ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики

Шероховатость поверхности

Шероховатость поверхности регламентируется следующими стандартами:

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):

  1. 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).
  2. Средний шаг неровностей профиля должен находиться в пределах от 0,063 мм до 0.04 мм на базовой длине .
  3. 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:

Допуски формы и расположения поверхностей деталей под подшипники качения
Допуски формы и расположения у подшипников скольжения
Построение и расчет размерных цепей
Выполнение чертежей деталей машин: особенности и правила

image

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ

Термины и определения

(CTСЭВ 1156-78)

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18 февраля 1982 г. № 730 срок введения установлен

с 01.01.83

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.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1156-78.

Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин. Применение терминов-синонимов стандартизованного термина запрещается.

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.

Термин

Определение

1. Поверхность, профиль и базы отсчета

1.1. Реальная поверхность

Поверхность, ограничивающая тело и отделяющая его от окружающей среды (черт. 1)

image

Черт. 1

1.2. Номинальная поверхность

Поверхность, заданная в технической документации без учета допускаемых отклонений (неровностей) (черт. 2)

Черт. 2

1.3. Базовая линия (поверхность)

Линия (поверхность) заданной геометрической формы, определенным образом проведенная относительно профиля (поверхности) и служащая для оценки геометрических параметров поверхности

1.4. Нормальное сечение

Сечение, перпендикулярное базовой поверхности (черт. 3)

Черт. 3

1.5. Косое сечение

Сечение, наклонное к базовой поверхности (черт. 4)

Черт. 4

1.6. Эквидистантное сечение

Сечение реальной поверхности поверхностью, имеющей форму номинальной поверхности и расположенной эквидистантно базовой поверхности (черт. 5)

Черт. 5

1.7. Касательное сечение

Эквидистантное сечение, касательное реальной поверхности для случая плоской номинальной поверхности (черт. 6)

Черт. 6

1.8. Контурная картина поверхности

Совокупность линий пересечения реальной поверхности эквидистантными сечениями (черт. 7)

Черт. 7

1.9. Профиль поверхности

Линия пересечения поверхности с плоскостью

1.10. Реальный профиль

Профиль реальной поверхности (черт. 8)

Черт. 8

1.11. Номинальный профиль

Профиль номинальной поверхности (черт. 9)

Черт. 9

1.12. Поперечный профиль

Профиль, получаемый при сечении поверхности плоскостью, перпендикулярной направлению неровностей (черт. 10)

Черт. 10

1.13. Продольный профиль

Профиль, получаемый при сечении поверхности плоскостью, параллельной направлению неровностей (черт. 11)

Черт. 11

1.14. Периодический профиль

Профиль, который может быть описан периодической функцией

1.15. Случайный профиль

Апериодический профиль, который описывается случайной функцией

1.16. Базовая длина l

Длина базовой линии, используемая для выделения неровностей, характеризующих шероховатость поверхности (черт. 12)

Черт. 12

1.17. Длина оценки L

Длина, на которой оцениваются значения параметров шероховатости. Она может содержать одну или несколько базовых длин

1.18. Отклонение профиля y

Расстояние между точкой профиля и базовой линией (черт. 13)

Черт. 13

1.19. Средняя линия профиля

Базовая линия, имеющая форму номинального профиля и проведенная так, что в пределах базовой длины среднее квадратическое отклонение профиля до этой линии минимально (черт. 14)

Черт. 14

1.20. Центральная линия профиля

Базовая длина, имеющая форму номинального профиля, расположенная эквидистантно общему направлению профиля и делящая профиль так, что в пределах базовой длины суммы площадей, заключенных между этой линией и профилем, по обе ее стороны одинаковы (черт. 15)

Черт. 15

1.21. Система средней линии

Система отсчета, используемая при оценке параметров шероховатости поверхности, в которой в качестве базовой линии используется средняя линия

1.22. Местный выступ профиля

Часть профиля, расположенная между двумя соседними минимумами профиля (черт. 16)

Черт. 16

1.23. Местная впадина профиля

Часть профиля, расположенная между двумя соседними максимумами профиля (черт. 17)

Черт. 17

1.24. Местная неровность

Местный выступ и сопряженная с ним местная впадина

1.25. Выступ профиля

Часть профиля, соединяющая две соседние точки пересечения его со средней линией профиля, направленная из тела (черт. 18)

Черт. 18

Примечание. Часть профиля, направленная из тела, в начале или конце базовой длины должна всегда рассматриваться как выступ профиля.

1.26. Впадина профиля

Часть профиля, соединяющая две соседние точки пересечения его со средней линией профиля, направленная в тело (черт. 19)

Черт. 19

Примечание. Направленная в тело часть профиля в начале или конце базовой длины всегда должна рассматриваться как впадина

1.27. Неровность профиля

Выступ профиля и сопряженная с ним впадина профиля

1.28. Направление неровностей поверхности

Условный рисунок, образованный нормальными проекциями экстремальных точек неровностей поверхности на среднюю поверхность

1.29. Шероховатость поверхности

Совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами, выделенная, например, с помощью базовой длины

1.30. Линия выступов профиля

Линия, эквидистантная средней линии, проходящая через высшую точку профиля в пределах базовой длины (черт. 20)

Черт. 20

1.31. Линия впадин профиля

Линия, эквидистантная средней линии, проходящая через низшую точку профиля в пределах базовой длины (черт. 21)

Черт. 21

1.32. Уровень сечения профиля р

2. Параметры шероховатости, связанные с высотными свойствами неровностей

2.1. Высота выступа профиля ур

Расстояние от средней линии профиля до высшей точки выступа профиля (черт. 22)

Черт. 22

2.2. Глубина впадины профиля уv

Расстояние от средней линии профиля до низшей точки впадины профиля (черт. 23)

Черт. 23

2.3. Высота неровности профиля

Сумма высоты выступа профиля и глубины сопряженной с ним впадины профиля (черт. 24)

Черт. 24

2.4. Высота наибольшего выступа профиля Rp

Расстояние от средней линии до высшей точки профиля в пределах базовой длины (черт. 25)

2.5. Глубина наибольшей впадины профиля Rv

Расстояние от низшей точки профиля до средней линии в пределах базовой длины (черт. 25)

Черт. 25

2.6. Наибольшая высота неровностей профиля Rmax

Расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины (черт. 26)

Черт. 26

2.7. Высота неровностей профиля по десяти точкам Rz

Сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины (черт. 27)

где ypi— высота i-го наибольшего выступа профиля;

yviглубина i-й наибольшей впадины профиля.

Черт. 27

2.8. Среднее арифметическое отклонение профили Ra

Среднее арифметическое абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины (черт. 28)

Черт. 28

2.9. Среднее квадратическое отклонение профиля Rq

Среднее квадратическое значение отклонений профиля в пределах базовой длины

2.10. Среднее значение параметра шероховатости поверхности

Среднее значений параметра шероховатости, определенных на всех длинах оценки

где k— число единичных длин оценки;

Rj — значение параметра, определенное на одной базовой длине;

п — число базовых длин на единичной длине оценки

3. Параметры шероховатости, связанные со свойствами неровностей в направлении длины профиля

3.1. Шаг неровностей профиля

Отрезок средней линии профиля, содержащий неровность профиля (черт. 29)

Черт. 29

3.2. Средний шаг неровностей профиля Sm

Среднее значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины

3.3. Шаг местных выступов профиля

Отрезок средней линии между проекциями на нее наивысших точек соседних местных выступов профиля (черт. 30)

Черт. 30

3.4. Средний шаг местных выступов профиля S

Среднее значение шагов местных выступов профиля, находящихся в пределах базовой длины

3.5. Средняя квадратическая длина волны профиля λq

Величина, пропорциональная отношению среднего квадратического отклонения профиля Rqк среднему квадратическому наклону профиля Dq

3.6. Средняя длина волны профиля λa

Величина, пропорциональная отношению среднего арифметического отклонения профиля Raк среднему арифметическому наклону профиля Da

3.7. Длина растянутого профиля L

Длина, получающаяся, если все выступы и впадины профиля в пределах базовой длины вытянуть в прямую линию (черт. 31)

Черт. 31

3.8. Относительная длина профиля l

Отношение длины L профиля к базовой длине l

3.9. Плотность выступов профиля D

Число выступов профиля на единицу длины

4. Параметры шероховатости, связанные с формой неровностей профиля

4.1. Наклон профиля

Тангенс угла наклона в любой точке профиля в пределах базовой длины

4.2. Средний квадратический наклон профиля Dq

Среднее квадратическое значение наклона профиля в пределах базовой длины

или

где — тангенс угла наклона в точке профиля

4.3. Средний арифметический наклон профиля Da

Среднее арифметическое значение наклонов профиля в пределах базовой длины

или

4.4. Опорная длина профиля ηp

Сумма длин отрезков, отсекаемых на заданном уровне в материале профиля линией, эквидистантной средней линии в пределах базовой длины (черт. 32)

Черт. 32

4.5. Относительная опорная длина профиля tp

Отношение опорной длины профиля к базовой длине

4.6. Относительная опорная кривая профиля

Графическое изображение зависимости значений относительной опорной длины профиля от уровня сечения профиля (черт. 33).

Черт. 33

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ

1.16. Базовая длина

1.3. Базовая линия (поверхность)

1.26. Впадина профиля

1.25. Выступ профиля

2.1. Высота выступа профиля yp

2.4. Высота наибольшего выступа профиля Rp

2.3. Высота неровности профиля

2.7. Высота неровностей профиля по десяти точкам Rz

2.2. Глубина впадины профиля уv

2.5. Глубина наибольшей впадины профиля Rv

1.17. Длина оценки

3.7. Длина растянутого профиля L

1.7. Касательное сечение

1.8. Контурная картина поверхности

1.5. Косое сечение

1.31. Линия впадин профиля

1.30. Линия выступов профиля

1.23. Местная впадина профиля

1.24. Местная неровность

1.22. Местный выступ профиля

4.1. Наклон профиля

2.6. Наибольшая высота неровностей профиля Rmax

1.28. Направление неровностей поверхности

1.27. Неровность профиля

1.2. Номинальная поверхность

1.11. Номинальный профиль

1.4. Нормальное сечение

4.4. Опорная длина профиля ηp

1.18. Отклонение профиля у

3.8. Относительная длина профиля l

4.5. Относительная опорная длина профиля

4.6. Относительная опорная кривая профиля

1.14. Периодический профиль

3.9. Плотность выступов профиля D

1.12. Поперечный профиль

1.13. Продольный профиль

1.9. Профиль поверхности

1.1. Реальная поверхность

1.10. Реальный профиль

1.21. Система средней линии

1.15. Случайный профиль

2.8. Среднее арифметическое отклонение профиля Ra

2.10. Среднее значение параметра шероховатости поверхности

2.9. Среднее квадратическое отклонение профиля Rq

3.6. Средняя длина волны профиля λa

1.19. Средняя линия профиля

3.5. Средняя квадратическая длина волны профиля λq

4.3. Средний арифметический наклон профиля Da

4.2. Средний квадратический наклон профиля

3.4. Средний шаг местных выступов профиля

3.2. Средний шаг неровностей профиля Sn

1.32. Уровень сечения профиля р

1.20. Центральная линия профиля

3.3. Шаг местных выступов профиля

3.1. Шаг неровностей профиля

1.29. Шероховатость поверхности

1.16. Эквидистантное сечение

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ НА АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ

2.8. Arithmetical mean deviation оf the profile Ra

4.3. Arithmetical mean slope of the profile

2.10. Average value of the surface roughness parameter

3.6. Average wavelength of the profile

1.20. Centre line of the profile

1.8. Contour picture of the surface

4.5. Curve of the profile bearing length

2.5. Depth of maximum profile valley

3.7. Developed profile length

1.16. Equidistant section

1.17. Evaluation length

2.4. Height of maximum profile peak

1.30. Line of profile peaks

1.31. Line of profile valley

1.24. Local irregularity

1.22. Local peak of profile

1.23. Local valley of profile

1.13. Longitudinal profile

2.6. Maximum height of the profile

1.19. Mean line of the profile

1.21. Mean line system

3.4. Mean spacing of local peaks of the profile

3.2. Mean spacing of the profile irregularities

1.11. Nominal profile

1.4. Nominal section

1.2. Normal surface

1.5. Oblique section

4.4. Profile bearing length

4.3. Profile bearing length ratio

1.18. Profile departure

1.27. Profile irregularity

2.3. Profile irregularity height

3.8. Profile length ratio

1.25. Profile peak

3.9. Profile peak density

2.1. Profile peak height

1.32. Profile section level

1.26. Profile valley

2.2. Profile valley depth

1.15. Random profile

1.10. Real profile

1.1. Real surface

1.3. Reference line

2.9. Root-mean-square deviation of the profile

4.2. Root-mean-square slope of the profile

3.5. Root-mean-square wavelength

1.16. Sampling length

4.1. Slope of the profile

3.3. Spacing of local peaks of the profile

3.1. Spacing of the profile irregularities

1.28. Surface lay

1.29. Surface roughness

1.7. Tangential section

2.7. Ten point height of irregularities

1.12. Transverseprofile

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ НА ФРАНЦУЗСКОМ ЯЗЫКЕ

4.5. Courbe du taux de longueur portante

1.4. Coupe nominale

1.5. Couple oblique

1.26. Creux du profil

1.23. Creux local du profil

1.28. Direction des irrégularités

3.9. Densité des saillies du profil

1.18. Ecart du profil

2.8. Ecart moyen arithmétique du profil

2.9. Ecart moyen quadratique du profil

2.4. Hauteur de la saillie maximale

2.1. Hauteur d’une saillie du profil

2.3. Hauteur d’une irrégularité du profil

2.7. Hauteur des irrégularités sur dix points

2.6. Hauteur maximale du profil

1.8. Image contour d’une surface

1.24. Irrégularité locale

1.27. Irrégularité du profil

1.20. Ligne centrale du profil

1.3. Ligne de référence

1.31. Ligne des creux du profil

1.30. Ligne des saillies du profil

1.19. Ligne moyenne du profil

1.16. Longueur de base

1.17. Longueur d’évaluation

3.7. Longueur développée du profil

3.3. Longueur portante du profil

3.6. Longueur d’onde moyenne du profil

3.5. Longueur d’onde quadratique moyenne

1.32. Niveau de coupe du profil

3.1. Pas des irrégularités du profil

3.2. Pas moyen des irrégularités du profil

3.4. Pas moyen des saillies locales de profil

4.3. Pente arithmétique moyenne du profil

4.1. Pente du profil

4.2. Pente quadratique moyenne du profil

1.15. Profil aléatoire

1.13. Profil longitudinal

1.11. Profil nominal

1.14. Profil périodique

1.10. Prodil réel

1.12. Profil transversal

2.5. Profondeur des creux maximales

2.2. Profondeur d’un creux du profil

3.8. Rapport de longueur du profil

1.29. Rugosité de surface

1.25. Saillie du profil

1.7. Section tangentielle

1.2. Surface nominale

1.1. Surface réelle

1.21. Système de la ligne moyenne

4.4. Taux de longueur portante

2.10. Valeur moyenne du paramètre de la rugosité de surface

СОДЕРЖАНИЕ

1. Поверхность, профиль и базы отсчета. 1

2. Параметры шероховатости, связанные с высотными свойствами неровностей. 5

3. Параметры шероховатости, связанные со свойствами неровностей в направлении длины профиля. 7

4. Параметры шероховатости, связанные с формой неровностей профиля. 8

Алфавитный указатель терминов на русском языке. 9

Алфавитный указатель терминов на английском языке. 10

Алфавитный указатель терминов на французском языке. 11

Наше предприятие вот уже почти четверть века предоставляет в Санкт-Петербурге разнообразные услуги по металлообработке, в том числе шлифовку валов и других деталей, изготавливая их по чертежам Заказчика или образцам. С нашими возможностями в шлифовании валов и иных деталей Вы можете ознакомиться здесь.  Просто, пришлите нам чертежи по электронной почте или факсу!

Основные параметры шероховатости

Под шероховатостью поверхности детали понимают числовое отображение величины микронеровностей поверхности в микронах, показывающее отклонение от идеальной поверхности.

В основном используются 2 параметра шероховатости поверхности:

  • Ra. Среднеарифметическое отклонение профиля.
  • Rz. Высота неровностей профиля по 10 экстремальным точкам.

Приблизительное соотношение этих параметров Вы можете увидеть в этой таблице:

В этой же таблице Вы можете увидеть приблизительное соотношение используемых сейчас параметров шероховатости с использовавшимися ранее показателями класса шероховатости и группы чистоты («треугольники»).

На практике, как правило, грубую обработку обозначают параметром Rz320-20, более тонкую – Ra2,5-0,025 (еще более тонкую тоже принято обозначать параметром Rz0,1-0,025).

Значения шероховатостей для обозначения на чертежах выбирают из стандартизованного ряда:

Выбор значения шероховатости довольно тесно связан с точностью изготавливаемого изделия — его квалитетом, а так же с особенностями посадки с сопряженной деталью.

Обозначение шероховатости при шлифовке валов etc

Обозначение шероховатости при шлифовании валов и иных деталей многократно изменялось:

С 2012 года указание «Ra» под знаком шероховатости обязательно. Ранее, если, например, при шлифовке вала, мы видели над знаком шероховатости только число 0,32, по умолчанию предполагалось, что это обозначение разумеет под собой Ra0,32.

Знаком а обозначают шероховатость, метод получения которой конструктор не определяет. Знаком б обозначают поверхности, которые необходимо обработать со снятием слоя металла (фрезерованием, шлифовкой и т.п.). Поверхности, обозначаемые знаком в, получаются без снятия слоя металла (ковкой, литьем и т.д.).

Таким знаком обозначают шероховатость одинаково обрабатываемых поверхностей, составляющих замкнутый контур (например, все грани параллелепипеда).

Поверхности с необозначенной шероховатостью должны быть выполнены с шероховатостью, обозначаемой в правом верхнем углу чертежа.

Достижимые параметры шероховатости при шлифовании валов

При предварительной шлифовке валов и иных деталей, обычно, достигают параметров шероховатости Ra2,5-1,25.

При чистовом шлифовании валов достигаются параметры Ra0,63-0,16.

Шлифовка валов у нас

Вы можете осуществить на нашем предприятии не только шлифовку валов и шлифование других деталей, но и воспользоваться широким спектром услуг по металлообработке на заказ по чертежам Заказчика или образцам. Вам надо, просто, позвонить или прислать свои чертежи по факсу или мейлу!

  • допуски;
  • посадки;
  • допуски на форму и расположение.

В чем измеряется шероховатость поверхности

Шероховатость поверхности измеряется в микрометрах (1 мкм = 0,001 мм) и оценивается обычно по двум параметрам Rz и Ra.

Rz — это высота неровностей профиля по 10 точкам в то время как Ra — это среднее арифметическое отклонение профиля.

Примерное соответствие этих параметров друг другу с привязкой к классу чистоты шероховатости поверхности смотрите в таблице приведенной ниже:

Класс чистоты поверхности Среднеарифметическое отклонения профиля Ra, мкм Высота неровностей Rz, мкм Базовая длина l, мм
не более
1 80 320 8
2 40 160 8
3 20 80 8
4 10 40 2,5
5 5 20 2,5
6 2,5 10 0,8
7 1,25 6,3 0,8
8 0,63 3,2 0,8
9 0,32 1,6 0,25
10 0,16 0,8 0,25
11 0,08 0,4 0,25
12 0,04 0,2 0,25
13 0,02 0,1 0,08
14 0,01 0,05 0,08

Обозначение шероховатости поверхности

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.

Читайте также:  Гибка листового металла по радиусу

Структура обозначения шероховатости поверхности включает знак шероховатости, полку знака и другие дополнительные указания. При применении знака без указания параметра и способа обработки его изображают без полки.

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.

Средства измерения шероховатости поверхности

Шероховатость поверхности можно измерить двумя способами:

  • Визуальный метод сравнения поверхности с эталоном (сравнение на ощупь)
  • Прибором для измерения шероховатости

Для экспресс оценки в машиностроительной, ремонтной и приборостроительной отраслях промышленности, где допускаются отклонения от проектной величины, как правило, используют визуальный метод сравнения. В качестве эталонов используют образцы шероховатости, полученные различными способами обработки и имеющие заранее известное значение шероховатости.

Для более точного измерения шероховатости поверхности, в местах где требуется строгое соответствие проектным величинам, применяют специальные приборы: профилометры или профилографы. С помощью профилографа получают так называемую профилограмму, которая требует дополнительной расшифровки, в то время как профилометр сразу показывает точное значение неровности по заданным параметрам. Существуют как портативные профилометры применяемые в «полевых» условиях, так и стационарные приборы, которые используются в метрологических лабораториях для непосредственной калибровки эталонов шероховатости, а так же в учебных целях.

Исходя из выше сказанного можно сделать вывод, что контроль поверхности важно проводить в тех случаях, когда необходимо износостойкость, антикоррозийную стойкость и исключить возможность появления поверхностных трещин от усталости металла. Иногда низкий уровень шероховатости нужно получить не только для технических характеристик детали, но и для ее эстетического вида.

Еще немного об измерении

Параметры шероховатости поверхности определены в серии ISO 25178. Результирующие значения: Sa, Sq, Sz… Многие оптические измерительные приборы способны измерять шероховатость поверхности по площади. Измерения площади также возможны с помощью контактных систем. Многократные, близко расположенные 2D-сканирования взяты из целевой области. Затем они сшиваются в цифровом виде с использованием соответствующего программного обеспечения, в результате получается трехмерное изображение и соответствующие параметры шероховатости.

Приборы контактного действия

Принципиальная схема контактного профилометра с индуктивным преобразованием сигнала включает в себя:

  1. Щуп с алмазным наконечником.
  2. Преобразователь.
  3. Механизм перемещения щупа.
  4. Усилитель электрического сигнала.
  5. Аналогово-цифровой преобразователь.
  6. Дисплей, либо стрелочный индикатор.
  7. Датчики обратной связи, управляющие движением щупа.
  8. Реле времени.
  9. Переключатель диапазонов измерения.

Типовым представителем этого класса измерительной техники считается профилометр модели 296, которым можно замерить шероховатость плоских поверхностей. Основные технические характеристики устройства приведены ниже:

Измеритель типа 296 и им подобные (например, модели 130) из-за больших габаритов позволяют определять шероховатость изделий в условиях цеховых лабораторий.

Профилометром портативного типа, который работает по тому же принципу, является российский прибор модели ТR-100, включающий в себя пьезоэлектрический преобразователь. Он позволяет контроль шероховатости, если деталь имеет не только плоские, но и на выпуклые/вогнутые поверхности. Калибровка показаний для готовности прибора к работе производится узлом, встроенным в основную схему. ТR-100 обладает увеличенным диапазоном (0,05…50 мкм), но при тех же значениях производительности отличается несколько меньшей точностью — ±12 %.

Методы и приборы для измерения шероховатости

Существуют два основных метода, позволяющих определить шероховатость поверхности изделия — оптический и механический.

Механический метод (щуповой) основан на работе специального прибора профилометра. Это достаточно дорогое и хрубкое устройство. Одно из его недостатков – это непосредственный контакт с поверхностью. Это может привести к появлению царапин на поверхности исследуемой детали, а в результате прибор может неточно оценить наличие шероховатостей.

Оптический метод позволяет исследовать поверхность бесконтактным способом. Такие устройства считывают информацию о наличии шероховатости благодаря отражению света от поверхности детали. При чем, считанная информация автоматически обрабатывается с помощью компьютера. Реализация оптических методов не требует больших финансовых вложений, высокой точности, каких-либо сложных оптических или механических устройств. Обработка данных компьютером существенно ускоряет процесс, поэтому оптические методы измерения шероховатости могут быть применены в условиях непрерывного производства.

Читайте также:  Основные варианты покрытия украшений из серебра золотом

Ниже представлена работа двух приборов, использующих оптические методы для измерения шероховатости:

  1. Принцип работы прибора I

Это устройство использует в своей работе метод микроинтерференции. При измерении на шероховатой структуре поверхности образуются помехи. Направление шероховатых участков совпадает с направлением помех. Если диапазон частот этих помех совпадает с частотой встречаемости шероховатостей, свет отражается от неровностей, показывая минимальную и максимальную интенсивность. Благодаря изменению диапазона частоты помех и синхронного измерения интенсивности светового отражения от неровной поверхности можно получить интерференционную картину шероховатости, ориентируясь на максимальную или минимальную интенсивность светового отражения.

  1. Принцип работы прибора II

Это устройство использует в своей работе метод светового сечения. Световой луч из точечного источника скользит по неровной поверхности и отражается от нее. С помощью отраженного светового луча можно определить размер и распространение неровностей. Для определения размера шероховатостей необходимо сравнить интенсивность светового отражения в зеркальном и любом другом направлениях.

Принципы выбора типоразмера техники для измерения шероховатости

Для более точной оценки, причём отдельно по показателям Rz и Ra, используются стационарные устройства контактного способа действия. Шероховатость поверхности из твёрдых материалов (например, из высокоуглеродистых сталей) целесообразно определить профилометрами, оснащёнными алмазным щупом. Результаты удобно фиксировать либо программным способом на компьютере, либо распечаткой на бумажный носитель. По анализу результатов измерений можно вносить необходимые коррективы в технологический процесс изготовления деталей.

Для оперативной оценки качества обработки непосредственно на месте (для крупных деталей) полезнее переносные профилометры. Полученные ими данные являются основой для внесений изменений в настройку станков и систем их ЧПУ.

Следует отметить, что профилометры всех типов периодически должны подвергаться поверке, содержание и периодичность которой устанавливается МИ 1850-88.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Приборы для измерения шероховатости. Профилометры, профилографы и их модификации

Параметры шероховатости поверхности – один из самых важных показателей качества продукции, работающей с большим износом. Шероховатость – это одна из самых важных эксплуатационных характеристик движущихся механизмов, изделий, двигателей внутреннего сгорания. Именно от шероховатости зависит коэффициент трения, коррозионная стойкость, износостойкость, и другие механические характеристики деталей. Таким образом, на поверхностях рабочих деталей постоянно происходят процессы, которые могут оказывать на них негативное влияние. К таким процессам относят: появление трещин, механический износ, обуславливаемый трением, эрозия, коррозия металла, смятие, появление заусенцев. Такие дефекты могут оказывать даже большее негативное влияние на работу всего механизма, чем деформация тел, в результате перегрева или гидроудара. Кстати, перегрев может возникать и от усиленного трения, в том числе, вызванного повышенной шероховатостью.

Если придать поверхности некоторые микрогеометрические свойства, то можно повысить сопротивляемость детали различным внешним воздействиям, и тем самым, улучшить параметры прочности и надежности.

Значения параметров поверхности детали, которые смогли бы обеспечить хорошие эксплуатационные характеристики, можно повысить путём технологической обработки поверхности – т.е. шлифования. Измерить качество уже обработанной поверхности можно при помощи приборов, измеряющих шероховатость: профилометра и профилографа.

Отметим, что разница в техническом устройстве и принципе действия у данных приборов невелика. Отличаются они, по-сути, только способом предоставления результатов. Профилометр отображает значения измеряемого параметра шероховатости на специальном индикаторе (встроенном дисплее или шкале). Профилограф, в свою очередь, представляет результаты измерений в конце всей процедуры в виде графика – так называемой профилограммы, которая представляет собой кривую линию. Профилограмма, обычно, нуждается в анализе и расшифровке.

Измерители шероховатости поверхности (Профилометры)

Шероховатость поверхности — совокупность неровностей на поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине. Шероховатость измеряется в микрометрах. Шероховатость относится к микрогеометрии твёрдого тела и определяет его основные эксплуатационные свойства: прочность, герметичность(в случае соединений), износостойкость и внешний вид. При проектировании деталей машин обязательно указывается шероховатость поверхности на чертежах и в технологических картах.Исходная шероховатость является следствием технологической обработки поверхности материала: сверление, точение, фрезерование, зенкерование, шлифование.В результате изнашивания параметры шероховатости, обычно, изменяются и образуется эксплуатационная шероховатость.

Для измерения неровностей поверхности широко используются контактные приборы- профилометры. Измерители шероховатости поверхности предназначены для измерений в лабораториях и цехах машиностроительных и приборостроительных производств, а также в полевых условиях. Измерение параметров шероховатости производится по системе средней линии в соответствии с ГОСТ 2789-73. Этот стандарт нормирует типы и направления неровностей и общие указания по установлению требований к шероховатости. Стандарт не распостраняется на шероховатость ворсистых и других поверхностей, характеристики которых делают невозможным нормирование шероховатости. Стандарт также не распостраняется на дефекты поверхности, являющиеся причиной случайных повреждений или дефекты материала( трещины, раковины). При контроле шероховатости влияние дефектов поверхности должно быть исключено.При необходимости дополнительно к параметрам шероховатости поверхности устанавливаются требования к направлению неровностей поверхности, к способу или последовательности способов получения (обработки) поверхности.Портативный измеритель шероховатости контактного типа имеет датчик, тонкая игла которого выполнена из твердого материала. В процессе измерения алмазная игла перемещается вдоль измеряемой поверхности, огибая все неровности этой поверхности. Игла жестко соединена с электронным датчиком, который преобразует перемещение иглы в вертикальной плоскости в электрический сигнал. Электрические сигналы, полученные от датчика,позволяют получить следующие основные параметры шероховатости: Ra, Rz,Рmax.

Измерители шероховатости различаются по количеству измеряемых параметров. диапазону измерений и точности измерений. Одними из самых популярных приборов для измерения шероховатости поверхности являются профилометры компании TIME Group Inc: измеритель шероховатости TR100, измеритель шероховатости TR200.Измеритель шероховатости Time TR 110 отличается доступной ценой и портативными размерами. Измеритель шероховатости Time TR 210 позволяет измерять 4 основных параметра шероховатости. Чем выше стоимость прибора, тем больше параметров измеритель шероховатости может измерить или рассчитать математически.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий