Оглавление:
Шероховатость поверхности
Шероховатость поверхности регламентируется следующими стандартами:
ГОСТ 25142-82. Шероховатость поверхности. Термины и определения; ГОСТ 2789-73. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики;
ГОСТ 2.309-73. Обозначение шероховатости поверхностей.
Шероховатость поверхности и ее влияние на работу деталей машин
В процессе формообразования деталей на их поверхности появляется шероховатость — ряд чередующихся выступов и впадин сравнительно малых размеров.
Шероховатость может быть следом от резца или другого режущего инструмента, копией неровностей форм или штампов, может появляться вследствие вибраций, возникающих при резании, а также в результате действия других факторов.
Влияние шероховатости на работу деталей машин многообразно:
• шероховатость поверхности может нарушать характер сопряжения деталей за счет смятия или интенсивного износа выступов профиля;
• в стыковых соединениях из-за значительной шероховатости снижается жесткость стыков;
• шероховатость поверхности валов разрушает контактирующие с ними различного рода уплотнения;
• неровности, являясь концентраторами напряжений, снижают усталостную прочность деталей;
• шероховатость влияет на герметичность соединений, на качество гальванических и лакокрасочных покрытий;
• шероховатость влияет на точность измерения деталей;
• коррозия металла возникает и распространяется быстрее на грубо обработанных поверхностях и т. п.
Параметры шероховатости поверхности
Шероховатость поверхности оценивается по неровностям профиля (рис. 3.13), получаемого путем сечения реальной поверхности плоскостью. Для отделения шероховатости поверхности от других неровностей с относительно большими шагами ее рассматривают в пределах базовой длины 
.
Базой для отсчета отклонений профиля является средняя линия профиля 
— линия, имеющая форму номинального профиля и проведенная так, что в пределах базовой длины среднее квадратичное отклонение профиля до этой линии минимально.
ГОСТ 2789-73* установлены следующие параметры шероховатости (рис. 3.13).
- Среднее арифметическое отклонение профиля
— это среднее арифметическое из абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины:
где — базовая длина;
— отклонение профиля (расстояние между любой точкой профиля и базовой линией ). При дискретном способе обработки профилограммы параметр рассчитывают по формуле:
где 
— измеренные отклонения профиля в дискретных точках;
— число измеренных дискретных отклонений на базовой длине.
- Высота неровностей профиля по десяти точкам
— сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины:
где 
— высота 
-гo наибольшего выступа профиля; 
— глубина -й наибольшей впадины профиля.
- Наибольшая высота неровностей профиля
— расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины (см. рис. 3.13). - Средний шаг неровностей профиля
— среднее значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины (см. рис. 3.13). - Средний шаг местных выступов
— среднее значение шагов местных выступов профиля, находящихся в пределах базовой длины (см. рис. 3.13). - Относительная опорная длина профиля
— отношение опорной длины профиля к базовой длине:
где 
— опорная длина профиля (сумма длин отрезков, отсекаемых на заданном уровне 
в материале профиля линией, эквидистантной средней линии в пределах базовой длины).
Кроме перечисленных шести количественных параметров стандартом установлены два качественных параметра.
- Способ обработки. Указывается в том случае, когда шероховатость поверхности следует получить только определенным способом.
- Тип направлений неровностей. Выбирается из табл. 3.11. Указывается только в ответственных случаях, когда это необходимо по условиям работы детали или сопряжения.
Нормирование параметров шероховатости поверхности
Выбор параметров шероховатости поверхности производится в соответствии с ее функциональным назначением.
Основным во всех случаях является нормирование высотных параметров. Предпочтительно, в том числе и для самых грубых поверхностей, нормировать параметр , который лучше отражает отклонения профиля, поскольку определяется по значительно большему числу точек, чем .
Параметр нормируется в тех случаях, когда прямой контроль с помощью профилометров невозможен (режущие кромки инструментов и т. п.).
Числовые значения параметров и приведены в приложении 3. Следует применять в первую очередь предпочтительные значения.
В настоящее время существует несколько способов назначения шероховатости поверхности.
- Имеются рекомендации [10] по выбору числовых значений для наиболее характерных видов сопряжений, часть которых приведена в табл. 3.12.
- Шероховатость устанавливается стандартами на детали и изделия, а также на поверхности, с которыми они сопрягаются, например требования к шероховатости поверхностей под подшипники качения (табл. 3.13).
- Когда отсутствуют рекомендации по назначению шероховатости поверхности, ограничения шероховатости могут быть связаны с допуском размера
, формы 
или расположения 
. Большинство геометрических отклонений детали должно находиться в пределах поля допуска размера (рис. 3.14).
Поэтому величину параметра рекомендуется назначать не более 0,33 от величины поля допуска на размер либо 0,5…0,4 от допуска расположения или формы. Если элемент детали имеет все три допуска, то следует брать допуск с наименьшей величиной.
Переход от параметра к параметру производится по соотношениям [7]:
После определения параметр округляют до ближайшего числа из ряда стандартных значений (см. приложение 3).
Пример 1
На чертеже детали задан размер
Определить параметр шероховатости .
Решение
Допуск размера 
. Параметр
Параметр
Для нанесения на чертеже детали принимаем
Пример 2
На чертеже детали заданы
допуск радиального биения
и отклонение от цилиндричности
Определить параметр шероховатости .
Решение
Допуск размера
допуск
поэтому параметр
Параметр
Для нанесения на чертеже детали принимаем
Обозначение шероховатости поверхности
Шероховатость поверхности обозначают на чертеже для всех выполняемых по данному чертежу поверхностей изделия, независимо от методов их образования, кроме поверхностей, шероховатость которых не обусловлена требованиями конструкции.
Структура обозначения шероховатости поверхности показана на рис. 3.15.
Для обозначения на чертежах шероховатости поверхности применяют знаки, приведенные на рис. 3.16.
Числовые значения параметров шероховатости указываются после соответствующего символа, например 
(рис 3.16).
Обозначения шероховатости поверхности, в которых знак имеет полку, располагают относительно основной надписи чертежа так, как показано на рис. 3.17.
При указании одинаковой шероховатости для части поверхностей изделия в правом верхнем углу чертежа помещают обозначение одинаковой шероховатости и знак шероховатости в скобках. Знак в скобках означает, что все поверхности, на которых на изображении не нанесены обозначения шероховатости, должны иметь шероховатость, указанную перед скобками.
Размеры и толщина линий знака в обозначении шероховатости, вынесенном в правый верхний угол чертежа, должны быть приблизительно в 1,5 раза больше, чем в обозначениях, нанесенных на изображении (рис. 3.18).
Пример указания шероховатости поверхности приведен на рис. 3.19.
При указании двух и более параметров шероховатости поверхности в обозначении шероховатости значения параметров записывают сверху вниз в следующем порядке:
• параметр высоты неровностей профиля;
• параметр шага неровностей профиля;
• относительная опорная длина профиля. В обозначении указано (см. рис. 3.19):
- Среднее арифметическое отклонение профиля
не более 0,1 мкм на базовой длине 
(в обозначении длина не указана, так как соответствует значению, определенному стандартом для данной высоты неровностей). - Средний шаг неровностей профиля
должен находиться в пределах от 0,063 мм до 0.04 мм на базовой длине 
. - Относительная опорная длина профиля на 50% уровне сечения должна находиться в пределах 80 ± 10% на базовой длине .
Если шероховатость поверхностей, образующих контур, должна быть одинаковой, обозначение шероховатости наносят один раз в соответствии с рис. 3.20. Диаметр вспомогательного знака 
-4…5 мм.
В обозначении одинаковой шероховатости поверхностей, плавно переходящих одна в другую, знак не приводят, рис. 3.21.
Обозначение одинаковой шероховатости поверхности сложной конфигурации допускается приводить в технических требованиях чертежа со ссылкой на буквенное обозначение поверхности, например «шероховатость поверхности 
». При этом буквенное обозначение поверхности наносят на полке линии-выноски, проведенной от утолщенной штрихпунктирной линии, которой обводят поверхность на расстоянии 0,8… 1 мм от линии контура (см. рис. 3.22).
Эта лекция взята со страницы лекций по допускам и посадкам:
Допуски и посадки: ГОСТы и особенности применения
Возможно вам будут полезны эти страницы:
