Шероховатость – это характеристика поверхности, отражающая ее неровности, оцениваемая относительно малыми шагами на базовой длине. Обозначение шероховатости на чертеже выполняется согласно требованиям ГОСТ2789-73, ГОСТ 25142-82, а также ГОСТ 2.309-73. Неровности, которые имеются на большей части поверхностей, возникают при обработке и деформации верхнего слоя. Чтобы определить шероховатость конкретной поверхности используют профилограмму, на которой отражены очертания профиля поверхности, полученные при помощи движения алмазной иглы.
Контроль шероховатости может осуществляться как количественными, так и качественными способами. Сравнение опытного и эталонного образца (с регламентированной обработкой по ГОСТ) также позволяет сформировать точную характеристику.
Шероховатость на чертеже по ГОСТу
Согласно требованиям оформления Единой системы конструкторской документации (сокращенно ЕСКД), а именно ГОСТ 2.309-73 для всех поверхностей, которые приведены на чертеже должна быть обозначена шероховатость. Применяется единая структура обозначения, которая состоит из трех элементов:
- способы обработки поверхности;
- базовая длина или параметр шероховатости;
- условного обозначения направления.
Сам ГОСТ состоит из двух основных разделов «Обозначения шероховатости поверхностей» и «Правила нанесения обозначений ...».
Рисунок 1. Структура обозначения шероховатости
Изменения в этот документ вносились трижды с момента утверждения, а именно в 1980, 1984 и 2002 году.
Параметры для количественной оценки шероховатости
Три ключевых параметра используются для описания шероховатости конкретной поверхности, они позволяют описать высоту, профиль и максимальное отклонение, по которым можно представить тип поверхности в целом и ее назначение.
- Ra - самым первым идет обозначение профиля с указанием возможного отклонения, измеряется в микрометрах;
- Rz- определяет высоту неровностей по десяти основным точкам, измеряется в микрометрах;
- Rmax- показывает максимально допустимое значение по высоте, измеряется в микрометрах.
Таблица ключевых параметров шероховатости составлена для различных поверхностей и приведена в ГОСТ 2789-73.
Самым универсальным показателем из всех трех является Ra, поскольку он дает наиболее полное представление о профиле. Но бывают ситуации, при которых значение приобретают и другие параметры, к примеру если Ra трудно измерить с помощью приборов.
Рассмотрим несколько примеров значений параметров для поверхностей после механической обработки. После чистового обтачивания Ra составляет 2,5 -,1 25 мкм, а после тонкого обтачивания 1,25-0,63 мкм.
Также в шероховатости важно понятие допуска, так как большинство геометрических отклонений детали, должно укладываться в пределы поля допуска.
Как обозначается шероховатость поверхности на чертеже
Условный знак, который ориентирован к обрабатываемой поверхности, должен давать полное и исчерпывающее представление о том, какой шероховатостью обладает поверхность. Для обозначения используются линии, равные половине толщины основной линии. Высота меньшей части знака h(размер равен основным цифровым обозначениям), а всего знака 1,5-5 h (H). Нанесение знака производится после вычерчивания деталей. Угол между двумя направляющими условного знака составляет 60 градусов.
Сам условный знак также несет информацию, если он не имеет никаких дополнительных обозначений, то способ обработки поверхности конструктором не устанавливается (знак без полки), если применяется удаление слоя материала, то добавляют черту, которая образует треугольник, если шероховатость образована без удаления слоя материала, то добавляют круг.
Шероховатость на сборочном чертеже
Как и на других видах чертежей, на сборочном чертеже указывается шероховатость поверхностей. Эти обозначения позволяют понять требуется ли дополнительная обработка поверхности, к примеру полировка детали, точение или травление.
> Лайфхак: если чертеж перегружен информацией, то можно применить упрощенное обозначение обозначения шероховатости, которое более полно расшифровывается в примечаниях.Какие символы применяются
Для обозначения шероховатости применяют условные обозначения, которые описаны в ГОСТ, они размещаются непосредственно на поверхности. У каждой поверхности свои обозначения, они не должны накладываться или перекрывать друг друга.
Рисунок 2. Виды обозначения шероховатости на поверхности
Шероховатость древесины на чертеже
Древесина имеет свои обозначения шероховатости, которые описаны в ГОСТ 7016-2013. Особенностями поверхности этого материала являются неровности, кинематическая волнистость, структурные неровности, ворсистость и мшистость, которая может появиться на обработанных поверхностях. Шероховатость древесины характеризуется параметрами ее неровностей, которые включают среднее арифметическое высот наибольших неровностей (Ra), высоту неровностей профиля (Rp).
Параметры шероховатости у разных пород дерева
Свойства пород древесины очень сильно отличаются, следовательно и параметры шероховатости имеют различные величины. К примеру сосна, которая часто используется в строительстве, имеет высоту неровностей Rp =12,5 мкм, а береза имеет значение Rp =6,3мкм. Наименьшие параметры шероховатости имеет груша, Rp =5,0мкм.
Правила нанесения обозначений
Чтобы правильно нанести условное обозначение используется следующий алгоритм:
- после выполнения основного чертежа приступают к нанесению условных обозначений;
- к моменту нанесения обозначений шероховатости список значений должен быть уже готов, информация из него переносится на чертеж;
- сначала наносят сам знак, его острие должно прикасаться к обрабатываемой поверхности с той стороны, с которой будет подводиться инструмент;
- если шероховатость одинакова для всех поверхностей, то нет необходимости наносить ее многократно, значение указывают в правом углу чертежа. При этом условное обозначение одинаковой шероховатости в полтора раза больше по размеру, чем те условные значения, которые были бы нанесены на чертеже;
- в каждом знаке добавляют указание - способ обработки, значение Ra или Rz.
Поставить условный знак шероховатости можно на выносных линиях, размерных линиях и их продолжениях, на линиях контура. Если у детали имеется резьба, то обозначение шероховатости профиля резьбы также наносят на чертеж.
Рисунок 3. Правила нанесения и указанная шероховатость
Как обозначить шероховатость в программе «Компас»
Правильно обозначить шероховатость можно с помощью встроенных в программу инструментов.
Обозначить шероховатость поверхности в Компасе можно командой «Шероховатость», из панели инструментов, затем выбирается поверхность, к которой будет применена команда и указывается положение знака. Значение шероховатости вводится с клавиатуры или из справочника. Команда «Неуказанная шероховатость» находится в панели «Оформление».
Открываем Панель инструментов, расположенную слева-> Выбираем команду «Шероховатость» - > Указываем поверхность -> Определяем положение знака->Вводим значение шероховатости.
Команда «Неуказанная шероховатость» находится в верхнее меню-> Выбираем команду «Вставка»->Выбираем «Неуказанная шероховатость»-> Ввод->Вводим значение шероховатости.
При необходимости можно нарисовать условный знак вручную.
Как обозначить в программе AutoCAD
В программе Автокад схожий алгоритм действий, но искать команду нужно через вкладку «Аннотации», затем зайти в панель «Обозначения» и выбрать «Шероховатость», далее также выбирается поверхность, точка выноски и задается обозначение «С полкой», «С удалением» или «Без удаления».
В первых версиях Автокада такой функции как «Шероховатость» не было, она появилась в более поздних.
Рисунок 4. Шероховатость в программе Компас и Автокад
Старое обозначение шероховатости
Новый ГОСТ 2.309-73, который регламентирует шероховатость, был введен достаточно давно и поэтому уже несколько раз в него вносились изменения, но работая со старыми чертежами, можно встретить использовавшиеся ранее обозначения (старый ГОСТ 1959 года), которые отличаются тем, что Ra указывался числом без условных обозначений. То есть современный вид более информативен и более точен. Перевод старых обозначений в новые обычно не составляет труда, если воспользоваться таблицами.
Рисунок 5. Шероховатость по старому и новому гост
Ответы на вопросы
Какое значение шероховатости выбрать?
Значения шероховатости для разных материалов приведены в ГОСТ, где также указан и способ обработки поверхности. Значение выбирается конструктивно, исходя из назначения.
Что такое неуказанная шероховатость?
Неуказанная шероховатость – это условное обозначение шероховатостей поверхностей всей детали кроме указанных на изображении, которое помещается в правом углу чертежа. Значение шероховатости указывается в скобках, оно подходит для всех поверхностей, для которых не указана шероховатость.
Сколько существует классов шероховатости?
Выделено 14 классов шероховатости, классы приведены в ГОСТ.
Рисунок 6. Классы шероховатости
Понятие «шероховатость» входит в курс многих дисциплин, оно отражает характеристики поверхности, которые обязательно должны учитываться. Указания, которые дополняют чертежи позволяют точнее показать все технические требования изделия. Стоит помнить, что любые изображения элементов, состоят из множества условных обозначений, важно выбирать для них правильное расположение, помнить об общей чистоте и читаемости чертежа. Опытными проектировщиками часто отмечается, что молодые специалисты забывают проставлять все необходимые обозначения детали, отверстия и выделять контур, примененная штриховка может не соответствовать требованиям, но все эти знания приходят за годы практики.
От правильного указания шероховатости зависит работоспособность готового механизма, если условия его работы предполагают сопряжение обработанных деталей, то выбрать шероховатость нужно с учетом назначения поверхности. К примеру, для нерабочих поверхностей валов или отверстий под болты шероховатость может быть Ra =12,5 мкм, а для поверхностей гидроцилиндров, которым важна точность Ra =0,2мкм.
