Шероховатость поверхности.

Совокупность неровностей, образующих рельеф поверхности на определенной базовой длине l, называется шероховатостью. Шероховатость зависит от материала и технологического процесса изготовления детали и является одной из основных характеристик качества поверхности детали.

На рис. 4.27 показано сечение поверхности плоскостью, дающее представление о профиле ее рельефа: о количестве, форме и величине выступов и впадин неровностей.

Рис. 4.27

ГОСТ 2789-73 устанавливает параметры и характеристики шероховатости поверхности.

R_a – среднее арифметическое отклонение профиля; среднее значение расстояний точек выступов и впадин от средней линии m профиля в пределах базовой длины l.

R_z – высота неровностей профиля по 10 точкам; среднее расстояние между пятью высшими точками выступов H_{i max} и пятью низшими точками впадин H_{i min} в пределах базовой длины l.

R _max – наибольшая высота неровностей профиля; расстояние между линией выступов и линией впадин профиля в пределах базовой длины l.

Шаг неровностей профиля – длина отрезка средней линии, пересекающего профиль в трех соседних точках и ограниченного двумя крайними точками.

S – средний шаг неровностей профиля по вершинам; среднее арифметическое значение шага неровностей профиля по вершинам в пределах базовой длины l.

S_m – средний шаг неровностей профиля; среднее арифметическое значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины l.

ГОСТ 2.309-73 устанавливает обозначения шероховатости поверхности и правила нанесения их на чертежах. В обозначении шероховатости поверхности применяют один из знаков, приведенных на рис. 4.28

а) б) в)

Рис. 4.28

а) – способ обработки поверхности конструктор не устанавливает (предоставляется на усмотрение технолога);

б) – поверхность должна быть образована только удалением слоя материала, например, точением, фрезерованием, сверлением и т.п.;

в) - поверхность должна быть образована без удаления слоя материала (литьем, ковкой, прокатом и т.п.), с указанием значения параметра шероховатости. Этим же знаком без указания параметра шероховатости обозначаются поверхности детали, изготавливаемой из материала определенного профиля и размера, не подлежащие по данному чертежу дополнительной обработке.

Состояние поверхности, обозначенное знаком , должно соответствовать требованиям, установленным соответствующим стандартом или техническими условиями, или другим документом. На этот документ приводится ссылка, например, в виде указания сортамента материала в графе 3 основной надписи чертежа по ГОСТ 2.104-68.

Структура обозначения шероховатости поверхности приведена на рис. 4.29

Рис. 4.29

При применении знака без указания параметра и способа обработки его изображают без полки. Высота h приблизительно равна высоте цифр размерных чисел, применяемых на чертеже. Высота H = (1,5 … 5) h. Толщина линий знаков ≈ 0,5 толщины сплошной основной линии, применяемой на чертеже. Высота цифр и символов равна высоте размерных чисел, применяемых на чертеже.

Значение параметра шероховатости указывают в обозначении шероховатости: после соответствующего символа, например: R_a 0,4; R_z 50.

Условный знак наносится на линиях контура, на выносных линиях (по возможности ближе к размерной линии) или на полках линий выносок. При недостатке места допускается располагать обозначение шероховатости на размерных линиях или на их продолжениях, а также разрывать выносную линию (рис. 4.30). На линии невидимого контура допускается наносить обозначение шероховатости только в случаях, когда от этой линии нанесен размер. Вершина угла условного знака должен касаться линии, на которую он нанесен, биссектриса угла должна быть перпендикулярна этой линии.

Рис. 4.30

На рис. 4.31а показано расположение знаков шероховатости, в которых знак не имеет полки, если поверхность расположена в зоне углом 30^о, то знак наносят на полке линии-выноски, оканчивающейся стрелкой. На рис. 4.31б показаны варианты расположения знака, имеющего полку.

а) б)

Рис. 4.31

При изображении изделий с разрывом обозначение шероховатости наносят только на одной части изображения, по возможности ближе к месту указания размеров (рис. 4.32)

Рис. 4.32

Для детали, имеющей поверхности с одинаковой шероховатостью, ее обозначение помещают в правом верхнем углу чертежа и на изображении не наносят (рис. 4.33). Размер знака, вынесенного в правый верхний угол чертежа и толщина линий его должны быть приблизительно в 1.5 раза больше, чем в обозначении на изображении. Обозначение в правом верхнем углу чертежа располагают на расстоянии 5…10 мм от сторон рамки.

Рис. 4.33

Рис. 4.34

Если большая часть поверхности детали имеет одинаковую шероховатость, то в правом верхнем углу чертежа помещают обозначение одинаковой шероховатости и условное обозначение знака в скобках. Это означает, что все поверхности, на которых на изображении не нанесены обозначения шероховатости или знак , должны иметь шероховатость, указанную перед условным обозначением ( ) . Размеры знака в скобке и на изображении – одинаковы (рис. 4.34, 4.35). Не допускается обозначение шероховатости или знак выносить в правый верхний угол при наличии в изделии поверхностей, шероховатость которых не нормируется.

Рис. 4.35

Обозначение шероховатости поверхностей повторяющихся элементов деталей (отверстий, пазов, зубьев и т.п.), количество которых указано на чертеже, наносятся один раз. Обозначение шероховатости симметрично расположенных элементов симметричных изделий наносятся один раз.

Если шероховатость одной и той же поверхности различна на отдельных участках, то эти участки разграничивают сплошной тонкой линией с нанесением соответствующих размеров и обозначений шероховатости (рис. 4.36). Через заштрихованную зону линию границы между участками не проводят (рис. 4.37)

Рис. 4.36 Рис. 4.37

Обозначение шероховатости для поверхности резьбы показано на рис. 4.38. Если шероховатость поверхностей, образующих контур одинакова, ее обозначение наносят один раз (рис. 4.39). Диаметр вспомогательного знака О – 4…5 мм.

В обозначении одинаковой шероховатости поверхностей, плавно переходящих одна в другую, знак О не приводится (рис. 4.40).

Рис. 4.38 Рис. 4.39

Рис. 4.40