением, шлифованием, полированием, травлением и т. п. (конкретный вид обработки может и не указываться).
Знак, соответствующий конструкторскому требованию, чтобы поверхность была образована без удаления поверхностного слоя материала, например, литьем, штамповкой, прессованием (конкретный вид образования поверхности может и не указываться).
   |
Указано числовое значение параметра, соответствующие наиболее грубой допускаемой шероховатости, т.е. наибольшему предельному значению для параметра Ra, Rz и Rmax. Значения параметров Ra, Rz и Rmax указывают в мкм. |
  |
Указано наименьшее значение параметра шероховатости. Способ применяется в отдельных случаях, когда для правильного функционирования недопустима слишком гладкая поверхность. |
| Указаны числовые значения, соответствующие наибольшему и наименьшему предельным значениям нормируемого параметра. Значение, указываемое сверху, соответствует наиболее грубой допускаемой шероховатости. | |
| Указано номинальное значение параметра с предельными отклонениями от него в % от номинального значения. Способ применяют в основном для образцов сравнения шероховатости поверхности или для образцовых деталей, служащих тем же целям. | |
| Указана шероховатость поверхностей образующих контур. | |
| Указан вид обработки поверхности. Указывается только в тех случаях, когда данный вид обработки является единственным, обеспечивающим требуемое качество поверхности. |
Допускается применять упрощенное обозначение шероховатости поверхности с разъяснением его в технических требованиях чертежа. В упрощенном обозначении используют строчные буквы русского алфавита в алфавитном порядке, без повторений.
Условные обозначения направлений неровностей поверхности
| Параллельное направление неровностей (параллельно линии, изображающей на чертеже поверхность). |
| Перпендикулярное направление неровностей (перпендикулярно к линии, изображающей на чертеже поверхность). |
| Перекрещивающееся направление неровностей (перекрещивание в двух направлениях наклонно к линии, изображающей на чертеже поверхность). |
| Произвольное направление неровностей (различные направления по отношению к линии, изображающей на чертеже поверхность). |
| Кругообразное направление неровностей (приблизительно кругообразно по отношению к центру поверхности). |
| Радиальное направление неровностей (приблизительно радиально по отношению к центру поверхности). |
| Хаотичное направление неровностей. |
Высота знака условного обозначения направления неровностей должна быть приблизительно равна применяемой на чертеже высоте цифр размерных чисел.
Шероховатость поверхности
Шероховатость поверхности обозначают на чертеже для всех выполняемых по данному чертежу поверхностей изделия, независимо от методов их образования, кроме поверхностей, шероховатость которых не обусловлена требованиями конструкции.
В обозначении шероховатости поверхности применяют один из знаков, изображенных на рисунке ниже.
Высота h должна быть приблизительно равна применяемой на чертеже высоте цифр размерных чисел. Высота Н равна (1,5…5) h. Толщина линий знаков должна быть приблизительно равна половине толщины сплошной линии, применяемой на чертеже.
Необходимая шероховатость поверхностей деталей задается с учетом их назначения и условий работы.
Обработка не устанавливается
Для точного определения шероховатости поверхности используются специальные приборы – оптические профилометры, а также щуповые профилографы, профилометры и др. Для определения шероховатости вне лаборатории используются специальные эталоны шероховатости с образцами поверхностей разных видов обработки (точения, фрезерования и т. п.)
Эталон шероховатости поверхности
- Оценка шероховатости обработанной поверхности по эталонам (образцам) производится на рабочих местах методом сравнения.
- Приблизительные значения шероховатости поверхности при некоторых видах обработки приведены в таблице.
- Обозначения шероховатости поверхностей на изображении изделия располагают на линиях контура, выносных линиях (по возможности ближе к размерной линии) или на полках линий-выносок.
- Допускается при недостатке места располагать обозначения шероховатости на размерных линиях или на их продолжениях, а также разрывать выносную линию.
Шероховатость поверхности: обозначение на чертежах, ГОСТ, классы
Шероховатость поверхности напрямую влияет на характеристики детали и долговременность её работы. Практически любой элемент механизма связан с трением. В случае если детали при эксплуатации соприкасаются друг с другом, то качество их изготовления напрямую будет влиять на процесс износа и степень уплотнения.
В процессе работы с любым металлом на нём образуются дефекты, которые влияют на характеристики готового изделия. Любая неровность увеличивает коэффициент шероховатости. Определяется она двумя параметрами – высотой неровностей по десяти точкам (Rz) и средним арифметическим отклонением профиля (Ra).
Обозначение шероховатости поверхности
Механизм возникновения шероховатости
Дефекты могут возникать в процессе обработки поверхности как машинным способом, так и вручную. На уровень шероховатости может влиять несколько факторов:
- Качество инструмента и уровень его износа.
- Вибрации станка в случае машинной обработки, люфты, зазоры и т.д.
- Прилагаемые усилия, скорость вращения фрезы, наличие или отсутствие охлаждения и т.д.
- Механические свойства, как материала, так и инструмента.
Классы шероховатости позволяют определить качество изделия и возможность его применения в той или иной сфере. Существуют следующие классы чистоты поверхности:
- Грубая – результат работы простым ручным инструментом или первичный этап машинной обработки. Грубые детали имеют явные неровности, которые видно невооружённым взглядом.
- Получистая – возникает при ручной обработке более точным инструментом или при чистовой машинной обработке. Визуально неровности будут едва заметны.
- Чистая – достичь такой поверхности можно при использовании инструмента для шлифовки, увидеть неровности при этом можно будет только с помощью специального оборудования.
- Очень чистая – эталонный класс обработки, когда неровности почти отсутствуют, достигается путём высокоточной шлифовки.
Интересное: Виды и состав легированной стали
Классы шероховатости поверхности
Маркировка структуры поверхности
На чертежах обозначение шероховатости делается для всех поверхностей изделия, за исключение тех, шероховатость которых не обозначена требованиями. В конструкторской документации маркировка обозначается специальным значком, который имеет дополнительную полку и прочие уточнения. Если способ обработки не указывается, то на чертеже значок изображается без полки.
Правила нанесения знаков шероховатости на чертежах
Знаки для обозначения шероховатости поверхности в зависимости от вида её обработки
Основной знак
Основной значок, который соответствует стандартном условию нормирования шероховатости. Используется, когда метод образования шероховатости не регламентирован.
Обработка механическим способом
Данный знак применяется, когда поверхность получена в результате обработки механическим способом. Например, при шлифовке, обточке, полировке и т.д. В данном обозначении конкретный вид механического воздействия может не указываться.
Обозначение обработки литья или штамповки
Данное обозначение используют, когда поверхность получена без удаления слоя механической обработкой. Например, литьём или штамповкой. То, какие работы проводились с деталью также не указывается.
Примеры обозначения шероховатости поверхности
Для того чтобы понимать обозначение шероховатости поверхности на чертежах нужно рассмотреть несколько простых примеров:
- √(Ra 3 ) — цифра «3» указывает на наибольшее допустимое значение параметра. В зависимости от цифры будут меняться и характеристики, логично, что если «3» заменить на «80» или «10», то при изготовлении детали будут добиваться нужного значения.
- √(Rz 40 min);√(Rz 20min) – Rz 40min и Rz 20min указывают на наименьшее значение параметра. Такое обозначение используют, когда для правильного выполнения своих функций на детали не должна быть слишком ровная поверхность.
Более подробную информацию об обозначениях можно найти в ГОСТе 2.309-73.
Условные обозначения направлений неровностей поверхности
- √(=Ra1) — неровности направлены параллельно друг другу.
- √(⊥Ra1) — перпендикулярное направление.
- √(Х Ra1) – направления перекрещиваются.
- √(М Ra1) — произвольное направление.
- √(С Ra1) — кругообразное направление.
- √RRa1 — радиальное направление относительно центра поверхности.
- √PRa1— неровности направлены хаотично.
Интересное: Таблица дюймовых резьб: обозначение в мм
Обозначения направления шероховатости поверхности на чертежах
Методы осуществления контроля
Оценивать шероховатость можно различными способами и на разных этапах. Наиболее доступным методом оценки является визуальный, однако он не даёт высокой точности, следовательно, специалистам приходится прибегать к другим методам. Для оценки применяют:
- Компараторы.
- Электронные приборы.
- Микроскопы.
- Профилометры.
Образцы шероховатости поверхности
Существует две методики оценки:
- Поэлементная – в этом случае сравниваются отдельные показатели.
- Комплексная – готовое изделия сравнивают с эталоном.
Влияние шероховатостей на работу деталей
Слишком большое количество небольших дефектов детали может привести к следующим проблемам:
- Более быстрому износу деталей.
- Возможным дефектам при нанесении различных покрытий.
- Снижению жёсткости соединений.
- Ускоренному окислению и коррозии металла.
Какие параметры шероховатости существуют
Рассмотрим, что такое квалитеты и параметры шероховатости.
Квалитеты – это единая совокупность допусков, которые характеризуются постоянной точностью для всех размеров определённого диапазона. ГОСТ 2789-73 устанавливает 20 квалитетов.
Таблица параметров включает в себя следующие значения:
- Ra и Rz– показатели среднеарифметического отклонения профиля и высоты неровностей профиля.
- Rmax– наибольшая высота профиля.
- Sm – среднее значения шага неровностей.
- S – среднее значение шага местных выступов профиля.
- tp – относительная опорная длина профиля.
Как выбрать шероховатость
Для выбора нужного значения достаточно придерживаться простого алгоритма:
- Для деталей грубого исполнения, например, для сварочных работ могут иметь значение Ra5.
- В случае если требуется добиться плотного контакта прилегающих поверхностей оптимальными будут значения Ra3; 3.2.
- В случае с высоконагруженными механизмами, детали должны иметь минимальный уровень трения, например, в цилиндрах и герметичных соединениях нужно значение Ra 1,6; 0,8.
Вам также может понравиться
Обозначение шероховатости на чертеже по ГОСТу – примеры простановки знаков по старому и новому образцу
Шероховатость – это характеристика поверхности, отражающая ее неровности, оцениваемая относительно малыми шагами на базовой длине. Обозначение шероховатости на чертеже выполняется согласно требованиям ГОСТ2789-73, ГОСТ 25142-82, а также ГОСТ 2.309-73.
Неровности, которые имеются на большей части поверхностей, возникают при обработке и деформации верхнего слоя.
Чтобы определить шероховатость конкретной поверхности используют профилограмму, на которой отражены очертания профиля поверхности, полученные при помощи движения алмазной иглы.
Контроль шероховатости может осуществляться как количественными, так и качественными способами. Сравнение опытного и эталонного образца (с регламентированной обработкой по ГОСТ) также позволяет сформировать точную характеристику.
Шероховатость на чертеже по ГОСТу
Согласно требованиям оформления Единой системы конструкторской документации (сокращенно ЕСКД), а именно ГОСТ 2.309-73 для всех поверхностей, которые приведены на чертеже должна быть обозначена шероховатость. Применяется единая структура обозначения, которая состоит из трех элементов:
- способы обработки поверхности;
- базовая длина или параметр шероховатости;
- условного обозначения направления.
Сам ГОСТ состоит из двух основных разделов «Обозначения шероховатости поверхностей» и «Правила нанесения обозначений …».
- Рисунок 1. Структура обозначения шероховатости
- Изменения в этот документ вносились трижды с момента утверждения, а именно в 1980, 1984 и 2002 году.
Параметры для количественной оценки шероховатости
Три ключевых параметра используются для описания шероховатости конкретной поверхности, они позволяют описать высоту, профиль и максимальное отклонение, по которым можно представить тип поверхности в целом и ее назначение.
- Ra — самым первым идет обозначение профиля с указанием возможного отклонения, измеряется в микрометрах;
- Rz— определяет высоту неровностей по десяти основным точкам, измеряется в микрометрах;
- Rmax— показывает максимально допустимое значение по высоте, измеряется в микрометрах.
Таблица ключевых параметров шероховатости составлена для различных поверхностей и приведена в ГОСТ 2789-73.
Самым универсальным показателем из всех трех является Ra, поскольку он дает наиболее полное представление о профиле. Но бывают ситуации, при которых значение приобретают и другие параметры, к примеру если Ra трудно измерить с помощью приборов.
Рассмотрим несколько примеров значений параметров для поверхностей после механической обработки. После чистового обтачивания Ra составляет 2,5 -,1 25 мкм, а после тонкого обтачивания 1,25-0,63 мкм.
Также в шероховатости важно понятие допуска, так как большинство геометрических отклонений детали, должно укладываться в пределы поля допуска.
Как обозначается шероховатость поверхности на чертеже
Условный знак, который ориентирован к обрабатываемой поверхности, должен давать полное и исчерпывающее представление о том, какой шероховатостью обладает поверхность.
Для обозначения используются линии, равные половине толщины основной линии. Высота меньшей части знака h(размер равен основным цифровым обозначениям), а всего знака 1,5-5 h (H). Нанесение знака производится после вычерчивания деталей.
Угол между двумя направляющими условного знака составляет 60 градусов.
Сам условный знак также несет информацию, если он не имеет никаких дополнительных обозначений, то способ обработки поверхности конструктором не устанавливается (знак без полки), если применяется удаление слоя материала, то добавляют черту, которая образует треугольник, если шероховатость образована без удаления слоя материала, то добавляют круг.
Шероховатость на сборочном чертеже
Как и на других видах чертежей, на сборочном чертеже указывается шероховатость поверхностей. Эти обозначения позволяют понять требуется ли дополнительная обработка поверхности, к примеру полировка детали, точение или травление.
> Лайфхак: если чертеж перегружен информацией, то можно применить упрощенное обозначение обозначения шероховатости, которое более полно расшифровывается в примечаниях.
Какие символы применяются
Для обозначения шероховатости применяют условные обозначения, которые описаны в ГОСТ, они размещаются непосредственно на поверхности. У каждой поверхности свои обозначения, они не должны накладываться или перекрывать друг друга.
Рисунок 2. Виды обозначения шероховатости на поверхности
Шероховатость древесины на чертеже
Древесина имеет свои обозначения шероховатости, которые описаны в ГОСТ 7016-2013.
Особенностями поверхности этого материала являются неровности, кинематическая волнистость, структурные неровности, ворсистость и мшистость, которая может появиться на обработанных поверхностях.
Шероховатость древесины характеризуется параметрами ее неровностей, которые включают среднее арифметическое высот наибольших неровностей (Ra), высоту неровностей профиля (Rp).
Параметры шероховатости у разных пород дерева
Свойства пород древесины очень сильно отличаются, следовательно и параметры шероховатости имеют различные величины. К примеру сосна, которая часто используется в строительстве, имеет высоту неровностей Rp =12,5 мкм, а береза имеет значение Rp =6,3мкм. Наименьшие параметры шероховатости имеет груша, Rp =5,0мкм.
Правила нанесения обозначений
Чтобы правильно нанести условное обозначение используется следующий алгоритм:
- после выполнения основного чертежа приступают к нанесению условных обозначений;
- к моменту нанесения обозначений шероховатости список значений должен быть уже готов, информация из него переносится на чертеж;
- сначала наносят сам знак, его острие должно прикасаться к обрабатываемой поверхности с той стороны, с которой будет подводиться инструмент;
- если шероховатость одинакова для всех поверхностей, то нет необходимости наносить ее многократно, значение указывают в правом углу чертежа. При этом условное обозначение одинаковой шероховатости в полтора раза больше по размеру, чем те условные значения, которые были бы нанесены на чертеже;
- в каждом знаке добавляют указание — способ обработки, значение Ra или Rz.
Поставить условный знак шероховатости можно на выносных линиях, размерных линиях и их продолжениях, на линиях контура. Если у детали имеется резьба, то обозначение шероховатости профиля резьбы также наносят на чертеж.
Рисунок 3. Правила нанесения и указанная шероховатость
Как обозначить шероховатость в программе «Компас»
Правильно обозначить шероховатость можно с помощью встроенных в программу инструментов.
Обозначить шероховатость поверхности в Компасе можно командой «Шероховатость», из панели инструментов, затем выбирается поверхность, к которой будет применена команда и указывается положение знака. Значение шероховатости вводится с клавиатуры или из справочника. Команда «Неуказанная шероховатость» находится в панели «Оформление».
- Открываем Панель инструментов, расположенную слева-> Выбираем команду «Шероховатость» — > Указываем поверхность -> Определяем положение знака->Вводим значение шероховатости.
- Команда «Неуказанная шероховатость» находится в верхнее меню-> Выбираем команду «Вставка»->Выбираем «Неуказанная шероховатость»-> Ввод->Вводим значение шероховатости.
- При необходимости можно нарисовать условный знак вручную.
Как обозначить в программе AutoCAD
В программе Автокад схожий алгоритм действий, но искать команду нужно через вкладку «Аннотации», затем зайти в панель «Обозначения» и выбрать «Шероховатость», далее также выбирается поверхность, точка выноски и задается обозначение «С полкой», «С удалением» или «Без удаления».
В первых версиях Автокада такой функции как «Шероховатость» не было, она появилась в более поздних.
Рисунок 4. Шероховатость в программе Компас и Автокад
Старое обозначение шероховатости
Новый ГОСТ 2.
309-73, который регламентирует шероховатость, был введен достаточно давно и поэтому уже несколько раз в него вносились изменения, но работая со старыми чертежами, можно встретить использовавшиеся ранее обозначения (старый ГОСТ 1959 года), которые отличаются тем, что Ra указывался числом без условных обозначений. То есть современный вид более информативен и более точен. Перевод старых обозначений в новые обычно не составляет труда, если воспользоваться таблицами.
Рисунок 5. Шероховатость по старому и новому гост
Ответы на вопросы
Какое значение шероховатости выбрать?
Значения шероховатости для разных материалов приведены в ГОСТ, где также указан и способ обработки поверхности. Значение выбирается конструктивно, исходя из назначения.
Что такое неуказанная шероховатость?
Неуказанная шероховатость – это условное обозначение шероховатостей поверхностей всей детали кроме указанных на изображении, которое помещается в правом углу чертежа. Значение шероховатости указывается в скобках, оно подходит для всех поверхностей, для которых не указана шероховатость.
Сколько существует классов шероховатости?
Выделено 14 классов шероховатости, классы приведены в ГОСТ.
Рисунок 6. Классы шероховатости
Понятие «шероховатость» входит в курс многих дисциплин, оно отражает характеристики поверхности, которые обязательно должны учитываться. Указания, которые дополняют чертежи позволяют точнее показать все технические требования изделия.
Стоит помнить, что любые изображения элементов, состоят из множества условных обозначений, важно выбирать для них правильное расположение, помнить об общей чистоте и читаемости чертежа.
Опытными проектировщиками часто отмечается, что молодые специалисты забывают проставлять все необходимые обозначения детали, отверстия и выделять контур, примененная штриховка может не соответствовать требованиям, но все эти знания приходят за годы практики.
От правильного указания шероховатости зависит работоспособность готового механизма, если условия его работы предполагают сопряжение обработанных деталей, то выбрать шероховатость нужно с учетом назначения поверхности. К примеру, для нерабочих поверхностей валов или отверстий под болты шероховатость может быть Ra =12,5 мкм, а для поверхностей гидроцилиндров, которым важна точность Ra =0,2мкм.
Классы шероховатости
- ГОСТ 2789-73
- Стандарт устанавливает специальные параметры и классы для оценки поверхности.
- Параметры шероховатости поверхности.
- Высотные параметры.
- Rz, мКм – средняя высота микронеровностей по 10 точкам (1 мКм = 0,001 мм).
Проводим любую линию.
По отношению к ней расстояния до 5 выступов и до 5 впадин – среднее расстояние между находящимися в пределах базовой длины l пятью высшими точками выступов и пятью низшими точками впадин, нумеруем от линии, параллельной средней линии.
| Rz = | (h1+h2+h3+h4+h5)-(h1`+h2`+h3`+h4`+h5`) |
| 5 |
- Ra, мКм – среднее арифметическое отклонение профиля – среднее заключение, в пределах базовой длиныl, расстояние точек выступов и точек впадин от средней линии:
| Ra = | (y1+y2+… +yn)-(y1`+y2`+… +yn`) |
| l |
Базовая длина – длина участка поверхности, используемая для выделения поверхности, характерных шероховатости поверхности. Обычно значения базовой длины берутся в пределах 0,08…8 мм. Кроме высотных существуют шаговое параметры шероховатости
- Sш – средний шаг неровностей профиля.
- S – средний шаг неровностей профиля по вершинам.
- ГОСТ 2789-73
- Классы шероховатости.
- ГОСТом установлено 14 классов чистоты поверхности.
Классификацию шероховатости поверхности производят по числовым значениям параметров Ra иRz при нормированых базовых данных в соответствии с таблицей.
Числовые значения величин шероховатости Ra и Rz и базовые длины (l) (по ГОСТу 2789-59)
| Класс чистоты поверхности | Наибольшая анафелия величин шероховатости в мкм | Валовая длина lвмм | |||||
| Ra | Rz | ||||||
| Разряды | |||||||
| а | б | в | а | б | в | ||
| 1 2 3 | 80 40 20 | — — — | — — — | 320 160 80 | — — — | — — — | 8 |
| 4 5 | 10 5 | — — | — — | 40 20 | — — | — — | 2,5 |
| 6 7 8 | 2,5 1,25 0,63 | 2 1 0,5 | 1,6 0,8 0,4 | 10 6,3 3,2 | 8 5 2,5 | — 4 2 | 0,8 |
| 9 10 11 12 | 0,32 0,16 0,08 0,04 | 0,25 0,125 0,063 0,032 | 0,20 0,10 0,05 0,025 | 1,6 0,8 0,4 0,2 | 1,25 0,63 0,32 0,16 | 1 0,5 0,25 0,125 | 0,25 |
| 13 14 | 0,02 0,01 | 0,016 0,008 | 0,012 0,006 | 0,1 0,05 | 0,08 0,04 | 0,063 0,032 | 0,08 |
Чем выше класс (меньшее числовое значение параметра), тем поверхность более гладкая (чище). Классы шероховатости с 1 – 5, с 13 – 14 определяются параметром Rz, все остальные с 6 по 12 – параметромRa.
Шероховатость поверхности детали задается при конструировании, исходя из функционального назначения детали, т.е. из условий её работы, либо из эстетических соображений.
Нужный класс чистоты обеспечивается технологией изготовления детали.
Шероховатость каждой поверхности детали должна соответствовать назначению этой поверхности. Степень неровности поверхности определяется высотой неровности на данном участке поверхности.
При составлении эскизов с натуры для определения шероховатости поверхностей детали должны быть измерены высоты неровностей поверхности определённой длины, установленной ГОСТом.
- Измерение производится специальными приборами (микроскопами и профилографоми) или сравнением с образцами – эталонами.
- При составлении эскизов с натуры при деталировании сборных чертежей для приближенного определения шероховатости поверхности детали, в том случае, когда не представляется возможным воспользоватся приборами точного измерения, надо установить назначение данной поверхности и в зависимости от этого определить класс чистоты поверхности.
- Знаки обозначения шероховатости должны острием касаться обрабатываемой поверхности и быть направлены к ней со стороны обработки.
| Обозначение шероховатости при различном поверхностей. |
Обозначение шероховатости на изображении детали распологают на линиях контура, на высотных линиях (по возможности ближе к размерной линии) или на полках.
Если все поверхности детали имеют одинаковую шероховатость, то обозначение выносят в правый верхний угол чертежа, располагая его на расстоянии 5-10 мм от рамки.
Если одинаковый д.б. шероховатость части поверхности, то в правом верхнем углу чертежа помещают обозначение этой шероховатости и рядом знак , взятый в скобках. Это означает, что все поверхности, на которых на изображениях помещены обозначения шероховатости или знак , должна иметь шероховатость, указанная перед скобкой.
Примеры:
Шероховатость поверхностей деталей:
| с зазором без зазора деталей | 3 — 4 класс Rz 80, Rz 40 4 – 5 класс Rz 40, Rz 20 6 – 8 класс Ra 2,5; Ra 1,25; Ra 0,63 |
Д 
ля втулок:
| граничащая с расточкой | 5 класс Rz 20 7 класс Ra 1,25 10 класс Ra 0,16 8 класс Ra 0,63 |
|
5-6 класс 4 класс 4-5 класс 3-4 класс |
Шероховатость поверхности ra и rz: параметры, таблица
Не тот параметр шероховатость, о котором стоит забывать при проектировании изделий.
Прочность, электропроводность, точность сопряжения – это неполный список как шероховатость Ra и Rz может повлиять на эксплуатационные свойства деталей.
Ее значение сильно зависит от способа обработки, а измерение связано с острым чувством осязания. И это не тот параметр, о котором стоит забывать при проектировании изделий.
Что такое шероховатость
Любые типы поверхностей, какие бы они не были ровными на первый взгляд, имеют в своей структуре череду подъемов и впадин. На вид это близко к форме горных массивов. Высоту этих «гор» и характеризует шероховатость.
Шероховатость представляет собой совокупность неровностей поверхности.
Параметры, средства измерения и обозначение шероховатости в конструкторской документации полностью стандартизированы. Они описываются тремя государственными стандартами: ГОСТ 2789-73, ГОСТ 25142-82 и ГОСТ 2.309-73.
Какие параметры шероховатости существуют
Существует свыше 8 параметров, которые характеризуют значение высоты неровностей поверхности. В статье мы разберем лишь самые востребованные, незнание которых будет значительным пробелом для любого технического специалиста. Это Ra и Rz.
Значение Rz показывает среднеарифметическое значение высоты, взятое по 10 точкам поверхности. Это означает, что в измерении участвовали только 5 подъемов и 5 впадин. Весь остальной «горный массив» в расчет не принимался.
В системе СИ Rz измеряется в микрометрах.
Ra является также среднеарифметическим показателем высоты шероховатости. От Rz его отличает то, что в расчет берется не 10 точек, а все. По этой причине параметр Ra более точно отображает неровность поверхностей и считается более предпочтительным.
Помимо Ra и Rz стоит упомянуть о еще одном параметре, близкий по смыслу вышеупомянутым. Это Rmax. Он отображает высоту неровностей поверхности только по ее максимальным точкам. По наибольшей высоте и наименьшей впадине. В нынешнее время Rmax не используется в силу своей грубой точности.
Измерение
Шероховатость меряют двумя способами: качественным и количественным. Качественный метод оценки неровностей поверхности больше подходит непосредственно для производственников.
В тех ситуациях, когда глубокий анализ не целесообразен или на него нет банально времени.
Данный способ носит более грубый характер и заключается в сравнении гладкости исследуемой поверхности с неким эталоном на ощупь.
Эталон представляет собой небольшую металлическую плитку с габаритными размерами 30х30 мм и толщиной 5 мм. Он имеет определенное значение Ra и Rz, является образцом по которому сравнивают качество поверхности. Такие плиты собирают в наборы с указанием напротив каждой позиции значение шероховатости.
Количественный метод более точен и требует для своего осуществления специального оборудования. Это могут быть профилометры, профилографы и двойные микроскопы.
По исследуемой поверхности проводят подключенным к приборам стержень с алмазным наконечником, высокочувствительным к перемещениям. Этот стержень полностью повторяет форму поверхностей и передает ее размеры на экран или ленту профилограммы.
Дальше, по полученным данным лаборант делает точное заключение о значение шероховатости и передает ее службе качества.
Какие виды поверхностей существуют
Для обеспечения взаимозаменяемости и унификации производства, параметры шероховатости объединяют в классы. Всего существует 14 их разновидностей. Каждому классу присвоено определенное значение Ra и Rz. Самый точный класс – четырнадцатый, самый грубый – первый. По этой причине поверхности также подверглись классификации. В производстве встречаются следующие их виды:
- Установочные поверхности, неподвижные относительно друг друга, к которым не предъявляются требования по герметичности. Для них значение Ra составляет 2,5-20 мкм.
- Рабочие поверхности, которые перемещаются друг относительно друга. Сюда входят соединения типа поршень-цилиндр, которые часто можно встретить в устройствах разнообразных двигателей и насосов. Ra для них равняется 0,16-2,5 мкм.
- Ограничительные и соединительные поверхности. Под этим подразумеваются элементы, необходимые для крепления и сборки. Это всевозможные корпуса, фиксаторы и прочие механизмы. Ra для них колеблется в пределах 2,5-20 мкм.
- Специальные поверхности. Здесь, главным образом, имеются ввиду органы управления. Обработка таких поверхностей крайне высока с их значением Ra 0,63-0,08 мкм.
Обозначения отклонения неровности поверхностей
На чертеже шероховатость указывается согласно приведённой ниже схеме.
Как видно, внешнее обозначение напоминает математический квадратный корень с соответствующими надписями в определенных местах. Каждая такая надпись характеризует определенный параметр шероховатости. Разберем их более подробно.
В левом верхнем углу указывается значение шероховатости по Ra и Rz. При чем стоит отметить, что если показано просто число, то автоматически это имеется ввиду Ra. Для обозначения Rz, необходимо дополнительно дописать буквенное примечание.
Существует три разновидности формы этого математического корня:
- Треугольник без верхнего основания указывает, что способ получения шероховатости не задан конструктором. Есть требования к качеству поверхности, а каким способом оно будет достигнуто (шабрение, полировка и прочее) неважно.
- С кругом в вершине. Поверхность не нуждается в дополнительном улучшении.
- С верхним подчеркиванием. Этот знак говорит, что шероховатость должна достигаться обязательным снятием слоя металла.
В зоне над полкой прописывается тип механической обработки с помощью которой нужно довести поверхность до заданного значения Ra и Rz. Обычно сюда прописываются такие термины как «полировать», «шабрить» и прочее виды механической обработки.
В левом нижнем углу под полкой прописывается направление линий неровностей шероховатости. Разберем этот параметр на примере. Допусти Вам нужно прошлифовать поверхность стола абразивным кругом.
В зависимости от того как Вы будете направлять инструмент пойдут линии шероховатости. Если будете его водить кругами, то Вы увидите волны от следов круга. Если движения будут пересекать друг друга, то плоскость стола будет в крестах. Это и регулирует данный параметр.
В некоторых случаях это не важно, а некоторых имеет решающее значение.
Справа от направлений линий неровностей становиться значение базовой длины, на которой измеряется шероховатость. Ее значение стандартизировано и необходимы для того, чтобы минимизировать воздействие на точность измерения плоскостью прогиба самой поверхности.
Загрузка...
