Шероховатость поверхности

Особые условия

При массовом производстве определенных деталей  иногда нарушается заданная форма или их сопряженность. Подобные нарушения увеличивают допустимый износ деталей, и ограничиваются специальными допусками, которые указаны в ГОСТ 2.308-2011.  Каждый вид используемого допуска имеет 16  определяющих  степеней точности, которые оговариваются для деталей разной конфигурации  с учетом используемого материала. Необходимо также учитывать, что используемые допуски размера и конфигурации  для деталей имеющих цилиндрическую форму берутся с учетом диаметра деталей, а плоские детали с учетом толщины, а максимальная погрешность не должна превышать показатель допуска.

ГОСТ 2.308-2011 Указания допусков формы и расположения поверхностей

1 файл   306.69 KB

Правильное использование методики определения показателей шероховатости поверхностей позволяет достичь более высокой точности обработки  и размера деталей при соблюдении параметров  указанных в нормативных документах,  которые   дают возможность   значительно повысить качество готового продукта.

Шероховатость поверхности (чистота обработки). Основные понятия, обозначения на чертежах.

• Базовая длина – длина базовой линии l, длина линиии, используемой для выделения неровностей.
• Средняя линия – средняя линия профиля (m-на рисунке), линия, имеющая форму номинального профиля, с минимальным среднеквадратическим отклонением профиля, от этой линии и отсчитывают все числовые значения для шероховатости:

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

Параметры шероховатости поверхности Ra, Rz, R max, Sm, S, tp описаны в табличке ниже:

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 таблицу ниже:

Таблица. 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
1	8,0	50	80; 63; 40	320; 250; 200; 160
2	8,0	25	40; 32; 20	160; 125; 100; 80
3	8,0	12,5	20;16,0;10,0	80; 63; 50; 40
4	2,5	6,3	10,0;8,0;5,0	40; 32; 25; 20
5	2,5	3,2	5,0; 4,0; 2,5	20; 16; 12,5; 10,0
6	0,8	1,6	2,5; 2,0; 1,25	10,0; 8,0; 6,3
7	0,8	0,80	1,25; 1,00; 0,63	6,3; 5,0, 4,0; 3,2
8	0,8	0,40	0,63; 0,50; 0,32	3,2; 2,5; 2,0; 1,60
9	0,25	0,20	0,32; 0,25; 0,160	1,60; 1,25; 1,00; 0,80
10	0,25	0,10	0,160; 0,125; 0,080	0,80; 0,63; 0,50; 0,40
11	0,25	0,050	0,080; 0,063; 0,040	0,40; 0,32; 0,25; 0,20
12	0,25	0,025	0,040; 0,032; 0,020	0,20; 0,16; 0,125; 0,100
13	0,08	0,012	0,020; 0,016; 0,010	0,100; 0,080; 0,063; 0,050
14	0,08	0,012	0,010; 0,008	0,050; 0,040; 0,032

Обозначение шероховатости на чертежах. Структура обозначения

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

Rz 0,080      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 нижеследующие 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

Ниже приведена картинка с указанием обозначений направлений неровностей на значке шероховатости. (Администрации проекта ДПВА такие значки не встречались никогда, но они существуют).

Рисунок. Условные обозначения направлений неровностей на значке шероховатости.

Классы шероховатости.

ГОСТ 2789-73

Стандарт устанавливает специальные параметры и классы для оценки поверхности.

Параметры шероховатости поверхности.

1. Rz,мКм – средняя высота микронеровностей по 10 точкам (1 мКм = 0,001 мм).

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.

(h1+h2+h3+h4+h5)-(h1`+h2`+h3`+h4`+h5`) 5

1. Ra, мКм – среднее арифметическое отклонение профиля – среднее заключение, в пределах базовой длиныl, расстояние точек выступов и точек впадин от средней линии:

(y1+y2+… +yn)-(y1`+y2`+… +yn`)

l

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

Sш – средний шаг неровностей профиля.

S – средний шаг неровностей профиля по вершинам.

ГОСТ 2789-73

Классы шероховатости.

ГОСТом установлено 14 классов чистоты поверхности.

Классификацию шероховатости поверхности производят по числовым значениям параметров Raи Rzпри нормированных базовых данных в соответствии с таблицей.

Числовые значения величин шероховатости Raи Rzи базовые длины (l) (по ГОСТу 2789-59)

Класс чистоты поверхности

Наибольшая анафелия величин шероховатости в мкм

длина lвмм

а б в а б в 1 2 3 80 40 20 — — — — — — 320 160 80 — — — — — — 8 4 5 10 5 — — — — 40 20 — — — — 2,5 6 7 8 2,5 1,25 0,63 2 1 0,5 1,6 0,8 0,4 10 6,3 3,2 8 5 2,5 — 4 2 0,8 9 10 11 12 0,32 0,16 0,08 0,04 0,25 0,125 0,063 0,032 0,20 0,10 0,05 0,025 1,6 0,8 0,4 0,2 1,25 0,63 0,32 0,16 1 0,5 0,25 0,125 0,25 13 14 0,02 0,01 0,016 0,008 0,012 0,006 0,1 0,05 0,08 0,04 0,063 0,032 0,08

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

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.

Примеры:

Шероховатость поверхностей деталей:

с зазором неподвижного соединения без зазора подвижного соединения деталей

3 — 4 класс Rz 80, Rz 40 4 – 5 класс Rz 40, Rz 20 6 – 8 класс Ra 2,5; Ra 1,25; Ra 0,63

Для втулок:

граничащая с расточкой

5 класс Rz 20 7 класс Ra 1,25 10 класс Ra 0,16 8 класс Ra 0,63

5-6 класс 4 класс 4-5 класс 3-4 класс

Знак шероховатости
проставляется на том изображении, где указан размер, определяющий положение этой поверхности. Нельзя указывать шероховатость на виде, где нет указания размеров.

Понятие качества поверхности металла после обработки

После обработки на фрезерном станке, как и после других работ с заготовкой, на ее поверхности образуются неровности – гребешки и впадины (иначе говоря, шероховатости и волнистости). В верхних слоях материала также появляется остаточное напряжение, на некоторых глубинах проката возникает разность твердости, которая проявляется как упрочнение или наклеп. Такие изменения влияют на свойства готовых изделий и, следовательно, на качество их поверхностей. Все эти характеристики и определяют класс обработки металла.

Качество готовых деталей определяется как их физическими, так и геометрическими показателями.

Физические критерии качества.

Качество поверхности изделия определяется соотношением физических и механических свойств его центральной части с наружной.

Во время обработки металлических заготовок их поверхность подвержена пластическим изменениям, поэтому и прочие характеристики материала в готовом изделии отличаются от первоначальных. Внешняя часть пластины при этом упрочняется, в ней появляются внутренние напряжения.

После финального этапа обработки металла на фрезерной установке упрочненный слой распространяется всего на несколько сотых миллиметра, тогда как после первичного воздействия цилиндрической фрезой его толщина в среднем составляет 0,04–0,08 мм, достигая при этом и 0,12 мм. При воздействии торцевой фрезой параметр равняется 0,06–0,1 мм, хотя может быть и 0,2 мм. Возникающие внутренние напряжения и упрочнения поверхности понижают класс обработки металла за счет уменьшения усталостной прочности изделия. Такие деформации сокращают эксплуатационный срок детали, что приводит к необходимости ее скорой замены.

Рекомендуем статьи по металлообработке

• Марки сталей: классификация и расшифровка
• Марки алюминия и области их применения
• Дефекты металлический изделий: причины и методика поиска

Микрогеометрические критерии качества.

При грубой черновой обработке зубчатой фрезой на больших оборотах и при повышенной глубине сечения на кромке изделия остаются неровности, которые заметны невооруженным глазом и легко определяются на ощупь. Шероховатости и волнистости, образующиеся при промежуточной и чистовой обработке на малых оборотах и при неглубокой резке, визуально незаметны и едва прощупываются.

Класс геометрической точности обработки металла зависит от наличия на поверхности изделия неровностей: впадин, гребешков, шероховатостей и пр. Подобные дефекты на малой площади поверхности называются ее микрогеометрией.

Микрогеометрия поверхности при обработке проката зависит от:

• геометрии фрезы, ее качества и степени износа;
• вибраций, возникающих из-за недостаточной жесткости станка или его рабочих элементов;
• установленных настроек работы фрезерной машины (скорости и глубины раскроя, подачи на зуб, охлаждения);
• механических свойств обрабатываемого листа и самой фрезы.

Роль и значение

Шероховатость играет важную роль в определении того, как реальный объект будет взаимодействовать с окружающей средой. В трибологии шероховатые поверхности обычно изнашиваются быстрее и имеют более высокие коэффициенты трения, чем гладкие. Шероховатость часто является хорошим предиктором характеристик механического компонента, поскольку неровности на поверхности могут образовывать места зарождения для трещин или коррозии. С другой стороны, шероховатость может способствовать адгезии. Вообще говоря, вместо масштабных дескрипторов, кросс-масштабные дескрипторы, такие как поверхностная фрактальность, обеспечивают более значимые предсказания механических взаимодействий на поверхностях, включая жесткость контакта и статическое трение. Шероховатость поверхности — это довольно сложный параметр, подробности о котором можно узнать ниже.

Канал ДНЕВНИК ПРОГРАММИСТА

Жизнь программиста и интересные обзоры всего. Подпишись, чтобы не пропустить новые видео.

Что такое квалитеты и параметры шероховатости?

Ни одна поверхность в мире не может быть идеально гладкой. Даже самые современные технологии допускают наличие определённой погрешности, представленные в виде неровностей поверхности. Их совокупности, если быть точнее.

Чем они меньше, тем материал:

1. Прочнее;
2. Плотнее;
3. Более стоек к изнашиванию;
4. Лучше выглядит.

Хотя, последний пункт – чистая эстетика. Но всё же, при оценке качества деталей необходимо учитывать все параметры.

Квалитет шероховатости, по большому счёту, определяет, насколько шершавой может быть поверхность готового изделия. Он задаёт максимальное значение, при котором конечный продукт всё ещё будет считаться качественным и правильно обработанным.

Чтобы не вдаваться в целую науку и не рассматривать сложные формулы, проще воспользоваться специально разработанными под это дело таблицами, которые содержат всего 3 столбца:

Вид обработки	Спепень обработки	Квалитет

Найдя необходимые показатели, можно перейти к следующим таблицам, которые содержат допуски и минимальные размеры. Дело в том, что квалитет непосредственно связан с размерами изделия и допусками, определяющими точность. Самостоятельно разобраться в этом вопросе слишком сложно, но найти подходящие цифры в соответствующих столбцах – задание чуть проще.

Допустимая точность

Квалитет является мерой точности. Именно он определяет ту совокупность допусков, которая соответствует одному уровню точности:

1. Допуском считаются все допустимые значения – от минимального до максимального;
2. Чем больше допуск, тем ниже точность – возможен больший разброс показателей;
3. Для разных типов деталей установлены разные квалитеты;
4. Степень точности зависит от размеров изделия.

Самая высокотехнологичная аппаратура не способна сделать всё идеально, что уже говорить о том, что не все наши заводы оборудованы по последнему слову техники. Поэтому были разработаны нормы, позволяющие:

• Сократить финансовые затраты на производство;
• Увеличить скорость изготовления деталей;
• Сохранить качество на надлежащем уровне;
• Отказаться от «лишней» работы.

С появлением новых технологий все стандарты могут быть пересмотрены, так что лучше следить за всем этим делом.

Нужен специфический склад ума, чтоб именно понять, что же такое квалитет и как это работает. Не просто раз где-то прочитать и запомнить, а вникнуть и уяснить.

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.

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.

Что такое базовая длина и для чего она используется?

Базовая длина l –длина базовой линии, используемая для выделения неровностей, характеризующая шероховатость поверхности. Базовая линия проводится относительно профиля неровностей определённым образом и имеет заданную геометрическую форму.

Что значит Ra?

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

Что такое RZ на чертеже?

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.

Что такое RZ 20?

Сумма средних арифметических абсолютных отклонений точек пяти наибольших минимумов и пяти наибольших максимумов профиля в пределах базовой длины. Расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины.

Как выбрать шероховатость?

Выбор шероховатости не такой уж и сложный процесс, как может показаться. Везде, где я работал, да и у знакомых так же, по умолчанию выбирается шероховатость Ra6,3 для всех поверхностей, где нет конкретных указаний о гладкости поверхности. Для более гладких поверхностей, например, шлифованных, значение шероховатости может быть в пределах от 3,2 до 0,1. Смотреть нужно по целевой принадлежности детали. Например, если к поверхности, для которой указывается шероховатость, будет прикладываться охлаждаемый радиатор, то ее нужно сделать гладкой – Ra1,6. За все время работы я встречал использование только четырех вариантов шероховатости:

1. 6,3 везде
2. 3,2 в более аккуратных местах, таких как канавки под уплотнительную резинку
3. 1,6 в местах контакта охлаждаемых поверхностей
4. 0,8 в местах, где поверхность полировалась (лазерная техника)

При попытках рассмотреть этот вопрос в интернете, можно найти много разнообразных картинок с теорией, где нарисована хитрая деталь со всеми возможными видами обработки и указаны шероховатости для этих видов. Характерно то, что на всех этих картинках цифры указаны вроде бы одинаковые, но диапазоны у них разные. В любом случае, для общего понятия правильной постановки шероховатости будет достаточно и списка выше, а для более хитрых деталей следует изучить требование, которые к ним применяются конкретно на предприятии или заказчиком.

Что такое квалитет в системе допусков?

Квалитет в системе допусков определяет то минимальное значение точности, которого будет вполне достаточно для надёжного функционирования предмета

• Сэкономить на производстве;
• Оптимизировать процесс;
• Добиться допустимого уровня надёжности;
• Не выполнять «лишнюю» работу.

Читать также: Как измерить температуру жала паяльника

Теоретически, всё должно быть идеально. Но добиться таких результатов в суровой реальности невозможно. Поэтому приходится мириться с действительностью и определяться, какой уровень качества нас устроит.

Это ни в коем случае не значит, что производитель не стремится сделать всё в лучшем виде. Нет, просто в ходе долгих исследований были уточнены параметры, которые соответствуют допустимому уровню точности.

Успокоить себя можно тем, что ни один производитель не рискнёт пустить в продажу некачественные изделия – удар по репутации и финансовые потери.

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.