Как определить и обозначить шероховатость поверхности

Минимальные требования к шероховатости поверхности в зависимости от допускоф размера и формы

В случаях, когда это необходимо по
функциональным требованиям, допускается
устанавливать значение шероховатости R_a
менее указанных в таблице.

Технические особенности

Преимущества представленных в каталоге измерителей шероховатости состоят в следующих особенностях:

• Высокая точность за счет использования пьезоэлементов с алмазными иглами и точной предпродажной поверки
• Автоматическая обработка данных и выведение результатов на электронный дисплей с подсветкой
• Широкий диапазон величин измерений
• Соответствие не только внутренним, но и международным стандартам ISO, ANSI, JIS и DIN
• Простая внешняя калибровка со встроенной клавиатуры
• Возможность измерения не только плоских, но и цилиндрических поверхностей под различными углами
• Наличие портов для передачи данных на компьютер, подключения к принтеру для прямой распечатки результатов
• Автономная работа от аккумуляторной батареи, которая может подзаряжаться во время проведения исследований
• Минимальная длина оценки от 0,08 мм, а максимальный измерительный ход – 19 мм

В зависимости от конкретной модели, измеритель шероховатости может быть укомплектован дополнительными датчиками, зарядным устройством, сменным аккумулятором, защитным наконечником, крепежной опорой, кабелем для переноса данных и контрольными образцами. Поставляются в специальных защитных кейсах для транспортировки и безопасного хранения.

Основные правила, используемые для обозначения неровности поверхности на чертежах

Основные правила, которые необходимо использовать при выполнении чертежа:

1. На чертеже указываются все шероховатости поверхности для используемого материала без учета используемых методов.
2. Нанесение значений шероховатостей осуществляется на разрезах, которые имеют размер.
3. Знаки наносятся на всех видах линий используемых в чертеже.
4. При наличии у знака полки его местоположение определяется по отношении к основной надписи.
5. Если изделие имеет разрыв на чертеже, то производится маркировка только одной части изображения.
6. Если поверхностный слой требует использования обработки участков детали различного класса, то производится разделение с помощью сплошной линии.
7. В случае сокращения места необходимого для нанесения обозначений на чертеже возможно допустимое упрощение знаков.
8. При одинаковом значении шероховатости поверхности контура, значение наносится один раз.
9. При идентичности различных поверхностей с одинаковыми значениями шероховатости, допускается нанесение значений один раз.
10. Знаки, обозначающие неровности должны иметь толщину в 1.5 раза больше, чем нанесенные на изображение.
11. Условия, обозначающие направление поверхностей должны соответствовать стандартам.
12. Обозначение шероховатости поверхности производится с использованием общих правил.

Читать также: Токарно револьверный станок с чпу 1в340ф30

Обозначения направления шероховатости поверхности на чертежах

Учитывая структуру материала, конструктор имеет возможность указать необходимые параметры, предъявляемые к качеству поверхностей. Причем характеристики могут указываться по нескольким параметрам с установкой максимально и минимального значения с возможными допусками.

https://youtube.com/watch?v=-DwXLJ22N0E

Классификация поверхностей

При определении характеристики поверхностного слоя материала необходимо провести классификацию:

1. Рабочие поверхности, имеющие сопряжение с изменением местоположения в ходе осуществляемого процесса, по отношению друг к другу (механизмы двигателей, насосов и т.д.). Детали, используемые в механизмах обязательно должны обрабатываться с высокой точностью, а показатели соответствовать величинам Ra=2.5-0.16 мкм, Rz=10-0.8 мкм.
2. Установочные поверхности – детали находятся в соприкосновении, но по отношению друг к другу неподвижны. Подлежат обработке и должны соответствовать показателям Ra=20-2.5 мкм, Rz=80-10 мкм.
3. Ограничительные и соединительные поверхности – элементы служащие ограничением для работающих механизмов (корпуса приборов, станков и т.д.). Данные поверхности в зависимости от требований могут подвергаться обработке, параметры соответствуют Ra=20-2.5 мкм, Rz=80-10 мкм.
4. Поверхности, требующие специальной обработки (детали внешних корпусов механизмов, агрегатов). Параметры шероховатости должны соответствовать Ra=5.0-1.25 мкм, Rz=20-6.3 мкм. Особо стоит отметить требования, предъявляемые к органам управления механизмов, приборов у которых показатели должны, находится на уровне Ra=0.63-0.08 мкм, Rz=3.2-0.4 мкм.
5. Используя данные качества поверхности, получаемые при различных методах обработки можно выстраивать технологическую цепочку, обеспечивающую наибольшую эффективность и сокращение времени обработки деталей.

Читать также: Ремонт заточных станков для цепей

Классы шероховатости поверхности

Нормативные данные также содержатся в ГОСТ 2.309-73 согласно, которому наносятся обозначения на чертежи и содержат характеристики поверхностей по установленным правилам и обязательны для всех промышленных предприятий. Необходимо также учитывать, что знаки и их форма, наносимые на чертежи должны иметь установленный размер с указанием числового значения неровности поверхности. Регламентируется высота знаков, указывается вид обработки.

Знак имеет специальный код, который расшифровывается следующим образом:

• первый знак – характеризует тип обработки исследуемого материала (точение, сверление, фрезерование и т.д.);
• второй знак — обозначает, что поверхностный слой материала не подвергался обработке, а образован путем ковки, литья, прокатки;
• третий знак – показывает, что вид возможной обработки не регламентируется, но должен соответствовать Ra или Rz.

В случае отсутствия знака на чертеже, поверхностный слой не подвергается специальной обработке.

На производстве используют два вида воздействия на верхний слой:

• с помощью частичного удаления верхнего слоя обрабатываемой детали;
• без удаления верхнего слоя детали.

При удалении верхнего слоя материала в основном используется специальный инструмент, предназначенный для выполнения определенных действий – сверления, фрезерования, шлифования, точения, и т.д. В ходе обработки происходит нарушение верхнего слоя материала с образованием остаточных следов от используемого инструмента.

Когда применяется обработка без удаления верхнего слоя материала – штамповка, прокат, литье, происходит смещение структурных слоев их деформация с принудительным созданием «гладко-волокнистой» структуры.

При конструировании и изготовлении деталей параметры неровностей задает конструктор, основываясь на техническом задании определяющим характеристики изделия в зависимости от требований, предъявляемых к изготовляемому механизму, технологии используемой при производстве и степени обработки.

Гост 2789-73

Стандарт устанавливает специальные параметры и классы для оценки поверхности.

Параметры шероховатости поверхности.

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.

R_a, мКм – среднее арифметическое отклонение профиля – среднее заключение, в пределах базовой длины l, расстояние точек выступов и точек впадин от средней линии:

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

S – средний шаг неровностей профиля по вершинам.

ГОСТом установлено 14 классов чистоты поверхности.

Классификацию шероховатости поверхности производят по числовым значениям параметров R_a и R_z при нормированых базовых данных в соответствии с таблицей.

Класс чистоты поверхности

Наибольшая анафелия величин шероховатости в мкм

Чем выше класс (меньшее числовое значение параметра), тем поверхность более гладкая (чище). Классы шероховатости с 1 – 5, с 13 – 14 определяются параметром R_z, все остальные с 6 по 12 – параметром R_a.

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.

Шероховатость поверхностей, повторяющихся элементов деталей (отверстий, пазов и т.п.) наносим на чертеже один раз.

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.

Шероховатость поверхностей деталей:

Таблица соотношений значений параметров шероховатости Ra, Rz, Rmax (ГОСТ 2789-73) и классов шероховатости (ГОСТ 2789-59).

Предпочтительные значения параметров шероховатости выделены жирным шрифтом.

Основные обозначения

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).

Для измерения  неровности  поверхности используют несколько определяющих параметров:

• Ra- обозначает значение исследуемого профиля с возможным отклонением (среднеарифметическим)  и измеряется в мкм;
• Rz – обозначает высоту измеряемых неровностей определяемую по  10  основным точкам в мкм;
• Rmax –максимальное допустимое значение параметра по высоте.

  Обозначение шероховатости поверхности

Также используются  шаговые параметры  Sm  и Si и опорная длина исследуемого  профиля tp. Данные параметры указываются при необходимости учитывать условия эксплуатации деталей. В большинстве случаев для измерений используется универсальный показатель  Ra, который дает наиболее полную характеристику с учетом всех точек профиля. Значение средней высоты Rz применяется при возникновении затруднений связанных с определением  Ra с использованием приборов. Подобные характеристики  оказывают влияние на сопротивление и виброустойчивость, а также электропроводимость материалов.

Значения определений  Ra и Rz указаны в специальных таблицах и при необходимости  могут использоваться при проведении необходимых расчетов. Обычно определитель Ra обозначается без числового символа, другие показатели имеют необходимый символ. Согласно действующим нормативным актам (ГОСТ) существует шкала, в которой даны значения  шероховатостей поверхности различных  деталей,  имеющих  подробную  разбивку на 14 специальных классов.

Существует прямая зависимость, определяющая  характеристики обрабатываемой поверхности, чем выше показатель  класса, тем меньшее значение имеет высота измеряемой поверхности и лучше качество обработки.

Чем отличается шероховатость Ra от RZ?

Rz – средний максимальный пик в долине пяти последовательных длин выборки в пределах длины измерения. Ra усредняет все измерения и не имеет никакого различающего значения при отделении отбраковок от приемлемых цилиндров ».

Что такое шероховатость RZ?

Ra- обозначает значение исследуемого профиля с возможным отклонением (среднеарифметическим) и измеряется в мкм; Rz – обозначает высоту измеряемых неровностей определяемую по 10 основным точкам в мкм; Rmax –максимальное допустимое значение параметра по высоте.

Что значит Ra?

Ra — символ химического элемента радия. Ra — обозначение шероховатости поверхности (среднее арифметическое отклонение профиля в мкм)

Что значит RZ 80?

Rz 80 обозначает шероховатость поверхности, к которой проставлен этот значок. Rz — метод измерения по пяти наивысшим и пяти наинизшим точкам профиля на базовой длинне, 80 — среднее арифметическое высоты шерховатости в микрометрах.

Среднее арифметическое отклонение профиля

Для обозначения на чертеже, среднего арифметического отклонения профиля шероховатости, используется параметр «Ra» измеряемый в микрометрах.

При указании шероховатости, на графическом документе, около специального знака указывается её величина.

Обозначение среднего арифметического отклонения профиля считается наиболее предпочтительным.

Шероховатость поверхности представляет собой одну из основных геометрических характеристик определяющих качество поверхности изделий и оказывающую влияние на эксплуатационные показатели. В процессе работы машин или приборов, внешним воздействиям окружающей среды, в пер¬вую очередь, подвергаются детали, из которых они состоят. Износ поверхностей подвергающихся трению, появление трещин из-за усталости материала, смятие рабочих поверхностей деталей, коррозионное и эрозионное воздействие, разрушение вследствие кавитации и пр.– все эти процессы, протекают на поверхностях деталей. Известно, что придание поверхностям деталей надлежащих свойств, способствует значительному повышению показателей качества эксплуатируемых машин в целом и в первую очередь показателей их надежности.

Шероховатость участка поверхности оценивается по неровностям профиля, получаемого методом сечения реальной поверхности геометрической плоскостью. Для отделения шероховатости неровностей поверхности от других рельефных участков с относительно крупным шагом, ее рассматривают в пределах отдельного сегмента, длину которого называют базовой длиной.

Для оценки шероховатости поверхностей используется параметры измерения, которые указывают на стандартные величины находящиеся в пределах допустимых значений. Параметры «Ra», представляют собой среднюю высоту неровностей профиля, которая измеряется в микрометрах.

При контроле и измерении величин шероховатости поверхностей используют метод визуальной оценки, контактным и бесконтактным способом. Измерения производятся методом светового сечения, теневой проекцией, интерференционным и растровым способом. В отдельных случаях, когда не представляется возможным напрямую измерить шероховатость поверхности, с выбранной поверхности снимают слепок и измеряют величину шероховатости по слепку.

При визуальной оценке проверяемую поверхность сравнивают с образцами шероховатости поверхности, которые выпускают в виде специальных эталонов. Образцы шероховатости могут быть плоской или цилиндрической формы. На каждом образце изображают номинальное значение параметра «Ra» в микрометрах. По требованию заказчика рядом с параметром «Ra» может быть дополнительно нанесено значение параметра «Rz» как справочное. Образцы шероховатости укомплектовываются в наборы, а так же изготовляются отдельными образцами по способам обработки и материалам, из которых они изготовлены.

Оценка шероховатости поверхностей детали, методом сравнения с образцом, дает удовлетворительные результаты, начиная примерно от Ra = 0,6 — 0,8 мкм и далее. Точность визуального измерения шероховатости может быть повышена в случае применения оптических средств увеличения.

Измерение шероховатости не визуальным способом производится специальными приборами одним, из которых является профилометр. Эти приборы предназначены для фиксации параметров шероховатости участка детали. Профилометры измеряют состояние поверхности контактным методом с помощью специального алмазного щупа.

В технике профилометры главным образом предназначены для измерений в условиях лабораторий, машиностроительных, приборостроительных и других.

Варианты обозначения шероховатости поверхности

Как
и многие вопросы в конструировании, обозначение шероховатостей поверхности
строго регламентируется соответствующим ГОСТом в единой системе конструкторской
документации (ЕСКД). В данном конкретном случае это ГОСТ 2.309-73 –
«Обозначение шероховатостей поверхностей».

При
механической обработке изделия, будь то деталь, целиком изготавливаемая из
материала, или дообработка сборочной единицы в сборке, на обрабатываемые
поверхности наносится в обязательном порядке обозначение шероховатости. Это
сделано для того, чтобы рабочие, изготавливающие вашу деталь, знали, какой
чистоты должна быть поверхность детали, а не оставили вам криво и косо
отрубленный кусок железа в нужных габаритных размерах.

Обозначение шероховатости производится строго регламентированным значком, его можно видеть на рисунке ниже.

Отличительной особенностью знака является тот факт, что в случае применения оного без определенной характеристики, как, например, в случае не обработки поверхности (будет рассказано чуть далее), допускается изображать его без полки, просто в виде галочки.

Виды значка делятся на три типа:

 — устанавливается в случае, когда конструктор
не указывает конкретный способ обработки поверхности, требуя только конечный
результат в виде определенной шероховатости поверхности.

—
устанавливается в том случае, когда указанная шероховатость должна быть
обязательно достигнута с удалением слоя материала с поверхности. Например,
когда деталь явно берется с запасом по габаритам, оставляя допуск на обработку.

—
устанавливается в тех случаях, когда поверхность не должна быть обработана с
удалением слоя материала. Он же в простонародье именуется «не обработка».
Обычно устанавливают на поверхности, которые не обрабатываются – внутренние и
внешние диаметры труб, поверхности листов гнутых деталей, или определенные
стороны листов металла, чистота поверхности которых не играет роли в
изготовлении изделия. Подразумевается, что чистота этой поверхности указана в
ГОСТе или ТУ на материал, указанные в поле «Материал» основной надписи, и
должна ей соответствовать.

Габариты значка шероховатости имеют определенные заданные ГОСТом размеры, они показаны на рисунке ниже.

Высота
маленькой полки h
должна быть приблизительно равна высоте букв шрифта на поле чертежа, H больше h в от 1,5 до 5 раз, и зависит от того,
что записано под полкой знака. Толщина линий примерно половина толщины от
основной линии на чертеже.

Основные
правила обозначение шероховатостей поверхностей:

Значение параметра шероховатости берется из ГОСТ 2789-73

Это значение записывается под полкой значка после соответствующего обозначения, описанного так же в ГОСТ 2789-73. Пример – Ra1,6; Rz50.

При указании наибольшего значения шероховатости указывается только это значение — Ra1,6

Допускается указывать наименьшее значение шероховатости — Ra6,3min

Допускается указывать диапазон шероховатостей от минимального до максимального значения, в таком случае пределы указывается в две строки после обозначения типа шероховатости

Допускается указывать несколько диапазонов разных типов шероховатостей под одним знаком. Показано на рисунке далее.

Условные обозначение направления неровностей должны соответствовать обозначениями их ГОСТ 2789-73, но приводятся они только при необходимости. Ниже приведена таблица соответствия условных обозначений направлениям неровностей.

В случае, когда достигнуть необходимой чистоты поверхности можно только конкретным способом, либо конструкция изделия подразумевает использование только одного способа обработки поверхности, этот способ указывается над полкой значка.

На чертежах допускается упрощенное изображение шероховатостей поверхностей. В таком случае нужная шероховатость обзывается одной из свободных букв, не использованных на чертеже, а полное ее обозначение расшифровывается в технических требованиях.

В случае, если направление для измерения шероховатости определенной поверхности отличается от предусмотренного ГОСТ, это отображается на чертеже при помощи специальной двунаправленной стрелки.

Классификация поверхностей

При определении характеристики поверхностного слоя материала необходимо провести классификацию:

1. Рабочие поверхности, имеющие сопряжение с изменением местоположения в ходе осуществляемого процесса, по отношению друг к другу (механизмы двигателей, насосов и т.д.). Детали, используемые в механизмах обязательно должны обрабатываться с высокой точностью, а показатели соответствовать величинам Ra=2.5-0.16 мкм, Rz=10-0.8 мкм.
2. Установочные поверхности – детали находятся в соприкосновении, но по отношению друг к другу неподвижны. Подлежат обработке и должны соответствовать показателям Ra=20-2.5 мкм, Rz=80-10 мкм.
3. Ограничительные и соединительные поверхности – элементы служащие ограничением для работающих механизмов (корпуса приборов, станков и т.д.). Данные поверхности в зависимости от требований могут подвергаться обработке, параметры соответствуют Ra=20-2.5 мкм, Rz=80-10 мкм.
4. Поверхности, требующие специальной обработки (детали внешних корпусов механизмов, агрегатов). Параметры шероховатости должны соответствовать Ra=5.0-1.25 мкм, Rz=20-6.3 мкм. Особо стоит отметить требования, предъявляемые к органам управления механизмов, приборов у которых показатели должны, находится на уровне Ra=0.63-0.08 мкм, Rz=3.2-0.4 мкм.
5. Используя данные качества поверхности, получаемые при различных методах обработки можно выстраивать технологическую цепочку, обеспечивающую наибольшую эффективность и сокращение времени обработки деталей.

Читать также: Как подобрать конденсатор электролитический

Классы шероховатости поверхности

Нормативные данные также содержатся в ГОСТ 2.309-73 согласно, которому наносятся обозначения на чертежи и содержат характеристики поверхностей по установленным правилам и обязательны для всех промышленных предприятий. Необходимо также учитывать, что знаки и их форма, наносимые на чертежи должны иметь установленный размер с указанием числового значения неровности поверхности. Регламентируется высота знаков, указывается вид обработки.

Знак имеет специальный код, который расшифровывается следующим образом:

• первый знак – характеризует тип обработки исследуемого материала (точение, сверление, фрезерование и т.д.);
• второй знак — обозначает, что поверхностный слой материала не подвергался обработке, а образован путем ковки, литья, прокатки;
• третий знак – показывает, что вид возможной обработки не регламентируется, но должен соответствовать Ra или Rz.

В случае отсутствия знака на чертеже, поверхностный слой не подвергается специальной обработке.

На производстве используют два вида воздействия на верхний слой:

• с помощью частичного удаления верхнего слоя обрабатываемой детали;
• без удаления верхнего слоя детали.

При удалении верхнего слоя материала в основном используется специальный инструмент, предназначенный для выполнения определенных действий – сверления, фрезерования, шлифования, точения, и т.д. В ходе обработки происходит нарушение верхнего слоя материала с образованием остаточных следов от используемого инструмента.

Когда применяется обработка без удаления верхнего слоя материала – штамповка, прокат, литье, происходит смещение структурных слоев их деформация с принудительным созданием «гладко-волокнистой» структуры.

При конструировании и изготовлении деталей параметры неровностей задает конструктор, основываясь на техническом задании определяющим характеристики изделия в зависимости от требований, предъявляемых к изготовляемому механизму, технологии используемой при производстве и степени обработки.

Основные правила, используемые для обозначения неровности поверхности на чертежах

Основные правила, которые необходимо использовать при выполнении чертежа:

1. На чертеже указываются все шероховатости поверхности для используемого материала без учета используемых методов.
2. Нанесение значений шероховатостей осуществляется на разрезах, которые имеют размер.
3. Знаки наносятся на всех видах линий используемых в чертеже.
4. При наличии у знака полки его местоположение определяется по отношении к основной надписи.
5. Если изделие имеет разрыв на чертеже, то производится маркировка только одной части изображения.
6. Если поверхностный слой требует использования обработки участков детали различного класса, то производится разделение с помощью сплошной линии.
7. В случае сокращения места необходимого для нанесения обозначений на чертеже возможно допустимое упрощение знаков.
8. При одинаковом значении шероховатости поверхности контура, значение наносится один раз.
9. При идентичности различных поверхностей с одинаковыми значениями шероховатости, допускается нанесение значений один раз.
10. Знаки, обозначающие неровности должны иметь толщину в 1.5 раза больше, чем нанесенные на изображение.
11. Условия, обозначающие направление поверхностей должны соответствовать стандартам.
12. Обозначение шероховатости поверхности производится с использованием общих правил.

    Обозначения направления шероховатости поверхности на чертежах

Учитывая структуру материала, конструктор имеет возможность указать необходимые параметры, предъявляемые к качеству поверхностей. Причем характеристики могут указываться по нескольким параметрам с установкой максимально и минимального значения с возможными допусками.

Похожие записи:

Маленькие каркасные дома (до 60 м2) для постоянного проживания Цсп плита: характеристики, применение, размеры плит, отзывы Жби 2 рязань Видео о каркасных домах Как правильно класть ламинат: пошаговая инструкция Площадь круга