Шероховатость поверхностей

В современном машиностроении назначению шероховатости поверхности уделяется большое внимание, так как из практики эксплуатации механизмов известно, что характер шероховатости поверхности влияет на качественные и прочностные характеристики детали, на точность работы всего механизма. Требования к шероховатости поверхностей должны быть обоснованными и устанавливаются в зависимости от функционального назначения поверхности. В учебном процессе при выполнении рабочих чертежей и эскизов деталей студент может не знать требования к поверхности по условиям эксплуатации. В этом случае рассматривают технологию изготовления детали, то есть определяют, каким из способов механической обработки ее можно получить.

Шероховатостью поверхности называют совокупность микронеровностей, образующих рельеф поверхности. Параметры шероховатости и ее характеристики устанавливает ГОСТ 2789-73, а обозначение шероховатости на чертеже – ГОСТ 2.309-73 (с учетом изменения №3 от 28.05.2002г.).

Из номенклатуры параметров, установленных ГОСТом 2789-73, выделим следующие:

Rа – среднее арифметическое отклонение точек профиля от средней линии в пределах базовой длины, мкм;

Rz - среднее расстояние между пятью наивысшими и пятью низшими точками выступов и впадин профиля в пределах базовой длины, мкм.

Базовая длина – размер участка, на котором надежно определяются параметры шероховатости.

Структура обозначения шероховатости приведена на рисунке 3.14 При применении знака без указания параметра и способа обработки его изображают без полки.

 

Рисунок 3.14

 

В обозначении шероховатости поверхности применяют один из знаков, изображенных на рисунке 3.15. Высота h должна быть приблизительно равна применяемой на чертеже высоте цифр размерных чисел. Высота H равна (1, 5…5) h. Толщина линий знаков должна быть приблизительно равна половине толщины сплошной основной линии, применяемой на чертеже. При обозначении шероховатости поверхности, способ обработки которой конструктор не устанавливает, применяют знак по рисунку 3.15 а. Если поверхность получена удалением слоя материала, например, точением, сверлением, шлифованием и т.д., применяют знак по рисунку 3.15 б. В обозначении шероховатости поверхности, образованной без удаления слоя материала (ковкой, штамповкой, литьем и т.д.), а также поверхностей, не обрабатываемых по данному чертежу (сохраняемых в состоянии поставки) применяют знак по рисунку 3.15 в с указанием параметра шероховатости, либо без указания.

а) б) в)

Рисунок 3.15

 

Знаки шероховатости поверхностей на изображении детали располагают на линиях контура, выносных линиях (по возможности ближе к размерной линии) или на полках линий-выносок. Допускается при недостатке места располагать обозначение шероховатости на размерных линиях или на их продолжениях, а также разрывать выносную линию (рисунок 3.16).

 

Рисунок 3.16 Рисунок 3.17

 

Острие знака всегда должно направляться «из пустоты к металлу». В зависимости от расположения поверхности знаки наносят так, как показано на рисунке 3.17.

Если все поверхности детали имеют одинаковую шероховатость, то знак с указанием параметра помещают в правом верхнем углу чертежа и на изображении не наносят (рисунок 3.18). Обозначение шероховатости, одинаковой для части поверхностей изделия, также может быть помещено в правом верхнем углу чертежа (рисунок 3.19). При этом знак по величине приблизительно в 1, 5 раза больше, чем в обозначениях, нанесенных на чертеже.

 

 

Рисунок 3.18 Рисунок 3.19

 

Обозначение шероховатости рабочих поверхностей зубьев зубчатых колес, эвольвентных шлицев и т.д. условно наносят на линии делительной поверхности (рисунок 3.20).

 

Рисунок 3.20 Рисунок 3.21

 

 

Примеры обозначения шероховатости резьбовой поверхности показаны на рисунке 3.21.

При назначении величины параметра шероховатости на учебных чертежах можно использовать рекомендации, приведенные в таблице 3.1.

 

 

Таблица 3.1 – Выбор параметров шероховатости

 

Характер поверхности	Параметр Ra, мкм	Типовые поверхности деталей
Грубая (с явно выраженными следами обра-ботки)	12, 5	Не соприкасающиеся поверхности кронштейнов, фланцев и крышек арматуры котлов, резервуаров, вентилей давления и т.д.
Получистая (с малозаметными следами обработки)	6, 3	Свободные поверхности валов, стоек, корпусов, кронштейнов. Поверхности отверстий из-под сверла
3, 2	Поверхности корпусов, кронштейнов, втулок, поводков, колец, крышек и других деталей, прилегающих к другим поверхностям. Наружные несоприкасающиеся поверхности зубчатых колес
1, 6	Сопряженные плоскости неподвижных соединений (опорные плоскости реек, торцевые поверхности деталей, прилегающих к другим деталям и т.п.). Внутренние поверхности корпусов под подшипники качения
Чистая (без видимых глазом следов обработки)	0, 80	Посадочные поверхности зубчатых колес, червяков, втулок. Эвольвентные поверхности профиля зуба стальных зубчатых колес
0, 40	Рабочие шейки коленчатых распределительных валов. Поверхности валов под подшипники качения. Гнезда под вкладыши коленчатого вала. Рабочие плоскости призматических направляющих и направляющих типа «ласточкина хвоста»
0, 20	Посадочные поверхности точных осей и валов малого диаметра. Отверстия поршневых бобышек под палец
Весьма чистая (определяется только прибором)	0, 10	Поверхности ответственных цилиндрических и призматических направляющих, работающих в условиях трения. Рабочие поверхности коленчатых и распределительных валов быстроходных двигателей
0, 05	Поверхности шариков и роликов подшипников качения. Наружная поверхность поршневого пальца. Зеркало цилиндрической гильзы. Поверхности трения фрикционов