Здравствуйте, в этой статье мы постараемся ответить на вопрос: «Обозначение шероховатости поверхностей». Если у Вас нет времени на чтение или статья не полностью решает Вашу проблему, можете получить онлайн консультацию квалифицированного юриста в форме ниже.
После того, как мы распознали виды и поняли, что из себя представляет деталь, давайте рассмотрим размеры на чертеже. ГОСТ 2.307-2011 регламентирует правила нанесения размеров. Основное правило по наличию размеров на чертеже – их должно быть немного, но достаточно для производства детали и выполнения проверки в процессе производства и при приёмке.
Чтение размеров на чертеже
Размеры на чертежах указываются в миллиметрах. Если на чертеже используется другие единицы измерения, то они пишутся на размере или в технических требованиях (ТТ). О них чуть позже.
Если после численного значения размера стоит знак * или **, если размер взят в скобки, то значение этих символов также следует искать в ТТ. Пример нанесения размеров представлен на рисунке 9.
Параметры шероховатости поверхностей назначают исходя из применения и конструктивных особенностей деталей машин. В большинстве случаев основными параметрами являются высотные, из которых наиболее информативным является параметр Ra. Этот параметр определен как предпочтительный. Параметр Rz применяется, когда прямой контроль параметра Ra по техническим причинам не представляется возможным.
Износостойкость, контактная жесткость, прочность посадок с натягом и другие эксплуатационные свойства сопрягаемых поверхностей связаны с фактической площадью контакта, выражаемой через параметр tp. Эксплуатационные свойства поверхности и назначаемые параметры шероховатости приведены в табл. 2.
Таблица 2 – Эксплуатационные свойства поверхности и обеспечивающая их номенклатура параметров шероховатости
| Эксплуатационное
свойство поверхности |
Параметры шероховатости и характеристики,
определяющие эксплуатационное свойство |
| Износоустойчивость при всех видах трения | Ra (Rz), tp, направление неровностей |
| Виброустойчивость | Ra (Rz), Sm, S, направление неровностей |
| Контактная жесткость | Ra (Rz), tp |
| Прочность соединения | Ra (Rz) |
| Прочность конструкции при циклических нагрузках | Rmax, Sm, S, направление неровностей |
| Герметичность соединений | Ra (Rz), Rmax, tp |
| Сопротивление в волноводах | Ra, Sm, S |
Числовые значения параметров шероховатости и базовых длин при нормировании выбираются по табл. 3.
Минимальные требования к шероховатости поверхности в зависимости от допуска размера и формы приведены в табл. 4. Этой таблицей можно пользоваться при назначении норм шероховатости, если по условиям сборки или работы изделий шероховатость поверхности не требуется ограничить более жесткими требованиями.
Квалитет (в русском от нем. Qualität, которое от лат. qualitas — качество) — характеристика точности изготовления изделия (детали), определяющая значения допусков.
Квалитет является мерой точности. С увеличением квалитета допуск увеличивается, а точность понижается.
- Допуск по квалитету обозначается буквами IT с указанием номера квалитета, например IT8 — допуск по 8-му квалитету.
- Квалитеты с 01 до 4-го используются для изготовления калибров и контркалибров.
- Квалитеты от 5-го до 12-го применяют для изготовления деталей, образующих сопряжения — относительные положения составных частей изделия, характеризуемые соприкосновением их поверхностей или зазором между ними, заданными конструкторской документацией. Примером таких сопряжений могут быть, ГЦС — гладкие цилиндрические соединения).
- Квалитеты от 13-го до 17-го используют для параметров деталей, не образующих сопряжений и не оказывающих определяющего влияния.
- Основная закономерность построения допусков размеров (допуск обозначается IT = International tolerance),
- IT, мкм = K * i,
- где K — квалитет (число единиц допуска), i — единица допуска, мкм.
Шероховатость исследуемой поверхности измеряются на допустимо небольших площадях, в связи с чем базовые линии выбирают, учитывая параметр снижения влияния волнообразного состояния поверхности на изменение высотных параметров.
Неровности на большинстве поверхностей возникают по причине образующихся деформаций верхнего слоя материала при осуществляемой обработке с использованием различных технологий. Очертания профиля получают при проведении обследования с помощью алмазной иглы, а отпечаток фиксируется на профилограмме. Основные параметры, характеризующие шероховатость поверхности имеют определенное буквенное обозначение, используемое в документации, чертежах и получаемые при проведении измерений деталей(Rz, Ra, Rmax, Sm, Si, Tp).
Условные обозначения направлений неровностей поверхности
Графическое изображение шероховатости Пояснение 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.
Нанесение на чертежах деталей обозначений шероховатости поверхностей
Рассматривая поверхность детали, можно заметить, что она не во всех местах одинаковая и имеет неровности в виде мелких выступов и впадин. Совокупность этих неровностей, образующих рельеф поверхности на определенной базовой длине l, называется шероховатостью.
Детали могут иметь различную шероховатость поверхностей, которая зависит от материала и технологического процесса изготовления деталей. На одних поверхностях деталей шероховатость видна даже невооруженным глазом, на другом — только с помощью приборов.
Шероховатость поверхности является одной из основных характеристик качества поверхности деталей и оказывает влияние на эксплуатационные показатели машин, станков, приборов.
Термины и определения основных понятий по шероховатости поверхности устанавливает ГОСТ 25142-82.
Параметры и характеристики шероховатости поверхности устанавливает ГОСТ 2789—73.
Сечение поверхности плоскостью даст представление о профиле ее рельефа: числе, форме и величине выступов и впадин неровностей (рис. 345). В соответствии с ГОСТ 2789—73 шероховатость поверхности характеризуется одним из следующих параметров: средним арифметическим отклонением профиля (Ra) или высотой неровностей профиля по десяти точкам (Rz). Значения этих параметров определяются в пределах некоторого участка поверхности, длина которого называется базовой длиной l.
Зная форму профиля (см. рис. 345) в пределах базовой длины l, на диаграмме можно провести его среднюю линию Ох, выше которой будут располагаться выступы, а ниже впадины.
Основные сведения о допусках и посадках, квалитетах (классах точности) и параметрах шероховатости (классах чистоты обработки)
Допуски и посадки.
При сборке машин детали могут соединяться одна с другой подвижно или неподвижно. Размер, по которому происходит соединение одной детали с другой деталью, называют сопрягаемым размером. Размеры, по которым не происходит соединение деталей, называют свободными размерами. Например, диаметр вала и соответствующий размер отверстия в шкиве сопрягаемые размеры, а наружный диаметр шкива является свободным размером.
Для обеспечения взаимозаменяемости деталей достаточно изготовлять их с определенной точностью. Поэтому при изготовлении той или иной детали устанавливают допустимые отклонения ее размеров, при которых обеспечивается ее нормальная работа в машине. Эти отклонения размеров построены в определенной системе, которая называется системой допусков. Принято различать следующие размеры: номинальный, действительный, предельный. Все размеры на машиностроительных чертежах указываются в миллиметрах. Номинальным размером называется основной размер, определенный исходя из функционального назначения детали и служащий началом отсчета отклонений. Действительным размером называется размер, полученный в результате измерения, с допустимой погрешностью. Действительный размер детали часто не соответствует номинальному и имеет отклонения от него в сторону увеличения или уменьшения.
Предельными размерами называются размеры, между которыми должен находиться действительный размер. Из них больший размер называется наибольшим предельным размером, а меньший наименьшим предельным размером. Алгебраическая разность между действительным и номинальным размерами называется отклонением. Отклонение является положительным (верхним), если действительный размер больше номинального, и отрицательным (нижним), если действительный размер меньше номинального.
Положительные и отрицательные отклонения являются предельными отклонениями и указываются на чертежах при номинальном размере.
Посадка характеризует тип соединения двух сопрягаемых деталей, вставленных одна в другую. Посадки разделяются на три группы: с натягом, с зазором.
Посадки с зазором обеспечивают свободное относительное перемещение сопряженных деталей. При таких посадках диаметр отверстия всегда больше диаметра вала.
Посадки с натягом обеспечивают прочное, неподвижное, соединение сопрягаемых деталей. При такой посадке диаметр отверстия меньше диаметра вала.
В переходных посадках в собранной паре деталей могут получаться как зазоры, так и натяги. Следовательно, тот или иной вид посадки зависит от наличия зазора или натяга между соединяемыми деталями.
Зазором называется положительная разность между диаметрами отверстия и вала, характеризующая свободу перемещения соединяемых деталей (размер отверстия больше размера вала).
Натягом называется отрицательная разность между диаметрами отверстия и вала до сборки, характеризующая их неподвижность после сборки (размер отверстия меньше размера вала).
Согласно ГОСТ 7713- 62 утверждены следующие наименования посадок и обозначения допусков валов и отверстий для 2-го класса точности; посадки с зазором: скользящая — С, движения — Д, ходовая — X, легкоходовая Л, широкоходовая Ш, теплоходовая ТХ; посадки с натягом: горячая Гр, прессовая Пр, легкопрессовая Пл; переходные: глухая Г, тугая Т, напряженная Н, плотная П. При изготовлении деталей пользуются двумя системами допусков, обеспечивающих тот или иной вид соединения: системой отверстия и системой вала.
Наибольшее применение находит система отверстия, так как при этой системе размеры отверстия для различных видов посадок одного и того же класса точности остаются постоянными, изменяются только размеры вала, который легче обработать с более высокой точностью и замерить, чем отверстие.
Под квалитетом понимают совокупность допусков, характеризуемых постоянной относительной точностью для всех номинальных размеров данного диапазона (например, от 1 до 500 мм).
Точность в пределах одного квалитета зависит только от номинального размера. Стандартом установлено 20 квалитетов: 01, 0, 1, 2, 3-18. Квалитет определяет допуск на изготовление, а следовательно, и соответствующие методы и средства обработки и контроля деталей машин. Наивысшей точности соответствует квалитет 01, а низшей — 18 квалитет. Значит, чем больше номер квалитета, тем больше допуск размера.
Квалитеты 01, 0, 1 предназначены для нормирования точности размеров плоскопараллельных концевых мер длины.
Квалитеты 2, 3, 4 для нормирования точности размеров гладких калибров-пробок и калибров-скоб, деталей измерительных приборов и инструментов.
Квалитеты 5 и 6 предназначены для нормирования точности размеров деталей высокоточных ответственных соединений (шпинделей прецизионных станков, шеек коленчатых валов и др.).
Квалитеты 7, 8 являются наиболее распространенными. Они предусмотрены для размеров точных ответственных соединений в машиностроении, например: деталей двигателей внутреннего сгорания, автомобилей, самолетов, металлорежущих станков.
По квалитету 9 преимущественно выполняют размеры деталей тепловозов, паровых машин, подъемно-транспортных механизмов, полиграфических, сельскохозяйственных машин.
Квалитет 10 предназначен для размеров неответственных соединений, например, для деталей тракторов, вагонов.
Квалитеты 11, 12 предназначены для нормирования точности размеров деталей, образующих неответственные соединения, в которых допустимы большие зазоры и их колебания, например, размеров крышек, фланцев.
Квалитеты 13 – 18 предназначены для неответственных размеров деталей, не входящих в соединения с другими деталями, т.е. для свободных размеров, а также для межоперационных размеров.
Стандартом предусматривается 6 параметров, которыми может пользоваться конструктор при установлении требований к шероховатости поверхности в зависимости от ее функционального назначения. Эти параметры дают возможность характеризовать практически все показатели качества изделий, зависящие от шероховатости поверхности и обеспечить значения выбранных параметров соответственно технологическим процессам.
Различают следующие параметры шероховатости,
Rа — среднее арифметическое отклонение профиля;
Rz — высота неровностей профиля по 10 точкам;
Rmax— наибольшая высота профиля;
S — средний шаг неровностей профиля по вершинам;
Sm — средний шаг неровностей профиля по средней линии;
tр— относительная опорная длина профиля.
6 Технологические карты (на примере выполняемых работ)
1. Проверка бортовых датчиков КБД.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ. Проверить исправность и крепление датчиков КБД. Работы по проверке работоспособности выполнить в соответствии с технологической карты.
ОБОРУДОВАНИЕ, ИНСТРУМЕНТ, ЗАПАСНЫЕ ЧАСТИ, МАТЕРИАЛ. ручное считывающее устройство РСИ01-01.
ПРОФЕССИЯ. Слесарь-электрик по ремонту электрооборудования.
2. Осмотр электрических аппаратов.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ. Аппараты очистить от пыли и подгаров, проверить их соответствие нормам допусков и износов, в случае необходимости, произвести их ремонт или замену исправными. При необходимости зачистить контакты:
— силовые — бархатным или личным напильником;
— блокировочные — стальной (хромированной) пластиной.
Проверить отсутствие заедания в подвижных частях аппаратов, четкость срабатывания, прочность крепления аппаратов и токоведущих частей, плотность постановки защитных кожухов и крышек. Проверить состояние гибких шунтов. Шунты и провода у наконечников, имеющие обрыв или отгар жил свыше 20% сечения, заменить. При меньшем повреждении оборванные жилы заправляются так, чтобы свободные концы плотно прилегали к целым жилам провода.
Проверить состояние электромагнитных вентилей и электропневматических клапанов, крепления соединений воздухопроводов цепей управления.
Утечки воздуха устранить.
Осмотреть шинный монтаж, проверить крепление шин. При наличии трещин шины заменить.
Знаки для обозначения шероховатости поверхности.
Шероховатость поверхности, вид обработки которой конструктором не устанавливается, обозначают знаком, приведенным на рисунке 1а. Шероховатость поверхности, образованной только удалением слоя материала, обозначают знаком, приведенным на рисунке 1б. Шероховатость поверхности, образованной без удаления слоя материала, обозначают знаком, приведенном на рисунке 1в, с указанием значения параметра шероховатости. Этим же знаком без указания значения параметра шероховатости обозначают поверхности детали, изготовляемой из материала определенного профиля и размера, не подлежащие дополнительной обработке по данному чертежу. В этом случае в графе 3 основной надписи чертежа должна быть ссылка на стандарт, технические условия или другой документ, устанавливающий требования к состоянию поверхности (например, может быть указан сортамент материала).
Шероховатость исследуемой поверхности измеряются на допустимо небольших площадях, в связи с чем базовые линии выбирают, учитывая параметр снижения влияния волнообразного состояния поверхности на изменение высотных параметров.
Неровности на большинстве поверхностей возникают по причине образующихся деформаций верхнего слоя материала при осуществляемой обработке с использованием различных технологий. Очертания профиля получают при проведении обследования с помощью алмазной иглы, а отпечаток фиксируется на профилограмме. Основные параметры, характеризующие шероховатость поверхности имеют определенное буквенное обозначение, используемое в документации, чертежах и получаемые при проведении измерений деталей(Rz, Ra, Rmax, Sm, Si, Tp).
Основные правила, используемые для обозначения неровности поверхности на чертежах
Основные правила, которые необходимо использовать при выполнении чертежа:
- На чертеже указываются все шероховатости поверхности для используемого материала без учета используемых методов.
- Нанесение значений шероховатостей осуществляется на разрезах, которые имеют размер.
- Знаки наносятся на всех видах линий используемых в чертеже.
- При наличии у знака полки его местоположение определяется по отношении к основной надписи.
- Если изделие имеет разрыв на чертеже, то производится маркировка только одной части изображения.
- Если поверхностный слой требует использования обработки участков детали различного класса, то производится разделение с помощью сплошной линии.
- В случае сокращения места необходимого для нанесения обозначений на чертеже возможно допустимое упрощение знаков.
- При одинаковом значении шероховатости поверхности контура, значение наносится один раз.
- При идентичности различных поверхностей с одинаковыми значениями шероховатости, допускается нанесение значений один раз.
- Знаки, обозначающие неровности должны иметь толщину в 1.5 раза больше, чем нанесенные на изображение.
- Условия, обозначающие направление поверхностей должны соответствовать стандартам.
- Обозначение шероховатости поверхности производится с использованием общих правил.
Методы измерения шероховатости поверхности деталей.
Средства измерения шероховатости поверхности разделаются на количественные и качественные.
К количественным относятся: профилометр; профилограф; двойной микроскоп; интерференционный микроскоп, эти приборы определяют неровности в сечении; пневматический прибор — для оценки микронеровностей участка поверхности интегральным методом.
К качественным относятся: образцы чистоты поверхности; сравнительный микроскоп.
Профилометры служат для цехового контроля шероховатости поверхности 5-12 классов частоты по ГОСТу 2789-59.
Определяемый показатель шероховатости — среднее арифметическое отклонение неровностей поверхности от средней линии. Наи большее применение нашли контактные электродинамические профилометры КВ-4, КВ-7 (В. М. Киселева) и ПЧ-3 (В. С. Чамана).
Профилометры КВ-4 и КВ-7 имеют электродинамический датчик (рис.1), состоящий из подвижной катушки 4, находящейся в магнитном поле магнита 3, катушка жестко скреплена с иглой 2, перемещающейся по контролируемой поверхности 1.
Правила нанесения шероховатости поверхностей на чертежах
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 (рис.9).
На линии невидимого контура допускается наносить обозначение шероховатости только в том случаях, когда от этой линии нанесен размер.
Обозначение шероховатости поверхности, в которых знак имеет полку, располагают относительно основной надписи чертежа так, как показано на рисунках 10 и 11.
Обозначения шероховатости поверхности, в которых знак не имеет полки располагают относительно основной надписи чертежа так, как показано на рисунке 12.
Примечание: При расположении поверхности в заштрихованной зоне (рис.10, 11, 12) обозначение наносят только на полке выноске.
Примеры обозначения шероховатости поверхности
Графическое изображение шероховатости Пояснение 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.
Как определяют качество?
Качество – понятие эфемерное. У каждого человека есть своё представление, вкладываемый в это слово смысл. То, что для одного может показаться идеальным продуктом или исполнением, для кого-то другого будет лишь «кустарной поделкой».
Ведь всё зависит:
- От личных предпочтений;
- От предыдущего опыта;
- От реальных возможностей;
- От имеющихся предубеждений.
Но так уж сложилось, что государству и частным корпорациям тоже приходится оценивать качество:
- Выполненной работы;
- Поставляемой продукции;
- Работы сотрудников;
- Используемых материалов.
С этими моментами приходится сталкиваться не только на каких-то масштабных производствах, но и в повседневной жизни. Ведь каждый из нас – потребитель. Как минимум, продуктов питания. Поэтому для каждой сферы существуют свои стандарты, закреплённые на законодательном уровне. В особенности это касается социальной защиты населения.
Касательно производства, нормы здесь могут быть:
- Международные;
- Государственные;
- Принятые на конкретном предприятии.
Измерение наружного диаметра резьбы
Контроль внешнего диаметра резьбы производится при использовании микрометрических инструментов, основу конструкции которых составляют микровинты. Расчёт происходит в соответствии со следующим алгоритмом:
- Микровинты прикладываются к профилю резьбы. Для корректировки местоположения инструмента необходимо произвести несколько вращений микрометра.
- Записать величину профиля нарезки для одной стороны. Значение рассчитываются, исходя из цены деления на шкале микровинтов.
- Приложить микрометр к противоположному концу профиля и вычислить его размер.
- Найти внешний диаметр нарезки, отняв от результата первоначального вычисления значение второго вычисления.
Таблица параметров шероховатости типовых поверхностей деталей
Параметры шероховатости, мкм Типовые поверхности и детали Rz 400 Поверхности заготовок в состоянии поставки, не прошедшие механической обработки. Rz 200 Нерабочие контуры детали, поверхности после литья, ковки, штамповки. Ra 25 Поверхности деталей под сварные швы. Опорные поверхности пружин сжатия. Опорные поверхности станин, корпусов, лап. Отверстия масляных канатов на силовых валах. Ra 12,5 Несопрягаемые поверхности неответственных деталей: оснований, кронштейнов, корпусов, свободные поверхности крепежных деталей. Отверстия на проход под болты, винты, головки винтов; поверхности пазов под головки болтов, винтов, гаек. Свободные несопрягаемые торцовые поверхности валов, муфт, втулок. Поверхности головок винтов. Ra 6,3 Поверхности деталей, прилегающие к другим поверхностям, но не являющиеся посадочными: опорные плоскости корпусов, кронштейнов, крышек, торцы бобышек. Нерабочие торцы валов, втулок, планок. Торцовые поверхности под подшипники качения. Наружные свободные поверхности зубчатых колес. Канавки, фаски, выточки, зенковки, закругления и т.п. Ra 3,2 Торцы ответственных валов, втулок, планок, поверхности канавок, выточек, дисков. Несопрягающиеся поверхности зубчатых колес, шлицевых валов и втулок. Рабочие поверхности шпонок и шпоночных пазов; эвольвентные поверхности профиля зуба стальных зубчатых колес. Шаровые поверхности ниппельных соединений, канавки под уплотнительные резиновые кольца подвижных и неподвижных торцовых соединений. Ra 1,6 Поверхности выступающих частей быстровращающихся деталей. Поверхности направляющих. Опорные плоскости реек. Поверхности эвольвенты зуба стальных цилиндрических и конических колес, шлицевых валов, крепежной резьбы нормальной точности. Посадочные поверхности зубчатых колес, червяков. Ra 0,8 Трущиеся поверхности малонагруженных деталей. Посадочные поверхности отверстий и валов под неподвижные посадки. Рабочие поверхности дисков трения. Поверхности резьбы ходовых винтов. Поверхности цилиндров, работающих с манжетами. Посадочные места подшипников качения. Наружные диаметры шлицевого соединения. Ra 0,4 Посадочные поверхности с длительным сохранением заданной посадки: оси эксцентриков, точные червяки, зубчатые колеса. Притираемые поверхности в герметичных соединениях. Поверхности штоков и шеек валов, работающих в уплотнениях. Торцовые поверхности поршневых колец. Ra 0,2 Трущиеся поверхности сильнонагруженных деталей. Поверхности, работающие в условиях трения, например, наиболее ответственные оси и валы повышенной точности; рабочие поверхности коленчатых и распределительных валов быстроходных двигателей; поверхности ответственных цилиндрических и призматических направляющих. Ra 0,1 Поверхности деталей, работающих на трение, от износа которых зависит точность работы механизма. Внутренние поверхности цилиндров поршневых машин, наружные поверхности пальцев поршневых колец, поверхности трения. Ra 0,05 Рабочие шейки валов прецизионных быстроходных станков и механизмов. Рабочие поверхности деталей измерительных приборов в подвижных соединениях средней точности, измерительные поверхности калибров. Ra 0,025 Зеркальные валики координатно-расточных станков, поверхности прецизионных шкал с оптическим отсчетом. Ra 0,012 Зеркальные поверхности концевых мер длины. Похожие записи: