Шероховатость поверхности ra и rz: параметры, таблица

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.

Правила обозначения шероховатости

Геометрические размеры детали первоначально формируются в мыслях конструктора, потом эти размеры наносятся на чертеже в соответствии с правилами нанесения размеров по ГОСТ 2.307 — 68. То же самое относится и к простановке шероховатости: вначале необходимо мысленно назначить параметры шероховатости всех поверхностей детали, после чего разместить знаки шероховатости на чертеже в соответствии с ГОСТ 2.309 — 73 «Обозначение шероховатости поверхностей».

При простановке шероховатости различают два этапа работы. На первом этапе конструктор решает, какие поверхности и с какой чистотой требуется обработать. Параметры шероховатости назначаются в зависимости от условий взаимодействия детали с другими деталями в составе механизма. В первую очередь следует обращать внимание на соприкасающиеся поверхности.

Следует помнить, что компоновка (размещение) размеров (в том числе и параметров шероховатости) на изображении производится сразу после выполнения чертежа в тонких линиях. Только после простановки всех размеров можно выполнять обводку линий видимого контура основными толстыми линиями. Это правило объясняется тем, что при нанесении размерной сетки на деталь сложной конфигурации приходится многократно переносить, перегруппировывать размеры, добиваясь их наилучшего расположения.

Рассмотрим ряд основных правил обозначения шероховатости поверхностей по ГОСТ 2.309 — 73.

ВНИМАНИЕ! Острие знака шероховатости прикасается к обрабатываемой поверхности только с той стороны, откуда возможен подвод режущего инструмента.

ПРАВИЛО 2. На изображении изделия обозначение шероховатости следует располагать на выносных линиях, причем по возможности ближе к размерным линиям (рис. 2). Это наилучшее положение знака шероховатости на чертеже. При этом разрешается прерывать выносную линию, чтобы проставить знак шероховатости. Однако, на сложных чертежах не всегда удается проставить требуемые знаки наилучшим образом, как показано на рис. 2. Поэтому ГОСТ 2.309 — 73 допускает простановку знаков шероховатости непосредственно на линиях контура, на полках линий-выносок и на размерных линиях.

ВНИМАНИЕ! Размерные числа и знаки шероховатости на чертеже не должны пересекаться никакими линиями. Поэтому на месте простановки размерного числа или знака шероховатости выносные линии, оси симметрии и линии штриховки — прерываются.

ПРАВИЛО 3. Повторять какой-либо размер детали или параметр шероховатости не допускается. Обозначение шероховатости любой поверхности может быть нанесено только один раз, независимо от числа изображений. В связи с этим шероховатость поверхностей повторяющихся элементов изделия (отверстий, пазов, канавок, фасок и т.п.), количество которых указано на чертеже, также наносят только один раз.

ВНИМАНИЕ ! Все размеры какого-либо одного конструктивного элемента детали следует группировать в одном месте чертежа.
Не допускается диаметр отверстия указывать на одной проекции, глубину того же отверстия — на другой, а шероховатость — на третьей.

ПРАВИЛО 5. Если часть поверхностей изделия имеет одинаковую шероховатость, то параметр одинаковой шероховатости можно поместить в правом верхнем углу, дополнив его знаком (рис. 3 б), заключенным в скобки. Такая запись означает, что все поверхности детали, на которых отсутствует знак шероховатости, должны иметь шероховатость, указанную в правом верхнем углу. Знак «галочка», взятый в скобки, означает слово «остальное». Шероховатость некоторых поверхностей детали отмечена прямо на изображении.
Все остальные поверхности, в соответствии со знаком в правом верхнем углу чертежа, должны иметь шероховатость 12,5 мкм по шкале Ra.

ВНИМАНИЕ! Отметим, что знак шероховатости в правом верхнем углу должен быть в 1,5 раза больше, чем знаки шероховатости на чертеже. Знак в скобках, означающий слово «остальное», должен иметь тот же размер, что и знаки шероховатости на чертеже.

ПРАВИЛО 6. Для деталей, изготовленных литьем, ковкой, штамповкой и другими аналогичными способами формообразования (то есть без механического удаления слоя материала), целесообразно в правом верхнем углу проставить шероховатость необработанных поверхностей, используя для этого знак (рис. 2) с указанием численного значения параметра шероховатости.

ВНИМАНИЕ! При нанесении размерной сетки на чертежах литых, кованых, штампованных и др. деталей следует пользоваться правилом простановки размеров на деталях с обработанными и необработанными поверхностями. Это правило изложено в ГОСТ 2.3O7 — 68: при выполнении рабочих чертежей деталей, изготовляемых отливкой, штамповкой, ковкой или прокаткой с последующей механической обработкой части поверхности детали, указывают не более одного размера по каждому координатному направлению, связывающего механически обрабатываемые поверхности с поверхностями, не подвергаемыми механической обработке. Это правило использовано при нанесении размеров на рис. 3 в.

ПРИМЕЧАНИЕ. Чертежи литых, кованых, штампованных деталей, предназначенных для массового, серийного производства, содержат в технических требованиях указание класса (группы точности) заготовки (отливки, штамповки, поковки). Например, точность отливок регламентируется ГОСТ 26645 — 85, в котором специально оговаривается величина шероховатости поверхностей заготовки. На чертежах таких деталей шероховатость необработанных поверхностей не указывается, а в правый верхний угол чертежа выносят знак (рис. 3 в), не проставляя численное значение параметра шероховатости. В этом случае обозначение в правом верхнем углу чертеже читают так: все поверхности, шероховатость которых не указана на изображении детали, не подлежат по данному чертежу дополнительной обработке; их шероховатость регламентируется техническими требованиями, предъявляемыми к заготовке. На учебных чертежах допускается не указывать технические требования на заготовку литой, кованой или штампованной детали.

ПРАВИЛО 7. Если деталь изготавливается из сортового материала определенного профиля и размера, то на чертеже детали проставляют только параметры шероховатости обрабатываемых участков. Все поверхности детали, не требующие дополнительной обработки, отмечают знаком (рис. 1). Шероховатость этих поверхностей обусловлена техническими требованиями на исходный сортовой материал, причем на этот документ должна быть приведена ссылка, например, в виде указания сортамента материала в основной надписи чертежа. На рис. 3 г приведен пример типовой детали, изготовленной из фасонного сортового проката (швеллера). В этом случае обозначение в правом верхнем углу чертежа означает, что состояние всех поверхностей сортового материала (кроме обработанных участков) должно соответствовать техническим требованиям, установленным соответствующим стандартам на исходный швеллер (швеллер N 5 по ГОСТ 8240 — 72).

В обозначении одинаковой шероховатости поверхностей, плавно переходящих одна в другую, знак о не приводят (рис. 4).

ПРАВИЛО 9. Обозначение шероховатости рабочих поверхностей зубьев зубчатых колес, эвольвентных шлицев и т.п., если на чертеже не приведен их профиль, условно наносят на линии делительной поверхности (рис. 4).

ПРАВИЛО 10. Обозначение шероховатости поверхности профиля резьбы наносят условно на выносной линии для указания размера резьбы (рис. 4) или на размерной линии. Если на чертеже показан профиль резьбы, то шероховатость поверхности профиля обозначают по общим правилам.

ПРАВИЛО 11. Для упрощения чтения чертежа допускается величину шероховатости некоторых поверхностей указывать в технических требованиях в виде текста. Текст располагают над основной надписью чертежа. Этим способом указания шероховатости рекомендуется пользоваться при выполнении чертежей сложных деталей, содержащих большое количество однотипных элементов — фасок, канавок и т.п.

ПРАВИЛО 12. Для отметки границы участков одного элемента, имеющих различную шероховатость поверхностей, применяют сплошную тонкую линию с нанесением соответствующего размера и указанием шероховатости поверхности для каждого участка (рис. 4).

ПРИМЕР ПРОСТАНОВКИ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЛИТЫХ, ШТАМПОВАННЫХ ДЕТАЛЕЙ С ПОСЛЕДУЮЩЕЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКОЙ

Обозначение шероховатости в правом верхнем углу показывает, что шероховатость поверхностей, полученных непосредственно из-под штампа, обусловлена техническими требованиями на штамповку для данных габаритов, материала и т.д.

Основные рабочие поверхности крышки шатуна — это цилиндрическая поверхность Ф64 (см. вид слева); обработанная шлифованием до чистоты 0,63 и нижняя плоскость (плоскость разъема), обработанная до 1,25. Эти две основные поверхности взаимно скоординированы (осевая линия цилиндра Ф64 находится в плоскости разъема).

НАНЕСЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ШЕРОХОВАТОСТИ

Современные компьютерные технологии обеспечили переход с двухмерного моделирования на трехмерное компьютерное моделирование, при использовании которого задание параметров шероховатости поверхности и способ ее обработки осуществляется непосредственно при технологической подготовке геометрической модели объекта и принципиально отличается от технологии ее задания на чертежах. Однако наряду с трехмерным моделированием продолжает, и пока достаточно широко, применяться двумерное компьютерное моделирование. В этом случае необходимо определять параметры шероховатости поверхностей детали и указывать их на чертежах в соответствии с требованиями ГОСТ 2789-73 и ГОСТ 2.309-73. Обозначение шероховатости поверхностей может быть автоматизировано средствами компьютерной графики.

Цель работы : Ознакомить студентов с основными принципами обозначения шероховатости поверхностей деталей на эскизах и рабочих чертежах средствами компьютерной графики.

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПАРАМЕТРАХ ШЕРОХОВАТОСТИ

И ЕЕ ОБОЗНАЧЕНИИ НА ЧЕРТЕЖАХ

Шероховатостью называется совокупность неровностей, образующих рельеф поверхности, независимо от способа его получения. Поверхности детали получаются в результате обработки. Как правило, рабочие поверхности детали обрабатывают более качественно, чем нерабочие. Любая поверхность имеет следы обработки в виде выступов и впадин. Величина неровностей на поверхности детали измеряется в микрометрах (мкм).

ГОСТ 2789-73 устанавливает следующие параметры для характеристики шероховатости поверхности:

Ra — среднее арифметическое отклонение профиля,

Rz — высоту неровностей профиля по десяти точкам,

Rmax — наибольшую высоту неровностей профиля,

Smax — средний шаг неровностей,

S — средний шаг неровностей по вершинам и др.

Установлено 14 классов шероховатости поверхностей. Чем меньше шероховатость, тем выше класс шероховатости. Классы шероховатости с первого по пятый, а также классы 13-й и 14-й определяются параметром Rz , все остальные классы (с 6-го по 12-й включительно) определяются параметром Ra , символ которого не пишется, а пишется только количественная характеристика. Параметры шероховатости некоторых поверхностей деталей представлены в прил. 1.

Условные знаки обозначения шероховатости поверхности, а также способы нанесения их на чертеже, регламентируются ГОСТ 2.309-73. Структура обозначения шероховатости поверхности представлена в прил. 2.

В прил. 3 показаны знаки, которые применяются в обозначении шероховатости. Размер h берется равным высоте размерных чисел на чертеже, а размер H равен (1,5. 3) h .

Обозначения шероховатости поверхностей на изображении детали располагают на линиях контура, выносных линиях или полках линий-выносок. Наносят знаки шероховатости на изображении в зависимости от расположения поверхности и наличия полки у знака (прил. 6).

При указании одинаковой шероховатости для всех поверхностей детали обозначение шероховатости помещают в правом верхнем углу чертежа и на изображении не наносят (прил. 4). Размеры и толщина линий знака, выносимого в правый верхний угол, должны быть в 1,5 раза больше, чем в обозначениях на изображении.

В случае одинаковой шероховатости для преобладающей части поверхностей детали шероховатость наносится, как в прил. 4. Это означает, что все поверхности, на которых нет обозначений шероховатости, имеют шероховатость с величиной микронеровностей, указанную в правом верхнем углу чертежа. Размеры знака в скобках должны быть одинаковыми со знаками на изображениях.

Если шероховатость поверхностей, образующих контур детали, должна быть одинакова, то обозначение шероховатости наносят, как в прил. 4.

Методика простановки шероховатости поверхности средствами компьютерной графики

Рассмотрим порядок простановки обозначения шероховатости поверхностей на примере учебной программы, разработанной на кафедре инженерной графики КГТУ.

Запуск программы может быть осуществлен из падающего меню или с помощью пиктограммы, входящей в инструментальную линейку “ R @ A ”. Процедура простановки шероховатости состоит из трех этапов, от каждого из которых пользователь может отказаться. В разделе падающего меню найдите команду “Простановка шероховатости” и нажмите клавишу < ENTER >. В командной строке появится приглашение.

Первый этап.

“ВЫ ХОТИТЕ ПРОСТАВИТЬ ШЕРОХОВАТОСТЬ НА ИЗОБРАЖЕНИИ ? <Д>:”

Вам предлагается подтвердить, что вы хотите нанести обозначение шероховатости на изображение. Для подтверждения нажмите клавишу < ENTER > или “Н” для перехода в режим нанесения обозначения шероховатости, вынесенного в верхний правый угол.

В случае положительного ответа появится следующее предложение:

“ВВЕДИТЕ ПАРАМЕТРЫ ШЕРОХОВАТОСТИ:”

Введите параметры шероховатости поверхности в соответствии с ГОСТ 2789-73 и нажмите клавишу < ENTER >.

В дальнейшем выражение “ввести координаты или информацию” будет подразумевать и последующее нажатие клавиши < ENTER >.

“УКАЖИТЕ ТОЧКУ ДЛЯ ЗНАЧКА ШЕРОХОВАТОСТИ:”

Предлагается ввести координаты точки, определяющей расположение острия значка шероховатости. Точка может быть задана любым из существующих способов.

“УКАЖИТЕ ВИД ЗНАЧКА <1> — вид обработки не указывается, <2> — с удалением слоя материала, <3> — без удаления материала:”

Введите цифру 1, 2 или 3 в зависимости от выбора варианта значка.

“ВВЕДИТЕ УГОЛ НАКЛОНА ЗНАЧКА:”

Введите число, соответствующее величине угла поворота значка в градусах.

“НУЖЕН ЗНАЧОК “ПО КОНТУРУ”? <Н>:”

Если значок не нужен, то просто нажмите “ ENTER ”, если нужен, то введите “Д”.

На экране в указанном месте чертежа появится значок обозначения шероховатости, а вам будет сделано следующее приглашение:

Второй этап.

“ВЫ ХОТИТЕ ВВЕСТИ ДРУГИЕ ПАРАМЕТРЫ ШЕРОХОВАТОСТИ? <Н>:”

Если “Нет”, то нажмите клавишу “ ENTER ”. Если “Да”, то введите “Д”.

“ВВЕДИТЕ СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЛИ ENTER :”

Введите способ обработки поверхности, например, “Полировать”, или < ENTER > для отказа.

“ВВЕДИТЕ БАЗОВУЮ ДЛИНУ ПО ГОСТ 2789-73:”

Выберите величину базовой длины из ряда, мм: 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,80; 2,5; 8; 25 и введите ее или < ENTER > для отказа.

“ВВЕДИТЕ УСЛОВНОЕ ОБОЗНАЧЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЙ НЕРОВНОСТЕЙ”

Из прил. 5 выберите условное обозначение направления неровностей и введите. Введенные дополнительные параметры будут добавлены к вычерченному ранее значку шероховатости.

Третий этап.

“ВЫ ХОТИТЕ ПРОСТАВИТЬ ОБОЗНАЧЕНИЕ ШЕРОХОВАТОСТИ В ПРАВОМ ВЕРХНЕМ УГЛУ ЧЕРТЕЖА? <Н>:”

Введите “Д”, если Вам необходимо вывести параметры шероховатости в правый верхний угол чертежа, или нажмите клавишу < ENTER > для отказа.

“ВВЕДИТЕ ОБОЗНАЧЕНИЕ ФОРМАТА <А4>:”

Введите обозначение используемого формата, например, “А4”, “А3” или “А3 v ” — для вертикального расположения формата и т.д.

“УКАЖИТЕ ВИД ЗНАЧКА <1> — вид обработки не устанавливается, <2> — с удалением слоя материала, <3> — без удаления материала:”

Введите цифру 1, 2 или 3 в зависимости от выбора варианта значка.

Если Вы выберите 1 или 2, то будет дополнительно предложено:

“ВВЕДИТЕ ПАРАМЕТРЫ ШЕРОХОВАТОСТИ ПО ГОСТ 2789-73:”

Введите параметры шероховатости или нажмите клавишу < ENTER > для отказа.

Для нанесения обозначения шероховатости других поверхностей нажмите клавишу < ENTER > и процедура повторится.

Если значок проставляется на полочке линии-выноски, то предварительно необходимо ее вычертить с помощью команды “ВЫНОСКА” .

Примеры обозначения шероховатости поверхностей с помощью данной программы представлены в приложениях.

Контрольные вопросы

1. Что называется шероховатостью поверхности?

2. Какими параметрами характеризуется шероховатость поверхности?

3. Какие знаки используются на чертежах для обозначения шероховатости?

4.В каких случаях на чертеже наносят знак ?

5. Что означает обозначение , проставленное у изображения поверхности детали?

6.Как нужно понимать знак , проставляемый на чертеже?

7.В каком случае обозначение шероховатости выносят в правый верхний угол чертежа?

8. Как наносят знаки шероховатости на изображении и в целом на чертеже детали?

9. Как следует понимать надпись , расположенную в правом верхнем углу чертежа?

10. Как по отношению к поверхности располагают знаки обозначения шероховатости поверхностей?

11. Какими правилами можно воспользоваться для проверки правильности расположения обозначения шероховатости при различном положении линий, изображающих поверхности?

12. Во сколько раз размеры и толщина линий знака, выносимого в правый верхний угол, должны быть больше, чем в обозначениях на изображении?

1. Начало выполнения чертежа в графической компьютерной системе: Методические указания / Казан. гос. технол. ун-т; Сост. В.А. Рукавишников, А.Р. Альтапов, А.М. Ахметзянов, И.Л. Голубева. Казань, 1999. 16 с.

2. Правила оформления чертежей: Методические указания / Казан. гос. технол. ун-т; Сост. В.А. Рукавишников, А.Р. Альтапов, А.М. Ахметзянов, И.Л. Голубева. Казань, 1999. 16 с.

3. Геометрическое черчение: Методические указания / Казан. гос. технол. ун-т; Сост. В.А. Рукавишников, А.Р. Альтапов, А.М. Ахметзянов, И.Л. Голубева. Казань, 1999. 16 с.

4. Попова Г.Н., Алексеев С.Ю. Машиностроительное черчение: Справочник. Л.: Машиностроение, 1986. 447 с.

Шероховатость по контуру на чертеже

При черчении любых деталей или сборок, где присутствуют элементы механической обработки, многие обратят внимание на значок в виде галочки, присутствующий на деталях в обязательном порядке в правом верхнем углу чертежа, а на сборках утыкающийся стрелочкой в определенные поверхности, так или иначе связанные с производимыми действиями. Это и есть обозначение шероховатости поверхности. Понятие, что такое шероховатость в целом, мы рассмотрели в статье, специально посвященной этому вопросу. Теперь же давайте рассмотрим, каким образом и в каких случаях она обозначается на чертеже.

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.

Как наносить обозначение шероховатости поверхности на чертеже

На чертеже шероховатость обозначается для конкретной поверхности. При этом она может располагаться как непосредственно на линии контура детали, так и на выносной линии, стрелка которой указывает на нужную поверхность. Выбирается стиль изображение исходя и загруженности чертежа для каждого конкретного случая отдельно. Также допускается наносить шероховатость на продолжение размерной линии, принадлежащей к искомой поверхности.

Стоит обратить внимание, что наносить обозначение шероховатости на линиях невидимого контура допускается только в тех случаях, если по ним нанесен размер.

При обозначении шероховатости для всей детали целиком, ее значение приводят в правом верхней углу чертежа согласно схеме, указанной на рисунке ниже.

Если при указании общей шероховатости помимо этого на поле чертежа показаны шероховатости для конкретных поверхностей – справа от углового обозначения указывается знак в скобках, говорящий слесарю или токарю о том, что помимо общего значения где-то на поле чертежа есть и дополнительное. Самое распространенное – общая шероховатость 6,3 и не обработка в скобках.

Варианты указания шероховатостей для конкретных поверхностей показаны на рисунке ниже.

В случае, если указанная для поверхности шероховатость применяется для всего контура детали, а не только для той поверхности, на которую нанесена – в значке шероховатости рисуется круг.

Ну и стоит отметить последний вариант, когда шероховатость обозначается не для одной плоскости, а для сложной составной поверхности. В таком случае допускается указывать ее в технических требованиях чертежа со ссылкой на буквенное обозначение поверхности.

Надеюсь, что эта статья будет полезной тем, кто хочет быстро понять, что же нужно поставить на чертеже и как это сделать правильно.

Обозначение шероховатости поверхностей

Источник: ГОСТ 2789-73, ОСТ 92-0080-78

Номинальная поверхность – поверхность, заданная в технической документации без учета допускаемых отклонений.

Базовая линия (поверхность) – линия (поверхность) заданной геометрической формы, определенным образом проведенная относительно профиля (поверхности) и служащая для оценки геометрических параметров поверхности.

Нормальное сечение – сечение, перпендикулярное базовой поверхности.

Ra – среднее арифметическое отклонение профиля.

Rz – высота неровностей профиля по десяти точкам.

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.

Рис. 1. Структура обозначения шероховатости поверхности

– обозначение шероховатости поверхности, когда вид обработки конструктором не устанавливается. Способ обозначения шероховатости предпочтителен.

– обозначение шероховатости поверхности, когда поверхностный слой материала необходимо удалить.

– обозначение шероховатости поверхности, когда конструктору необходимо указать конкретный вид обработки поверхности.

Например:

– обозначение шероховатости поверхностей, необрабатываемых по данному чертежу, а получаемых после проката, волочения и т.п. (величина параметра шероховатости не указывается). В этом случае в графе 3 основной надписи обязательно должна быть ссылка в виде указания сортамента материала.

– обозначение шероховатости поверхностей, получаемых по данному чертежу без удаления слоя материала (литьем, объемной штамповкой). В этом случае требуется указывать конкретную величину параметра шероховатости.

Обозначение шероховатости на чертежах

Геометрические размеры будущей детали формируются изначально в мыслях конструктора, после чего показатель шероховатости и другие обозначения наносятся на чертежи в соответствии с установленными нормами в ГОСТ 2.307-68. Обозначение шероховатости устанавливается также с учетом ГОСТ 2789-73. Выбирается показатель шероховатости в зависимости от того, какую роль выполняет деталь в устанавливаемом механизме. На момент обработки поверхности мастер должен выдерживать указанную шероховатость на чертеже.

Правила нанесения

Существует довольно много правил, по которым должны указываться обозначения шероховатости. Для начала чертеж наносится тонкими линиями, после чего начинают указываться обозначения шероховатости, и только тогда контур выделяется толстыми линиями. Для того чтобы правильно читать шероховатость на чертеже следует знать правила его нанесения, а также то, как выглядят наносимые значки шероховатости.

Основные правила, по которым может указываться шероховатость, назовем следующие моменты:

1. Указываться обозначение может в виде галочки, которая не может наносится в перевернутом виде к линии плоскости детали. Однако стоит учитывать присутствие осей центра вращения, так как в этом случае противоположные поверхности могут использоваться для нанесения нужных размеров и классов.
2. Мастер должен учитывать, что нужная информация довольно часто указывается и на выносной полке.
3. Важным моментом назовем то, что обозначение шероховатости может наноситься только с той стороны детали, откуда можно подвести режущий инструмент. Подобным образом технолог указывает особенности работы по образованию поверхности.
4. Довольно часто можно встретить ситуацию, когда вся поверхность детали имеет одинаковую шероховатость. В этом случае на чертеже данный параметр указывается в правом верхнем углу, на деталь он не наносится. Также на чертеже могут наносится параметры шероховатости для всех поверхностей, а для особых указывается непосредственно на самой поверхности.
5. Показатели наносятся и на резьбовой поверхности. Зачастую резьбовую поверхность указывают на выноске с другими параметрами по причине недостаточного места.

Все эти и многие другие условные обозначения указываются путем нанесения на поверхность или выносках, в правом углу чертежа с учетом ГОСТ 2789. Стоит помнить о том, что резьбовой поверхности также устанавливают показатели в соответствии с ГОСТ 2789. Применение тех или иных методов обозначения зависит от особенностей чертежа, а также решения инженера, который проводил разработку. Однако соблюдение установленных норм позволяет мастеру быстро разобраться с новым чертежом и указанными нормами.

Обозначение шероховатости поверхности

Применяемые символы

На чертеж могут наносить несколько условных обозначений для того, чтобы сообщить мастеру об особенностях обработки детали. Распространенные значки следующие:

1. Тип обработки не установлен – условный знак обычная галочка. Этот символ встречается крайне часто.
2. Обработка с удалением материала – представлен также галочкой, в центре которой есть перемычка.
3. При проведении обработки детали без удаления слоя материала также используется условный знак.
4. Для указания класса могут указываться значения Ra или Rz. К примеру, Ra является средним арифметическим показателем отклонения профиля и может иметь различное числовое значение. Rz является обозначением неровности профиля по десяти точкам. Узнать класс можно по таблице. Во время изучения чертежа таблица может использоваться для выбора метода обработки.

Символы для обозначения шероховатости

Большая часть условных знаков используется лишь для указания метода обработки, значения Ra и Rz нужны для точного определения режимов обработки.

Проводимые изменения

В машиностроении и других отраслях промышленности, в которых проводится создание деталей путем снятия материала различными методами обработки, довольно часто встречается ситуация, когда мастеру предоставляется только чертеж, на основании которого он должен выбрать тип режущего инструмента и режимы работы. Примером можно назвать случай с резьбовыми поверхностями. Обозначение арифметического показателя отклонения профиля используется для определения класса шероховатости, после чего во время обработки проводится контроль качества поверхности. Пример можно назвать профилографы. Структура поверхности проверяется после каждого этапа обработки и доводится до нужного показателя. Именно поэтому важно понимать обозначения и уметь их использовать во время обработки.