Урок «Указание на чертежах требуемой шероховатости поверхности»

 
 

Указание на чертежах требуемой шероховатости поверхности

Понятие о шероховатости и ее параметрах

Поверхность детали всегда имеет неровности в виде небольших выступов и впадин (микронеровностей). Размеры этих неровностей могут быть у одних деталей больше, у других меньше, что зависит от вида обработки. В таком случае говорят, что поверхности имеют различную шероховатость.

Под шероховатостью поверхности понимается совокупность ее неровностей (выступов и впадин). Сечение поверхности нормальной к ней плоскостью дает представление о профиле ее рельефа, т.е. о числе, форме и размере выступов и впадин.

Степень шероховатости поверхности определяется высотой неровностей и взаимным расположением их характерных точек. Эти параметры рассматриваются в пределах определенного участка поверхности, называемого базовой длиной. Чем больше степень шероховатости, тем большей следует принимать базовую длину. По ГОСТ 2789-73 базовую длину l выбирают из ряда 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,8; 2,5; 8; 25 мм.

На рис. 1 представлен в сильно увеличенном виде пример рельефа поверхности со средней линией m, которая наносится так, чтобы в пределах базовой длины l суммы площадей участков, заключенных между этой линией и профилем, по обе стороны от нее были ровны, т.е. средняя линия является базой, от которой отсчитываются числовые значения параметров шероховатостей. Определение числовых значений производят специальным измерительным прибором – микроинтерферометрами, растровыми микроскопами и др. Используют также рабочие образцы сравнения (эталоны), на которых нанесены числовые значения параметров.

Рис. 1.

ГОСТ 2789-73* устанавливает шесть параметров шероховатости: три высотных (Ra, Rz, Rmax), два шаговых (Sm, S) и параметр относительной опорной длины профиля (tp).

Средний шаг местных выступов профиля S определяется среднем значением шага местных выступов профиля в пределах базовой длины, а средней шаг неровностей профиля Sm – средним значением шага неровностей профиля в пределах базовой длины. Относительная опорная длина профиля определяется как отношение опорной длины профиля к базовой длине на заданном уровне сечения Р от линии выступов:

tp=(b1 + b2 + … +bn)/l.

При этом числовое значение Р выбирается из ряда:5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 60 % от Rmax.

Рассмотрим три параметра шероховатости, характеризующие высоту неровностей в пределах базовой длины (Ra – всех неровностей, Rz – наибольших неровностей и Rmax – наибольшую высоту профиля).

Параметр Ra определяется как среднее арифметическое значение расстояний У1 Уn от любой точки профиля до средней линии:

Ra =( У1 + У2 + … +Уn)/n.

Параметр Rz определяется высотой неровностей десяти точек, равной сумме средних арифметических абсолютных значений пяти наибольших минимумов и пяти наибольших максимумов:

Rz =( Н1 min + H2 min + … +Нn min)/5+( Н1 max + H2 max + … +Нn max)/5.

Параметр Rmax определяется расстоянием между линиями выступов и впадин профиля на базовой длине.

Требования к шероховатости поверхности устанавливают задавая числовое значение параметра шероховатости и базовую длину, на которой происходит определение этого параметра. При этом можно указывать наибольшее значение параметра (например, Rz80), диапазон его значений (например, Rz8040) или номинальной значение. Номинальное значение задается с допускаемым отклонением параметра в процентах (например, Rz40±10%).

Применение параметра Ra предпочтительней применения параметра Rz.

Числовые значения параметров шероховатостей (наибольшее, наименьшее, номинальное или диапазон значений), определяемые ГОСТ 2789-73*, приводятся в табл. 1…4 (предпочтительные значения подчеркнуты).

Таблица 1. Числовые значения Rа, мкм

Таблица 2. Числовые значения Rz и Rmax, мкм

Таблица 3. Соотношение Ra и базовой длины l

Таблица 4. Соотношение Rz = Rmax и базовой длины l

Обозначение шероховатости поверхностей

Обозначение шероховатости поверхности и правила ее нанесения на чертежах определяет ГОСТ 2.309-73*.

Шероховатость обозначается на чертеже для всех выполняемых по данному чертежу поверхностей изделия, определяемых требованиями конструкции.

Структура обозначения шероховатости поверхности приведена на рис. 1. Полку знака чертят тогда, когда кроме параметра шероховатости в обозначении приводятся дополнительные данные.

Рис. 1.

Для обозначения шероховатости следует применять один из знаков, изображенных на рис. 2, которые выполняют сплошной тонкой линией, толщина которой приблизительно ровна половине толщины основной линии, применяемой на чертеже. При этом высота знака h должна быть приблизительно ровна высоте цифр размерных чисел на чертеже, а высота Н = (1,5…3) h.

Рис. 2.

При обозначении шероховатости поверхности, способ обработки которой конструктором не устанавливается, применяю знак изображенный на рис. 2, а. Шероховатость поверхности. Достигаемая удалением материала (точением, фрезерованием, шлифованием и т.п.), обозначается знаком, приведенным на рис. 2, б, а шероховатость поверхности, получаемая без удаления слоя материала (литьем, ковкой, штамповкой, прокатом и т.п.), – знаком, изображенным на рис. 2, в, который так же используется для обозначения поверхностей, не выполняемых поданному чертежу (но без числового значения параметра).

Обозначение параметра шероховатости по ГОСТ 2789-73*

При обозначение шероховатости обозначение параметра указывают после соответствующих символов, например Ra 0,5; Rmax 5,3; Sm 0,63; S 0,032; Rz 32; t50 70 (т.е. относительная опорная длина профиля tр = 70% при уровне сечения профиля Р = 50%).

При необходимости указывается диапазон параметров шероховатости пределы значений в обозначении размещают в две строки, например:

1,00 Rz 0,080 Rmaх 0,80 t50 50

0,63 0,032 0,32 70

Два и более параметра шероховатости поверхности записывают в обозначении сверху вниз в следующем порядке (рис. 3): параметр высоты неровностей профиля; параметр шага неровностей профиля; относительна опорная длина профиля.

Рис. 3. Рис. 4.

Номинальные значения параметра шероховатости поверхности в обозначении приводят с предельными отклонениями, например Ra 1±20%; Rz˚80-10%; Sm 0,5+20%; ; t50 70±40%.

Базовую длину в обозначении не указывают, если требования к шероховатости поверхности заданы параметрами Rа и Rz, и определить требуемый параметр необходимо в пределах ее значений, приведенных в ГОСТ 2789-73* (см. табл. 3, 4).

Вид обработки приводят в обозначении шероховатости только в случаях, когда он является единственно пригодным для получения требуемого качества поверхности (рис. 4, знак М указывает на произвольный тип направления неровностей).

В случае необходимости на чертеже приводят условные обозначения направления неровностей на поверхности, т.е. их тип. Таких обозначений шесть:

=  параллельные неровности (их направление параллельно линии, изображающей на чертеже поверхность, к шероховатости которой устанавливаются требования);

  перпендикулярные неровности (их направление перпендикулярно линии, изображающей на чертеже поверхность, к шероховатости которой устанавливаются требования);

×  перекрещивающиеся нервности (их направление перекрещиваются по двум наклонным линиям, изображающих на чертеже поверхность, к шероховатости которой устанавливаются требования);

М – произвольные неровности (их направления различны к линии, изображающей на чертеже поверхность, к шероховатости которой устанавливаются требования);

С – кругообразные неровности (их направление приблизительно кругообразно по отношению к центру поверхности, к шероховатости которой устанавливаются требования);

R –радиальные неровности (их направление приблизительно радиально по отношению к центру поверхности, к шероховатости которой устанавливаются требования).

Высота знака условного обозначения направления неровности поверхности приблизительно ровна h, а толщина его линий – половине толщины сплошной основной линии.

Допускается применять упрощенной обозначение шероховатости поверхности (рис. 5, а) с разъяснением его в технических требованиях (рис. 5, б). В упрощенном обозначении указывают знак шероховатости, вид обработки, неустановленный конструктором, и строчные русские буквы в алфавитном порядке (без повторений и без пропусков).

Рис. 5.

Если направление измерения шероховатости отличается от предусмотренного ГОСТ 2789-73, его указывают на чертеже, как показано на рис. 6 (знак × указывает на перекрещивающийся тип направления неровностей).

Рис. 6.

Правила нанесения обозначения шероховатости на чертежах

Обозначение шероховатости поверхности на изображении изделия располагают на линиях контура, выносных линиях или на полках линий-выносок. Обозначение на выносных линиях должно быть возможно ближе к размерной линии. При недостатке места допускается располагать обозначение шероховатости на размерных линиях или на их продолжениях, а также разрывать выносную линию (рис. 7). На линии видимого контура допускается наносить обозначение шероховатости, если от этой линии нанесен размер.

Рис. 7. Рис. 8.

Знак шероховатости поверхности, имеющий полку, располагают относительно основной надписи чертежа так, как показано на рис. 8, 9, а знак без полки – как показано на рис. 10. При расположении поверхностей в заштрихованной зоне обозначение наносят обязательно на полке линии-выноски.

При изображении изделия с разрывом обозначение шероховатости наносят только с одной его стороны, по возможности ближе к месту обозначения размеров (рис. 11).

Рис. 9. Рис. 10.

Обозначение шероховатости, одинаковой для всей поверхности изделия, на изображении не наносят, а помещают в правом углу чертежа (рис.˚12). размеры и толщина линий знака в обозначении шероховатости, вынесенном в правый угол чертежа, должны быть приблизительно в 1,5 раза больше, чем в обозначениях на изображении.

Рис. 11. Рис. 12

Чтобы указать одинаковую шероховатость для части поверхностей изделия, в правом верхнем углу чертежа помещают ее обозначение и знак ˅ в скобках (рис. 13). Это означает, что все поверхности, на изображениях которых не указаны конкретные значения, должны иметь указанную шероховатость, причем размеры знака в скобках должны соответствовать размерам знаков, нанесенных на изображениях.

Когда часть поверхности не выполняется по данному чертежу, в его правом верхнем углу перед знаком (˅) помещают знак , размеры и толщина линий которого должна быть приблизительно в 1,5 раза больше, чем знаков, нанесенных на изображении (рис. 14).

Если в изделии есть поверхности, шероховатость которых не нормируется, обозначение шероховатости и знак в правый верхний угол не выносят. Обозначение шероховатости поверхностей повторяющихся элементов изделия (отверстий, пазов, зубьев и т.п.), число которых указанно на чертеже, а также обозначение шероховатости одной и той же поверхности, наносят один раз. Причем к повторяющимся поверхностям не относятся симметрично расположенные поверхности.

Рис. 13. Рис. 14

Если шероховатость одной и той же поверхности различна на отдельных участках, то эти участки разграничивают сплошной тонкой линией и наносят соответствующие размеры и обозначения (рис. 15, а). Через заштрихованную зону линию границы между участками не проводят (рис. 15, б).

Рис. 15. Рис. 16.

Обозначение шероховатости рабочих поверхностей зубьев, зубчатых колес, эвольвентных шлицев и других подобных элементов, если на чертеже не изображен их профиль, условно наносят на линии делительной поверхности (рис. 17, а), а глобоидальных червяков и сопряженных с ними колес - на линии расчетной окружности (рис. 17, б).

Рис. 17.

Обозначение шероховатости поверхности профиля резьбы наносят по общим правилам, если есть изображение ее профиля (рис. 18, а), или условно на выносной линии, которая служит для указания размера резьбы (рис. 18, б), либо на размерной линии или ее продолжении (рис. 18, в).

Рис. 18.

Если шероховатость поверхностей образующих контур, должна быть одинаковой, ее обозначение наносят один раз с использованием вспомогательного знака – окружности (рис. 19), диаметр которой 4…5 мм. В обозначении одинаковых шероховатостей поверхностей, плавно переходящих одна в другую, вспомогательный знак не используют (рис. 20).

В обозначении одинаковой шероховатости поверхностей сложной конфигурации допускается приводить в технических требованиях чертежа со ссылкой на буквенное обозначение поверхности, указанное на полке-выноске. При этом полку-выноску проводят от утолщенной штрихпунктирной линии, которой обводят поверхность на расстоянии 0,8…1 мм от линии контура (рис. 21).

Рис. 19. Рис. 20. Рис. 21.