Класс чистоты обработки поверхности металла
Обновлено: 14.05.2024
Шероховатость поверхности (чистота обработки). Основные понятия, обозначения на чертежах. Классы шероховатости Вариант для печати.
- 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:
- - 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:
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.
Дополнительная информация от Инженерного cправочника DPVA, а именно - другие подразделы данного раздела:
Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста.
Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста.
Классы чистоты обработки металлоконструкций
От класса обработки металлоконструкций зависит качество выполнения работ. Класс также влияет на прочностные характеристики, внешний вид и устойчивость к износу. Введение в обиход классификации по обработке поверхности изделий упрощает стандартизацию и исключает возникновение разногласий между исполнителем и заказчиком.
Понятие качества обработки
Во время обработки заготовок на фрезерном станке на поверхности образуются гребешки и впадины. Наличие неровностей снижает качество металлоконструкций. В процессе обработки в верхних слоях металла также может образовываться остаточное напряжение, а во внутренних слоях – разность твердости, при которой возникает наклеп или упрочнение. эти вещи влияют на свойства и характеристики готовой продукции, и по ним определяется класс обработки.
Качество готовых изделий определяется двумя основными показателями:
Соотношение физических и механических свойств наружной и центральной частей детали определяют ее качество.
Физические критерии
Во время обработки заготовки подвергаются пластическим изменениям, что влечет за собой изменение характеристик материала по сравнению с первоначальными. При этом происходит упрочнение внешней части и в ней появляется внутренне напряжение. В процессе фрезерной обработки на специальной установке упрочненный слой уменьшается до нескольких сотых миллиметра. При использовании цилиндрической фрезы этот слой может варьироваться в пределах 0,04-0,08 мм, а при использовании торцевой фрезы этот параметр составляет от 0,06 до 0,1 мм. Наличие внутреннего напряжения и упрочнений способствует снижению класса обработки деталей, они снижают продолжительность их эксплуатации.
Микрогеометрические критерии
Грубая черновая обработка с использованием зубчатой фрезы, особенно на больших оборотах, вызывает появление неровностей на кромке деталей, которые можно обнаружить невооруженным взглядом и легко определить на ощупь. Шероховатости и волнистости же менее заметны и практически не прощупываются.
Класс геометрической точности зависит от микрогеометрии, которая зависит от таких параметров:
- качество, износ и форма фрезы;
- жесткость оборудования для обработки и возникающие в процессе вибрации;
- параметры настройки фрезерной машины;
- механические особенности металлической заготовки.
К чему могут привести шероховатости на поверхности металлоконструкций
- некорректная стыковка элементов;
- снижение прочности соединения;
- дефектное наложение лакокрасочных и гальванических покрытий;
- нарушение геометрических данных при измерении;
- падение жесткости стыков;
- ускорение процессов окисления;
- порча металла.
Категории чистоты обработки металла
- Грубая. Наличие шероховатостей можно определить невооруженным взглядом. Получается при использовании метода ручной обработки крупным напильником или фрезами, ножами и сверлами на специальном станке.
- Получистая. При визуальном осмотре неровности практически не заметны. Получается при применении ручного напильника с мелкоабразивной поверхностью или специализированного станка.
- Чистая. Дефекты можно различить только используя специальный инструмент. Для ее получения используется бархатный напильник или специальный шлифовальный агрегат.
- Очень чистая. Предполагает практически полное отсутствие неровностей и шероховатостей. Получается при помощи использования высокоточного ручного шлифовального инструмента или притирки. Такой класс чистоты обработки принят за эталонный.
Классы обработки поверхности металла
Для определения шероховатости используется специальный прибор, а измерение этого критерия проводится в единицах микрометр. Регламент определения чистоты установлен нормами ГОСТ. Всего существует 14 классов обработки поверхности металлоконструкций, которые указаны в таблице.
Классы чистоты обработки металла
Классы обработки металла являются показателем качества выполненной работы. А от этого в свою очередь зависят прочностные характеристики деталей, их стойкость к износу и даже внешний вид.
Благодаря введению классификации степени обработки поверхности изделий стало гораздо легче определять их соответствие стандартам. Это не только способствует увеличению срока эксплуатации полученных деталей, но и предупреждает разногласия между исполнителем и заказчиком.
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.
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.
VT-metall предлагает услуги:
Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы
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
- 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.
Влияние шероховатости на работу деталей
Как упоминалось ранее, в процессе придания металлическому листу нужной конфигурации на местах воздействия остаются шероховатости – небольшие впадины и гребешки, влияющие на определение класса обработки металла. Они могут возникнуть вследствие неровности режущего инструмента или вибраций, возникающих в ходе работы, остаться как отпечаток неровности на самом штампе или форме и т. д.
Наличие шероховатости детали, установленной в машину или другой агрегат, может привести к:
- некорректному сопряжению элементов за счет смятия материала или ускоренному износу выступов детали;
- падению прочности соединения, дефектам при наложении лакокрасочных и гальванических покрытий;
- некорректным результатам геометрических измерений элемента;
- снижению жесткости стыковых соединений;
- разрушению уплотнений, сопряженных с поверхностями валов;
- снижению усталой прочности элемента за счет концентрации напряжения в шероховатостях;
- ускоренному окислению и порче металла и др.
Класс чистоты обработки металла зависит от степени шероховатости его поверхности. Он рассчитывается как высота неровностей и периодичность их повторений. На этот показатель влияет два основных фактора: метод воздействия и используемый инструмент.
Существует четыре категории чистоты обработки металлических заготовок:
- Грубая, когда шероховатости видны невооруженным глазом. Получается вследствие ручной обработки при помощи крупного напильника или при использовании фрез, ножей, сверл на первичном этапе машинной обработки.
- Получистая, когда неровности едва заметны или незаметны при визуальном осмотре. Достигается при использовании ручного мелкоабразивного напильника или специализированного станка в качестве чистовой обработки.
- Чистая, когда дефекты поверхности различимы только при использовании дополнительных инструментов. Получается при чистовой обработке бархатным напильником или при использовании специального шлифовального агрегата.
- Очень чистая, когда неровности поверхности отсутствуют практически полностью. Достигается в результате использования притирки или при высокоточной ручной шлифовке напильниками с минимальной степенью абразивности. Этот класс чистоты обработки металла считается эталонным.
14 классов обработки поверхности металла
Шероховатость готового изделия определяется специальным прибором. Единица измерения данного критерия – микрометр. Причем существует две категории шершавости: исходный, достигаемый за счет производственной обработки поверхности, и равновесный, который получается в процессе эксплуатации детали за счет ее естественного износа.
Чистота обработки металла регламентируется ГОСТом, который содержит четкие требования к характеристикам деталей той или иной категории. Всего существует 14 классов, при этом первый класс – наиболее грубый, четырнадцатый – максимально чистый.
Степень неровности поверхности определяется посредством трех числовых критериев:
- L – длина участка поверхности (мм);
- Rz – высота неровности (мкм);
- Ra – среднеарифметическое отклонение профиля (мкм).
Показатель среднеарифметического отклонения свидетельствует о степени шероховатости поверхности. Классы чистоты обработки металла с 6-го по 14-й имеют три разряда (а, б, в), поскольку характеризуются минимальными погрешностями.
Таблица. Значения параметров Ra и Rz, соответствующих той или иной категории шероховатости. Стоит отметить, что теоретически лучше использовать в качестве контрольного показателя Ra вместо Rz.
Класс чистоты обработки металла
Базовая длина l, мм
Ra предпочт., мкм
Ra допустимые, мкм
320; 250; 200; 160
1,60; 1,25; 1,00; 0,80
0,80; 0,63; 0,50; 0,40
0,40; 0,32; 0,25; 0,20
0,20; 0,16; 0,125; 0,100
0,100; 0,080; 0,063; 0,050
Методы определения степени шероховатости
Неровность поверхности определяется при помощи разных методик. В одних случаях она оценивается визуально, в других – посредством особых приборов. Причем контроль может производиться на разных этапах обработки. Стоит отметить, что визуальный осмотр не позволяет с точностью оценить уровень шероховатости изделия и, следовательно, определить класс обработки металла. Он лишь показывает, есть ли на детали выраженные дефекты.
Существует также два метода определения степени неровности металла: поэлементный, когда сравниваются отдельные показатели, и комплексный, когда проводится сравнение данного изделия с эталоном. Первый метод считается более точным. Его можно воплотить следующими способами:
1. Щуповой способ оценки класса обработки металла.
Замер осуществляется посредством непосредственного контакта с изделием при использовании особого прибора – профилометра. Он обладает тонкой и острой алмазной иглой, с помощью которой производится замер, а чувствительный датчик записывает показатели.
Алмазная игла устанавливается перпендикулярно измеряемой поверхности и равномерно перемещается. При обнаружении даже минимальных неровностей возникают механические колебания наконечника. Они направляются в датчик, который преобразует обычное волнение в сигнал, усиливает его с помощью преобразователя и замеряет. Полученные показатели предельно точно повторяют характеристики измеряемого объекта.
В зависимости от типа преобразователя профилометры делятся на электронные, пьезоэлектрические, индукционные и индуктивные. Последние являются наиболее распространенными.
Профилометры позволяют лишь измерить имеющиеся шероховатости, а полиграфы также обладают функцией их записи в рамках заранее определенного масштаба.
2. Оптический способ оценки класса обработки металла.
Определение неровности происходит бесконтактно. Существует целый ряд методов применения оптической оценки. К наиболее распространенным относятся: прием светового свечения и теневой метод, растровый и микроинтерференционный.
- Прием светового свечения и теневой метод.
Способ светового свечения предполагает следующий сценарий: поток света проходит через узкую щель, превращаясь в тонкий пучок световых волн.При помощи объектива этот пучок под определенным углом направляется на металлическую поверхность. Отражаясь от нее, поток света вновь проходит через объектив и, попадая на окуляр, генерирует изображение щели. Если изделие не имеет шероховатостей, то на окуляре проявится идеально ровная полоса света, если дефекты поверхности есть, то и световая линия будет искривленной.
Теневой метод – это, можно сказать, дополненный световой. Основное отличие состоит в том, что возле металлического изделия устанавливается линейка со скошенным краем. Световой луч подается на исследуемую поверхность и словно срезается ребром линейки. Из-за этого на детали появляется тень, которая точно повторяет ее форму. Для определения класса обработки металла таким способом полученную тень рассматривают под микроскопом и делают соответствующие выводы.
При оценке поверхности металлического изделия растровым методом на нее накладывается стеклянная пластина с нанесенными параллельными линиями, которые находятся на одинаково малом расстоянии друг от друга. При подаче на пластину светового луча под углом в местах шероховатостей тень от линий, нанесенных на стеклянную пластину, накладывается на реальные контуры. Образуются так называемые муаровые полосы, которые и говорят о наличии гребешков и впадин. Для более точной оценки показателей шершавости используют растровый микроскоп.
Метод предполагает применение особого устройства, который состоит из интерферометра и измерительного микроскопа. Первый элемент позволяет получить интерференционную карту поверхности с искривленными линиями в местах шероховатостей, а второй помогает их измерить.
Для оценки класса обработки металла в труднодоступных местах или на элементах со сложной геометрией можно применить метод слепков. Он предполагает выполнение негативных копий изделий при помощи гипса, парафина или воска и их исследование щуповым способом. То есть метод слепков является вспомогательным, а не самостоятельным и применить его можно только в комплексе с одним из измерительных приемов, описанных выше.
Внедрение категорий чистоты поверхностей металлических изделий позволило установить общепринятые нормы и проводить оценку деталей в соответствии с ними, составлять требования качества не для отдельных элементов детали, а целых групп, объединенных общими характеристиками. Разделение на классы обработки металла стало катализатором проектирования приборов, отвечающих тем или иным параметрам, появления единых принципов измерения и, как следствие, совершенствования процесса изготовления типовых элементов.
Почему следует обращаться именно к нам
Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.
Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:
- цветные металлы;
- чугун;
- нержавеющую сталь.
При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.
Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.
Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.
Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.
Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.
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:
- Ra- обозначает значение исследуемого профиля с возможным отклонением (среднеарифметическим) и измеряется в мкм;
- Rz – обозначает высоту измеряемых неровностей определяемую по 10 основным точкам в мкм;
- Rmax –максимальное допустимое значение параметра по высоте.
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:
Образцы шероховатости поверхности
Количественный контроль поверхности проводится с использованием приборов работающих с применением разных технологий:
- профилометра;
- профилографа;
- двойного микроскопа.
Классификация поверхностей
При определении характеристики поверхностного слоя материала необходимо провести классификацию:
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Используя данные качества поверхности, получаемые при различных методах обработки можно выстраивать технологическую цепочку, обеспечивающую наибольшую эффективность и сокращение времени обработки деталей.
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.
Как обозначается шероховатость поверхности на чертеже — классы и ГОСТ
Шероховатость поверхности напрямую влияет на характеристики детали и долговременность её работы. Практически любой элемент механизма связан с трением. В случае если детали при эксплуатации соприкасаются друг с другом, то качество их изготовления напрямую будет влиять на процесс износа и степень уплотнения.
Понятие качества поверхности и металла после обработки
В процессе работы с любым металлом на нём образуются дефекты, которые влияют на характеристики готового изделия. Любая неровность увеличивает коэффициент шероховатости. Определяется она двумя параметрами – высотой неровностей по десяти точкам (Rz) и средним арифметическим отклонением профиля (Ra).
Обозначение шероховатости поверхности
Механизм возникновения шероховатости
Дефекты могут возникать в процессе обработки поверхности как машинным способом, так и вручную. На уровень шероховатости может влиять несколько факторов:
- Качество инструмента и уровень его износа.
- Вибрации станка в случае машинной обработки, люфты, зазоры и т.д.
- Прилагаемые усилия, скорость вращения фрезы, наличие или отсутствие охлаждения и т.д.
- Механические свойства, как материала, так и инструмента.
Классы шероховатости позволяют определить качество изделия и возможность его применения в той или иной сфере. Существуют следующие классы чистоты поверхности:
- Грубая – результат работы простым ручным инструментом или первичный этап машинной обработки. Грубые детали имеют явные неровности, которые видно невооружённым взглядом.
- Получистая – возникает при ручной обработке более точным инструментом или при чистовой машинной обработке. Визуально неровности будут едва заметны.
- Чистая – достичь такой поверхности можно при использовании инструмента для шлифовки, увидеть неровности при этом можно будет только с помощью специального оборудования.
- Очень чистая – эталонный класс обработки, когда неровности почти отсутствуют, достигается путём высокоточной шлифовки.
Классы шероховатости поверхности
Маркировка структуры поверхности
На чертежах обозначение шероховатости делается для всех поверхностей изделия, за исключение тех, шероховатость которых не обозначена требованиями. В конструкторской документации маркировка обозначается специальным значком, который имеет дополнительную полку и прочие уточнения. Если способ обработки не указывается, то на чертеже значок изображается без полки.
Правила нанесения знаков шероховатости на чертежах
Знаки для обозначения шероховатости поверхности в зависимости от вида её обработки
Основной знак
Основной значок, который соответствует стандартном условию нормирования шероховатости. Используется, когда метод образования шероховатости не регламентирован.
Обработка механическим способом
Данный знак применяется, когда поверхность получена в результате обработки механическим способом. Например, при шлифовке, обточке, полировке и т.д. В данном обозначении конкретный вид механического воздействия может не указываться.
Обозначение обработки литья или штамповки
Данное обозначение используют, когда поверхность получена без удаления слоя механической обработкой. Например, литьём или штамповкой. То, какие работы проводились с деталью также не указывается.
Примеры обозначения шероховатости поверхности
Для того чтобы понимать обозначение шероховатости поверхности на чертежах нужно рассмотреть несколько простых примеров:
- √(Ra 3 ) — цифра «3» указывает на наибольшее допустимое значение параметра. В зависимости от цифры будут меняться и характеристики, логично, что если «3» заменить на «80» или «10», то при изготовлении детали будут добиваться нужного значения.
- √(Rz 40 min);√(Rz 20min) – Rz 40min и Rz 20min указывают на наименьшее значение параметра. Такое обозначение используют, когда для правильного выполнения своих функций на детали не должна быть слишком ровная поверхность.
Более подробную информацию об обозначениях можно найти в ГОСТе 2.309-73 .
Условные обозначения направлений неровностей поверхности
- √(=Ra1) — неровности направлены параллельно друг другу.
- √(⊥Ra1) — перпендикулярное направление.
- √(Х Ra1) – направления перекрещиваются.
- √(М Ra1) — произвольное направление.
- √(С Ra1) — кругообразное направление.
- √RRa1 — радиальное направление относительно центра поверхности.
- √PRa1 — неровности направлены хаотично.
Обозначения направления шероховатости поверхности на чертежах
Оценивать шероховатость можно различными способами и на разных этапах. Наиболее доступным методом оценки является визуальный, однако он не даёт высокой точности, следовательно, специалистам приходится прибегать к другим методам. Для оценки применяют:
Существует две методики оценки:
- Поэлементная – в этом случае сравниваются отдельные показатели.
- Комплексная – готовое изделия сравнивают с эталоном.
Влияние шероховатостей на работу деталей
Слишком большое количество небольших дефектов детали может привести к следующим проблемам:
- Более быстрому износу деталей.
- Возможным дефектам при нанесении различных покрытий.
- Снижению жёсткости соединений.
- Ускоренному окислению и коррозии металла.
Какие параметры шероховатости существуют
Рассмотрим, что такое квалитеты и параметры шероховатости.
Квалитеты – это единая совокупность допусков, которые характеризуются постоянной точностью для всех размеров определённого диапазона. ГОСТ 2789-73 устанавливает 20 квалитетов.
Таблица параметров включает в себя следующие значения:
- Ra и Rz– показатели среднеарифметического отклонения профиля и высоты неровностей профиля.
- Rmax– наибольшая высота профиля.
- Sm – среднее значения шага неровностей.
- S – среднее значение шага местных выступов профиля.
- tp – относительная опорная длина профиля.
Как выбрать шероховатость
Для выбора нужного значения достаточно придерживаться простого алгоритма:
Читайте также: