Что означает термин допуск шероховатость поверхности
24. Шероховатость поверхностей. Допуски, посадки и технические измерения.
24. Шероховатость поверхностей. Допуски, посадки и технические измерения. 24. Шероховатость поверхностей. Допуски, посадки и технические измерения.
Поверхности деталей после обработки не являются идеально гладкими, так как режущие кромки инструментов и зерна шлифовальных кругов оставляют на поверхности следы в виде неровностей и гребешков, близко расположенных друг к другу (рис. 49). Совокупность всех неровностей на рассматриваемой поверхности называется шероховатостью. Шеро-ховатость поверхностей ухудшает качественные показатели работы деталей, герметичность соединений и их противокоррозионную стойкость.
Если провести среднюю линию в сечении гребешков (линия ОХ на рис. 49) и опустить перпендикуляры от отдельных точек профиля к этой средней линии, то сумма расстояний у1, у2 и т.д. деления на количество n, будет средним арифметическим отклонением профиля поверхности от средней линии. Она обозначается Ra:
Числовое значение параметра Ra (мкм) используется для оценки шероховатости. Но кроме этого для оценки шероховатости пользуются еще вторым показателем — средней вы-сотой неровности по 10 точкам (обозначается Rz). Для определения величины Rz параллельно средней линии ОХ ниже профиля поверхности проводят линию и на нее опускают перпендикуляр из высших точек выступов и низших точек впадин (расстояние h1min, h1max, h2min, h2max и т.д.).
За величину неровностей Rz принимают среднее расстояние между пятью высшими точками выступов и пятью низшими точками впадин
Пять высших точек выступов и пять низких точек впадин (см рис. 49) берутся в пре-делах так называемой базовой длины 1, под которой понимается длина участка поверхности, принимаемая для измерения шероховатости.
Новый стандарт предусматривает шесть параметров, из них: три высотных (Ra, Rz, Rmax), два шаговых (S и Sm) и один по опорной длине профиля. Кроме известных парамет-ров Ra и Rz в виде среднего арифметического отклонения профиля и высоты неровностей профиля по десяти точкам введена еще оценка наибольшей высоты профиля Rmax. По своему физическому смыслу Ra характеризует высоту всех неровностей профиля. Rz — наибольших, а Rmax — полную высо¬ту профиля.
Шаговый параметр S характеризует средний шаг неровностей про¬филя по вершинам, Sm — средний шаг неровностей профиля по средней линии в пределах базовой длины l. Ша-говые параметры, значения кото¬рых установлены в пределах 12,5—0,002 мм, характеризуют взаимное расположение точек неровностей — вершин (максимумов) профиля и точек пере-сечения профиля со средней линией (нулей профиля). Их значения показывают в чертежах., когда требуется обеспечить прочность деталей при циклических нагрузках или виброустойчивость.
Относительная опорная длина профиля tp характеризует в продольном направлении фактическую площадь контакта на заданном уровне сечения профиля и определяется как отношение опорной длины профиля к базовой длине. При нормировании шероховатости по-верхности могут еще учитываться требования к точности измерений, соотношения между допусками размера и шероховатостью и т.д.
Параметры оценки шероховатости поверхностей распространяются на все виды материалов, кроме древесины, войлока, фетра и др., имеющих ворсистую поверхность.
Обозначения допусков на шероховатость в соответствии с Международным стандар-том регламентируются ГОСТом.
В табл. 10. приведены классы шероховатости и наибольшие значения Ra и Rz.
Классы
шероховатости
Наибольшие значения, мкм
Шероховатость поверхности
Шерохотоватость поверхности – это показатели, которые обозначают определенное количество данных характеризующих состояние неровностей поверхности измеряемых сверхмалыми отрезками при базовой величине длины. Совокупность показателей, обозначающих возможную ориентацию направлений неровностей поверхностей с определенными значениями и их характеристикой, задается в нормативных документах ГОСТ 2789-73, ГОСТ 25142-82, ГОСТ 2.309-73. Совокупность требований указанных в нормативных документах распространяется на изделия, изготовленные с использованием различных материалов, технологий и методов обработки, за исключением имеющихся дефектов.
ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры, характеристики и обозначения
ГОСТ 25142-82 Шероховатость поверхности. Термины и определения
Высокое качество обработки деталей позволяет значительно снизить износ поверхностей, возникновение очагов коррозии, тем самым повышая точность сборки механизмов их надежность при длительной эксплуатации.
Основные обозначения
Шероховатость исследуемой поверхности измеряются на допустимо небольших площадях, в связи с чем базовые линии выбирают, учитывая параметр снижения влияния волнообразного состояния поверхности на изменение высотных параметров.
Неровности на большинстве поверхностей возникают по причине образующихся деформаций верхнего слоя материала при осуществляемой обработке с использованием различных технологий. Очертания профиля получают при проведении обследования с помощью алмазной иглы, а отпечаток фиксируется на профилограмме. Основные параметры, характеризующие шероховатость поверхности имеют определенное буквенное обозначение, используемое в документации, чертежах и получаемые при проведении измерений деталей(Rz, Ra, Rmax, Sm, Si, Tp).
Для измерения неровности поверхности используют несколько определяющих параметров:
Обозначение шероховатости поверхности
Также используются шаговые параметры Sm и Si и опорная длина исследуемого профиля tp. Данные параметры указываются при необходимости учитывать условия эксплуатации деталей. В большинстве случаев для измерений используется универсальный показатель Ra, который дает наиболее полную характеристику с учетом всех точек профиля. Значение средней высоты Rz применяется при возникновении затруднений связанных с определением Ra с использованием приборов. Подобные характеристики оказывают влияние на сопротивление и виброустойчивость, а также электропроводимость материалов.
Значения определений Ra и Rz указаны в специальных таблицах и при необходимости могут использоваться при проведении необходимых расчетов. Обычно определитель Ra обозначается без числового символа, другие показатели имеют необходимый символ. Согласно действующим нормативным актам (ГОСТ) существует шкала, в которой даны значения шероховатостей поверхности различных деталей, имеющих подробную разбивку на 14 специальных классов.
Существует прямая зависимость, определяющая характеристики обрабатываемой поверхности, чем выше показатель класса, тем меньшее значение имеет высота измеряемой поверхности и лучше качество обработки.
Методы осуществления контроля
Для осуществления контроля шероховатости поверхности используются два метода:
При проведении качественного контроля проводится сравнительный анализ поверхности рабочего исследуемого и стандартного образцов путем визуального осмотра и на ощупь. Для проведения исследования выпускаются специальные наборы образцов поверхностей имеющих регламентную обработку согласно ГОСТ 9378-75. Каждый образец имеет маркировку с указанием показателя Ra и метода воздействия на поверхностный слой материала (шлифовка, точение, фрезерование т. д.). Используя визуальный осмотр можно достаточно точно дать характеристику поверхностного слоя при характеристиках Ra=0,6-0,8 мкм и выше.
ГОСТ 9378-93 Образцы шероховатости поверхности (сравнения). Общие технические условия
Образцы шероховатости поверхности
Количественный контроль поверхности проводится с использованием приборов работающих с применением разных технологий:
Классификация поверхностей
При определении характеристики поверхностного слоя материала необходимо провести классификацию:
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.
ГОСТ 2.309-73 Обозначение шероховатости поверхностей
Знак имеет специальный код, который расшифровывается следующим образом:
В случае отсутствия знака на чертеже, поверхностный слой не подвергается специальной обработке.
На производстве используют два вида воздействия на верхний слой:
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.
Маркировка структуры поверхности
При нанесении обозначений в рабочей документации, чертежах применяются специальные знаки для характеристики материала, которые регламентируются стандартом ГОСТ 2.309-73.
Правила нанесения знаков на чертежах
Основные правила, используемые для обозначения неровности поверхности на чертежах
Основные правила, которые необходимо использовать при выполнении чертежа:
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.
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.
Что означает термин допуск шероховатость поверхности
Параметры и характеристики
Surface roughness. Parameters and characteristics
Дата введения 1975-01-01
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 23.04.73 N 995 дата введения установлена 01.01.75
Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от 07.05.80 N 2019
Издание (август 2018 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в мае 1980 г., январе 2017 г. (ИУС 7-80, 7-2017)
1. Настоящий стандарт распространяется на шероховатость изделий независимо от их материала и способа изготовления (получения поверхности). Стандарт устанавливает перечень параметров и типов направлений неровностей, которые должны применяться при установлении требований и контроле шероховатости поверхности, числовые значения параметров и общие указания по установлению требований к шероховатости поверхности.
Стандарт не распространяется на шероховатость ворсистых и других поверхностей, характеристики которых делают невозможным нормирование и контроль шероховатости имеющимися методами, а также на дефекты поверхности, являющиеся следствием дефектов материала (раковины, поры, трещины) или случайных повреждений (царапины, вмятины и т.д.).
2. Требования к шероховатости поверхности должны устанавливаться исходя из функционального назначения поверхности для обеспечения заданного качества изделий. Если в этом нет необходимости, то требования к шероховатости поверхности не устанавливаются и шероховатость этой поверхности контролироваться не должна.
3. Требования к шероховатости поверхности должны устанавливаться путем указания параметра шероховатости (одного или нескольких) из перечня, приведенного в п.6, значений выбранных параметров (по п.8) и базовых длин, на которых происходит определение параметров.
Если параметры Ra, Rz, определены на базовой длине в соответствии с табл.5 и 6 приложения 1, то эти базовые длины не указываются в требованиях к шероховатости.
При необходимости дополнительно к параметрам шероховатости поверхности устанавливаются требования к направлению неровностей поверхности, к способу или последовательности способов получения (обработки) поверхности.
Числа из табл.2-4 и п.9 используются для указания наибольших и наименьших допускаемых значений, границ допускаемого диапазона значений и номинальных значений параметров шероховатости.
Для номинальных числовых значений параметров шероховатости должны устанавливаться допустимые предельные отклонения.
Допустимые предельные отклонения средних значений параметров шероховатости в процентах от номинальных следует выбирать из ряда 10; 20; 40. Отклонения могут быть односторонними и симметричными.
4. Требования к шероховатости поверхности не включают требований к дефектам поверхности, поэтому при контроле шероховатости поверхности влияние дефектов поверхности должно быть исключено. При необходимости требования к дефектам поверхности должны быть установлены отдельно.
5. Допускается устанавливать требования к шероховатости отдельных участков поверхности (например,к участкам поверхности, заключенным между порами крупнопористого материала участкам поверхности срезов, имеющим существенно отличающиеся неровности).
Требования к шероховатости поверхности отдельных участков одной поверхности могут быть различными.
2-5. (Измененная редакция, Изм. N 1).
6. Параметры шероховатости (один или несколько) выбираются из приведенной номенклатуры:
— полная высота профиля;
Параметр Ra является предпочтительным.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
7. Типы направлений неровностей поверхности выбирают из табл.1.
Типы направлений неровностей
Параллельно линии, изображающей на чертеже поверхность, к шероховатости которой устанавливаются требования
Перпендикулярно линии, изображающей на чертеже поверхность, к шероховатости которой устанавливаются требования
Перекрещивание в двух направлениях наклонно к линии, изображающей на чертеже поверхность, к шероховатости которой устанавливаются требования
Различные направления по отношению к линии, изображающей на чертеже поверхность, к шероховатости которой устанавливаются требования
Приблизительно кругообразно по отношению к центру поверхности, к шероховатости которой устанавливаются требования
Приблизительно радиально по отношению к центру поверхности, к шероховатости которой устанавливаются требования
Что означает термин допуск шероховатость поверхности
Термины и определения
Surface roughness. Terms and definitions
Дата введения 1983-01-01
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по стандартам
2 ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18 февраля 1982 г. N 730 срок действия установлен с 1 января 1983 г.
4 ИЗДАНИЕ. Август 2018 г. с Изменением N 1, утвержденным в январе 2017 г. (ИУС 7-2017)
Настоящий стандарт устанавливает применяемые в науке, технике и производстве термины и определения основных понятий, относящихся к шероховатости поверхности.
Термины, установленные стандартом, обязательны для применения в документации всех видов, научно-технической, учебной и справочной литературе.
Установленные определения можно, при необходимости, изменять по форме изложения, не допуская нарушения границ понятий.
В стандарте приведен алфавитный указатель содержащихся в нем терминов на русском языке и их иностранных эквивалентов на английском (Е) и французском (F) языках.
Как подобрать необходимую шероховатость поверхности.
В настоящее время все более строгие требования предъявляются к чистоте поверхности всего технологического оборудования в фармацевтической и биотехнологической промышленности, и многие поставщики клапанов и трубопроводов в настоящее время проводят количественную оценку шероховатости поверхности ответственных частей своего продукта.
Шероховатость (ГОСТ 2.309-68) измеряется в микрометрах (мкм), параметр Ra является предпочтительным. Одна из причин, по которой это так распространено, заключается в том, что довольно легко получить абсолютное значение сигнала и интегрировать его с помощью аналоговой электроники, поэтому Ra можно измерить приборами, не содержащими цифровых схем. Rz часто предпочитают Ra в Европе и особенно в Германии.
По этой причине поверхности также подверглись классификации. В производстве встречаются следующие их виды:
Указывают допустимые значения микронеровностей для отдельных поверхностей и общую для всех других поверхностей (правый верхний угол чертежа), обеспечивающих работоспособность детали в соединении с другими. Размеры и толщина линий знака вынесенного в угол чертежа, должны быть примерно в 1,5 раза больше чем на изображении. В зависимости от условий работы поверхности назначается параметр шероховатости при проектировании деталей машин, также существует связь между предельным отклонением размера и шероховатостью.
За период работы конструктором с 2007 года на трех предприятиях встречал в основном только их.
Контроль шероховатости поверхности может проводиться:
При указании двух и более параметров шероховатости поверхности в обозначении шероховатости значения параметров записывают сверху вниз в следующем порядке:
Если поверхность должна быть изготовлена без удаления материала или когда поверхность должна быть оставлена в том же состоянии, что и в результате другого производственного процесса, независимо от того, было ли это состояние достигнуто удалением материала или иным образом, пишется в основной символ круг 🌕.
В дополнение к параметрам для более полных характеристик шероховатости учитывается направление неровностей произвольное, параллельное, перпендикулярное и др.
Для уменьшения трения скольжения и износа трущихся поверхностей лучше принимать произвольное направление неровностей. Для деталей, подверженных усталостному разрушению, наименее благоприятным является расположение неровностей, перпендикулярное оси изгиба или кручения.
Обозначение шероховатости поверхности, в которых знак имеет полку располагают с учетом его поворота относительно основной надписи чертежа.
Как выбрать шероховатость поверхности? На самом деле все достаточно просто.
Иногда на поверхности требуется искусственно созданная шероховатость. Наносятся узкие острые бороздки, придается шероховатость. Рифление (накатка) бывает разных видов и форм ГОСТ 21474-75, DIN 82. Накатка производится путем прижатия закаленного инструмента обратной стороной рисунка к детали, вращаемой на токарном станке. Обычные модели включают прямые, угловые и ромбовидные накатки. Такие бороздки называются «рифли». Любые рифления наносятся на рукоятки инструментов, штанги и ручки управления на электронном оборудовании методом холодного накатывания. Это сравнимо с созданием каких-либо различительных знаков, клейм, маркировки и так далее.
Вообще рифление достаточно часто используется в следующих случаях: