Шероховатость поверхностей, обозначение на чертежах.

Совокупность всех неровностей с относительно малыми шагами на базовой длине называется шероховатостью.

Основными характеристиками шероховатости обработанных поверхностей являются высотные и шаговые параметры. К высотным относятся среднее арифметическое отклонение профиля, высота неровностей профиля по десяти точкам и наибольшая высота неровностей профиля. Шаговыми параметрами шероховатости являются средний шаг неровностей и опорная длина профиля.

Шероховатость поверхности характеризуется также рядом дополнительных параметров: радиусы закругления выступов и впадин микронеровностей, угол наклона боковых сторон микронеровностей и направление штрихов обработки на поверхности детали.

Шероховатость поверхности обозначается специальными знаками и вписанными над ними величин допустимой шероховатости в микрометрах.

Величину допуска можно определить по разности между верхним и нижним предельным размерами.

Различают следующие виды допусков:

- симметричный - оба отклонения имеют одинаковую величину и отличаются только знаком;

- асимметричный - одно отклонение равно нулю; асимметричный двухсторонний - величины и знаки отклонений различны;

- асимметричный односторонний - оба отклонения имеют одинаковые знаки.

При любом методе обработки деталей (опиливание, сверление и т. д.) их поверхность не получается идеально гладкой. Всегда остаются некоторые неровности. Совокупность микронеровностей обработанной поверхности, образующих ее рельеф, называется шероховатостью поверхности.

В качестве критериев шероховатости поверхностей установлены два основных параметра: среднее арифметическое отклонение профиля Ra, которое характеризует среднюю высоту всех неровностей профиля; высота неровностей профиля по десяти точкам Rz, которая характеризует среднюю высоту наибольших неровностей профиля.

Шероховатость поверхностей обозначают на чертеже для всех выполняемых по данному чертежу поверхностей детали независимо от методов их образования, кроме поверхностей, шероховатость которых не обусловлена требованием конструкции. Значение параметра шероховатости Ra указывают при обозначении без символа, например 0,5, а параметра Rz - с символом, например. Размер шероховатости указывается в микрометрах (мкм).

Для контроля шероховатости поверхности деталей применяют специальные приборы: профилометры и профилографы, а также эталоны шероховатости поверхности. Профилометры характеризуют шероховатость поверхности по числовым параметрам: среднему арифметическому отклонению профиля Ra и высоте неровностей профиля Rz. Профилографы изображают профиль контролируемой поверхности в таком масштабе, чтобы можно было непосредственно измерить элементы профиля. По эталонам шероховатость контролируют путем сравнения.

Геометрическая форма любой детали машины представляет собой обычно комбинацию плоских, цилиндрических, конических, сферических и других поверхностей. Действительная (реальная) форма, полученная при изготовлении детали, несколько отличается от номинальной геометрической формы (заданной чертежом).

Различают следующие виды отклонения от правильной геометрической формы:

- отклонение от круглости. Наиболее распространенные среди них - овальность и огранка;

-отклонение от цилиндричности. Среди них выделяют седлообразность, бочкообразность, конусность и отклонение от прямолинейности оси, или изогнутость;

- отклонение формы плоских поверхностей. Здесь наиболее часто встречаются вогнутость, выпуклость, седловитость;

- отклонение расположения поверхностей. К ним относятся отклонения от параллельности осей, перекос осей, отклонения от соосности относительно общей оси.

Поверхности всех деталей после механической обработки не являются идеально гладкими, так как режущие кромки инструмента оставляют на поверхности следы в виде определенных неровностей и гребешков.

Базовая длина - длина базовой линии l, длина линии, используемой для выделения неровностей.

Средняя линия - средняя линия профиля (m - на рисунке), имеющая форму номинального профиля, с минимальным среднеквадратическим отклонением профиля, от этой линии и отсчитывают все числовые значения для шероховатости:

 

Рисунок 1.2.12 Профиль шероховатости поверхности и обозначения его характеристик. Средняя линия профиля - не обязательно прямая, см. определение выше.

 

Таблица 1.2.7. Описание параметров шероховатости поверхности Ra, Rz, R max, Sm, S, tp

Условное обозначение параметра шероховатости	Наименование параметра шероховатости	Определение параметра шероховатости +См. рисунок выше
Ra	Среднее арифметическое отклонение профиля	Среднее арифметическое абсолютных значений (значений по модулю) отклонений профиля в пределах базовой длины. Интегральная величина.
Rz	Высота неровностей профиля по 10 точкам	Сумма средних арифметических абсолютных отклонений точек пяти наибольших минимумов и пяти наибольших максимумов профиля в пределах базовой длины.
Rmax	Наибольшая высота поверхностей профиля	Расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины.
Sm	Средний шаг неровностей профиля	Среднее арифметическое значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины.
S	Средний шаг неровностей профиля по вершинам	Среднее арифметическое значение шага неровностей профиля по вершинам в пределах базовой длины.
tp	Относительная опорная длина профиля	Отношение опорной длины профиля к базовой длине, где "p" - значение уровня сечения профиля.

 

Если Вам встретился класс шероховатости, то используйте табл. 1.2.8.

 

Таблица 1.2.8 Значения параметров Ra и Rz для указанных классов шероховатости(в теории - использование Ra предпочтительнее использования параметраRz).

Класс шероховатости	Базовая длина l, мм	Ra предпочт., мкм	Ra допустимые, мкм	Rz, мкм
	8,0		80; 63; 40	320; 250; 200; 160
	8,0		40; 32; 20	160; 125; 100; 80
	8,0	12,5	20;16,0;10,0	80; 63; 50; 40
	2,5	6,3	10,0;8,0;5,0	40; 32; 25; 20
	2,5	3,2	5,0; 4,0; 2,5	20; 16; 12,5; 10,0
	0,8	1,6	2,5; 2,0; 1,25	10,0; 8,0; 6,3
	0,8	0,80	1,25; 1,00; 0,63	6,3; 5,0, 4,0; 3,2
	0,8	0,40	0,63; 0,50; 0,32	3,2; 2,5; 2,0; 1,60
	0,25	0,20	0,32; 0,25; 0,160	1,60; 1,25; 1,00; 0,80
	0,25	0,10	0,160; 0,125; 0,080	0,80; 0,63; 0,50; 0,40
	0,25	0,050	0,080; 0,063; 0,040	0,40; 0,32; 0,25; 0,20
	0,25	0,025	0,040; 0,032; 0,020	0,20; 0,16; 0,125; 0,100
	0,08	0,012	0,020; 0,016; 0,010	0,100; 0,080; 0,063; 0,050
	0,08	0,012	0,010; 0,008	0,050; 0,040; 0,032

 

Рис. 1.2.13 Обозначение шероховатости на чертежах.

 

Значения параметров шероховатости указывают на чертежах нижеследующим образом:

- Ra указывается без символа, а другие параметры с символом.

- при указании диапазона параметров записывают пределы в 2 сроки:

 

1,25 1,00

Rz0,080 0,063

t60 50 80

 

- номинальное значение параметра записывается с предельным отклонением;

- при указании нескольких параметров шероховатости их значения записывают в столбик, сверху вниз в следующием порядке: параметр высоты неровностей (Ra, Rz, Rmax), параметр шага неровностей (Sm,S), относительная опорная длина профиля (tp);

- если шероховатость нормируется параметром Ra или Rz из числа приведенных в таблице "Значения параметров Ra и Rz для указанных классов шероховатости" выше, то базовую длину в обозначении шероховатости не указывают.

В зависимости от требуемого вида обработки материалов используют ниже следующие значки шероховатости:

 

Рис.1 - вид обработки поверхности не устанавливается	Рис.2 - обработка поверхности со снятием слоя материала (токарная, фрезерование....)	Рис.3 - обработка поверхности без снятия слоя материала(ковка, литье....)
Вид обработки поверхности указывется только в том случае, если другим видом обработки указанное качество поверхности не получить.
H=(1,5-3)h, h - примерно равна высоте размерных цифр

Рисунок 1.2.14. Виды обработки материалов.

 

Технические измерения.

Целью измерений является систематический контроль выпускаемых изделий, а также проверка соответствия полученных в процессе обработки размеров требуемым (по чертежам и техническим условиям) допускам.

Методы и способы измерения.

Существуют четыре метода технических измерений:

- абсолютный, при котором измерительными прибо­рами определяют величину измеряемого размера в еди­ницах измерения;

- относительный (сравнительный) - измерительный прибор показывает лишь разность между величиной из­меряемого размера и соответствующего эталона;

- предельный - с помощью калибров устанавлива­ют соответствие измеряемого размера интервалу допус­тимого отклонения размеров;

- комплексный (разновидность предельного) - одно­временно проверяется несколько размеров, чаще всего с помощью калибра, являющегося прообразом сопрягае­мой детали.

Каждый из этих методов в свою очередь может быть прямым - измеряется непосредственно интересующий нас размер и косвенным - при котором величина разме­ра вычисляется по результатам измерения других величин.

Вид измерительного инструмента выбирается в зави­симости от принятого метода измерений, размеров и конфигурации измеряемой детали и требуемой точности из­мерений.

При абсолютном методе измерений используются штриховые нераздвижные инструменты, инструменты с линейным нониусом, микрометрические инструменты, углоизмерительные инструменты и оптические приборы со штриховой шкалой.

Для относительных измерений используются рычажно-механические, пневматические, оптические и электри­ческие приборы, причем показания этих приборов лишь пропорциональны измеряемой величине.

При предельном и комплексном способах измерений применяются различные предельные калибры.

Все измерительные приборы и инструменты (за иск­лючением калибров) имеют шкалу, т. е. совокупность от­меток, изображающих ряд последовательных чисел, со­ответствующих значениям измеряемой величины.