Как определить и обозначить шероховатость поверхности

Как определить и обозначить шероховатость поверхности

Классы шероховатости Параметры шероховатости Ra, мкм Параметры шероховатости Rz, мкм Обозначение шероховатости ранее действующее Современное обозначение шероховатости
1 80 320 Rz 320 50
2 40 160 Rz 160 25
3 20 80 Rz 80 12,5
4 10 40 Rz 40 6,3
5 5 20 2,5 1,6
6 2,5 10 1,25 0,8
7 1,25 6,3 0,63 0,4
8 0,63 3,2 0,32 0,1
9 0,32 1,6 0,16 0,05
10 0,16 0,8 0,08 0,025
11 0,08 0,4 0,04 0,0125
12 0,04 0,2 0,02 0,006
13 0,02 0,1 0,01 0,0032
14 0,01 0,05 0,005 0,0016

Шероховатость на чертеже обозначается значком, ориентированным к обрабатываемой поверхности. Вид значка зависит от способа обработки заложенной конструктором
Высота h должна быть приблизительно равна применяемой на чертеже высоте цифр размерных чисел. Высота Н равна (1,5…5) h. Толщина линий знаков должна быть приблизительно равна половине толщины сплошной линии, применяемой на чертеже

Обозначение шероховатости поверхности без указания способа обработки

При обработке происходит удаление слоя материала

Образование поверхности осуществляется без удаления слоя материала (прессование, дорнование и т.д.)

Знак обозначение шероховатости поверхности должен быть ориентирован к основной надписи чертежа следующим образом

Значения параметра шероховатости Ra в зависимости от способа обработки

Способ обработки Ra, мкм
Шлифование 0,050; 0,100; 0,200; 0,400; 0,800; 1,600; 3,200
Точение и расточка 0,4; 0,8; 1,6; 3,2; 6,3; 12,5
Фрезерование 0,4; 0,8; 1,6; 3,2; 6,3; 12,5
Строгание 0,8; 1,6; 3,2; 6,3; 12,5; 25,0
Электроэрозионная обработка 0,4; 0,8; 1,6; 3,2; 6,3; 12,5
Дробеструйная и пескоструйная обработка 0,2; 0,4; 0,8; 1,6; 3,2; 6,3; 12,5; 25,0
Полирование 0,006; 0,0125; 0,025; 0,050; 0,100; 0,200

Какие параметры шероховатости существуют

Существует свыше 8 параметров, которые характеризуют значение высоты неровностей поверхности. В статье мы разберем лишь самые востребованные, незнание которых будет значительным пробелом для любого технического специалиста. Это Ra и Rz.Значение Rz показывает среднеарифметическое значение высоты, взятое по 10 точкам поверхности. Это означает, что в измерении участвовали только 5 подъемов и 5 впадин. Весь остальной «горный массив» в расчет не принимался. В системе СИ Rz измеряется в микрометрах.

Ra является также среднеарифметическим показателем высоты шероховатости. От Rz его отличает то, что в расчет берется не 10 точек, а все. По этой причине параметр Ra более точно отображает неровность поверхностей и считается более предпочтительным.

Помимо Ra и Rz стоит упомянуть о еще одном параметре, близкий по смыслу вышеупомянутым. Это Rmax. Он отображает высоту неровностей поверхности только по ее максимальным точкам. По наибольшей высоте и наименьшей впадине. В нынешнее время Rmax не используется в силу своей грубой точности.

Измерение

Шероховатость меряют двумя способами: качественным и количественным. Качественный метод оценки неровностей поверхности больше подходит непосредственно для производственников. В тех ситуациях, когда глубокий анализ не целесообразен или на него нет банально времени. Данный способ носит более грубый характер и заключается в сравнении гладкости исследуемой поверхности с неким эталоном на ощупь.

Эталон представляет собой небольшую металлическую плитку с габаритными размерами 30х30 мм и толщиной 5 мм. Он имеет определенное значение Ra и Rz, является образцом по которому сравнивают качество поверхности. Такие плиты собирают в наборы с указанием напротив каждой позиции значение шероховатости.

Количественный метод более точен и требует для своего осуществления специального оборудования. Это могут быть профилометры, профилографы и двойные микроскопы. По исследуемой поверхности проводят подключенным к приборам стержень с алмазным наконечником, высокочувствительным к перемещениям. Этот стержень полностью повторяет форму поверхностей и передает ее размеры на экран или ленту профилограммы. Дальше, по полученным данным лаборант делает точное заключение о значение шероховатости и передает ее службе качества.

В отличие от других методов, метод слепков дает возможность измерить неровность деталей в труднодоступных местах и деталей со сложной конфигурацией. Можно сказать, что этот вид является комплексным вариантом, включающим в себя уже описанные способы. Однако у него есть и некоторые особенности.

В ходе процедуры с поверхности детали снимаются негативные копии. При этом может использоваться гипс, парафин или воск.

Эти копии и будут впоследствии исследоваться с помощью уже описанных контактных и бесконтактных методов.

На чертеже, как правило, указывается шероховатость Ra.

Для обозначения шероховатости используют знак, представленный на рисунке.

Чем меньшее число указано под знаком шероховатости, тем «чище» должна быть обрабатываемая поверхность.

Структура знака, для обозначения шероховатости показана на рисунке.

Для обозначения шероховатости Ra используют числа из ряда 100; 80; 63; 50; 40; 32; 25; 20; 16,0; 12,5; 10,0; 8,0; 6,3; 5,0; 4,0; 3,2; 2,5; 2,0; 1,6; 1,25; 1,00; 0,8; 0,63; 0,50; 0,4; 0,32; 0,25; 0,2; 0,16; 0,125; 0,1; 0,080 0,063; 0,050; 0,040; 0,032; 0,025; 0,020; 0,016; 0,012. Предпочтительные значения, выделены полужирным шрифтом.

Расположение знака для поверхностей расположенных под различными углами показано на рисунке.

Для указания поверхности, которая по данному чертежу не обрабатывается, или должна быть образована без снятия слоя металла используют следующий знак.

Неуказанная шероховатость

Шероховатость поверхностей детали указывается в правом верхнем углу чертежа, знак шероховатости в скобках означает — кроме обозначенных поверхностей, то есть неуказанная шероховатость действительна только для тех поверхностей, у которых не обозначена шероховатость на самом чертеже.

Размеры знака должны быть в 1,5 раза больше размеров знаков расположенных на чертеже.

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.

Материал образцов:

  • сталь,
  • медь,
  • алюминий,
  • титан,
  • латунь
  • и др. металлы по заявке заказчика.

По умолчанию ОШС изготавливаются из СТ45: сталь конструкционная углеродистая качественная.

По запросу образцы могут быть изготовлены из материалов: чугун, латунь, алюминий, медь.

Образцы изготавливаются с различными номинальными значениями параметра шероховатости Rz, выбранными из ряда номинальных значений и приводятся как справочные по результатам измерений.

  1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т.. — М.: Машиностроение., 2001. — ISBN 5-217-02962-5
  2. Богданов В. Н., Малежик И. Ф., Верхола А. П. и др. Справочное руководство по черчению.. — М.: Машиностроение., 1989. — С. 438-480. — 864 с. — ISBN 5-217-00403-7
  • «Шероховатость поверхности» Новосибирский государственный технический университет. Кафедра инженерной графики.
  • «Помощь по ГОСТам»ГОСТ 2789-73 — Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики.

Wikimedia Foundation . 2010 .

  • Шерон Тэйт
  • Шерон ден Адель

Смотреть что такое «Шероховатость» в других словарях:

шероховатость — См … Словарь синонимов

ШЕРОХОВАТОСТЬ — ШЕРОХОВАТОСТЬ, шероховатости, жен. 1. только ед. отвлеч. сущ. к шероховатый. Шероховатость поверхности. Шероховатость стиля. 2. Шероховатое место. Шероховатости на доске. Шероховатости в стиле. Шероховатости в отношениях. Толковый словарь Ушакова … Толковый словарь Ушакова

шероховатость — ШЕРОХОВАТОСТЬ, неровность, шершавость ШЕРОХОВАТЫЙ, негладкий, шершавый … Словарь-тезаурус синонимов русской речи

шероховатость — ШЕРОХОВАТЫЙ, ая, ое; ат. Негладкий, с мелкими неровностями. Шероховатая доска. Шероховатое изложение (перен.). Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

шероховатость — Совокупность неровностей, образующих микрорельеф поверхности детали. [РД 01.120.00 КТН 228 06] Тематики магистральный нефтепроводный транспорт … Справочник технического переводчика

шероховатость — 3.4.133 шероховатость: Показатель, характеризующий поверхность бумаги или картона, оцениваемый величиной скорости, с которой воздух проходит между плоским кольцом измерительной головки и листом бумаги или картона при определенном давлении (ГОСТ… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

шероховатость — Термин шероховатость Термин на английском roughness Синонимы Аббревиатуры Связанные термины биосовместимые покрытия, субшероховатость Определение микрорельеф поверхности реальных тел, представляющий собой чередование впадин и выступов… … Энциклопедический словарь нанотехнологий

шероховатость — Roughness Шероховатость (шероховатость поверхности) Совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине. Измеряется в микрометрах (мкм). Шероховатость относится к микрогеометрии твёрдого тела и определяет его… … Толковый англо-русский словарь по нанотехнологии. — М.

Шероховатость — Roughness Шероховатость. (1) Микронеровности поверхности с преобладающими высотой и шириной, которые устанавливают преобладающую поверхностную модель. (2) Микроскопические расстояния между выступами и впадинами на поверхности металла. См. также… … Словарь металлургических терминов

Шероховатость — [roughness] совокупность неровностей, образующая микрорельеф поверхности детали. Возникает главным образом вследствие пластической деформации поверхностного слоя заготовки при ее обработке из за неровностей режущих кромок инструмента, трения,… … Энциклопедический словарь по металлургии

Образцы шероховатости поверхности (сравнения) ОШС (далее по тексту — образцы шероховатости) предназначены для воспроизведения параметров шероховатости поверхности металлических деталей после (или в процессе) их обработки на металлорежущих станках методом визуального сравнения и осязания (на ощупь).

Принцип действия заключается в сравнении с образцом визуально или на ощупь. Для этого подбирается образец соответствующего вида обработки, номинальное числовое значение параметра шероховатости поверхности которого соответствует числовому значению параметра шероховатости поверхности контролируемой детали. Визуальное сравнение образцов с параметрами Ra 0,10 и 0,20 мкм рекомендуется проводить с помощью лупы или микроскопа. В результате сравнения делается заключение о том, что параметр шероховатости контролируемой детали не превышает номинальное значение подобранного образца сравнения.

Образцы шероховатости выпускаются поштучно или набором определенного вида обработки: точение (условное обозначение способа обработки — Т), расточка (Р), фрезерование цилиндрическое (ФЦ), строгание (С), шлифование периферией круга (плоское — ШП, цилиндрическое выпуклое — ШЦ, цилиндрическое вогнутое — ШЦВ), точение торцевое (ТТ), фрезерование торцевое (ФТ и ФТП), шлифование торцевое (ШТ), шлифование чашеобразным кругом (ШЧ).

Образцы шероховатости изготавливаются из стали, алюминия и титана и поставляются в виде отдельных образцов, а также могут быть укомплектованы в наборы от двух до пяти образцов шероховатости с различными номинальными значениями параметра Ra. Поверхность образца может дополнительно оцениваться параметром шероховатости Rz, Rmax, Sm, S, tp, значения которого не нормируется и приводится как справочное по результатам измерений.

— Товарный знак «РИК» наносится на паспорт образцов шероховатости типографским методом, на нерабочую поверхность образца методом лазерной маркировки и на металлический шильдик на футляре.

Общий вид образцов шероховатости показан на рисунках 1 -3. ___

Рисунок 3 — Общий вид образцов шероховатости из титана

Таблица 1 — Способы обработки, воспроизводимые образцами, форма образца и основное направление неровностей поверхностей образца

В большинстве случаев шероховатость поверхности определяется одним из параметров Ra или Rz.

Высота неровностей профиля по десяти точкам Rz — является суммой средних абсолютных значений высот точек пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин в пределах базовой длины, измеренных от произвольной линии АВ

Среднее арифметическое отклонение профиля Ra – это среднее арифметическое абсолютных значений отклонений профиля yi от средней линии m в пределах базовой длины

Рисунок 1.

Механизм возникновения шероховатости

Все причины возникновения шероховатости можно разбить на 3 группы:

  1. Расположение режущих кромок инструмента, относительно обрабатываемой поверхности;
  2. Упругая и пластическая деформация обрабатываемого металла;
  3. Вибрации в технологической станочной системе.

Образование неровностей на обработанной поверхности можно представить как след от движения режущих кромок инструмента. Назовём такой профиль регулярным (рис.2).

На образование регулярного профиля влияет геометрия резца, в частности – углы в плане, а так же величина подачи S. Их влияние описывается формулой

В реальном процессе резания впереди резца и под обработанной поверхностью образуется зона пластической деформации, которая вносит некоторую погрешность в регулярный профиль. Пластически деформированный металл в отдельных местах как бы наволакивается на микронеровности, а в где-то вырываются отдельные куски металла. Потому реальное значение Rz может быть записано как:

где — приращение высоты микронеровностей, вызванное пластической деформацией металла. Следовательно, чем меньше пластическая деформация, тем меньше высота микронеровностей. Величина пластической деформации зависит, в большей степени, от твёрдости обрабатываемого материала и, в меньшей — от глубины резания — t.

Методы и средства оценки шероховатости поверхности

Шероховатость поверхности оценивают двумя основными методами:

качественным и количественным.

Качественный метод оценки основан на визуальном сопоставлении обработанной поверхности с эталоном невооруженным глазом или под микроскопом, а также по ощущениям при ощупывании рукой (пальцем, ладонью, ногтем). Визуальным способом можно достаточно точно определять шероховатость поверхности, за исключением весьма тонко обработанных поверхностей. Эталоны, применяемые для оценки шероховатости поверхности визуальным способом, должны быть изготовлены из тех же материалов, с такой же формой поверхности и тем же методом, что и деталь. Качественную оценку весьма тонко обработанных поверхностей следует производить с помощью микроскопа или лупы с пятикратным и большим увеличением.

Количественный метод оценки заключается в измерении микронеровностей поверхности с помощью приборов: профилографов и профилометров.

Профилографы

Профилографы — это приборы, позволяющие получатть изображение микронеровностей профиля в увеличенном масшттабе на каком-либо носителе (фотоплёнке, фотобумаге).

Профилометры — минуя этап получения изображения, производят необходимые измерения профиля микронеровностей.

Рисунок 3.

Схема профилографа Б. М. Левина приведена на рис. 3. Луч света от лампы 1, проходя через линзу 2, щель 3 и оптическую систему 5, падает на зеркала 8 и 7. Зеркало 8 связано с ощупывающей иглой 9. Луч света, отраженный от зеркала 7 и затем от зеркала 8, проходит оптическую систему 6 и, попадая на зеркала 4 и далее на цилиндрическую линзу 14, проецирует изображение щели 3 на светочувствительную пленку 13,расположенную на барабане 12. Изображение щели проецируется в виде световой точки. Деталь 10, на поверхности которой измеряют шероховатость, располагается на верхнем диске предметного стола 11. При вращении синхронного двигателя стол вместе с деталью движется поступательно относительно иглы 9, а барабан 12 вращается. Таким образом, на светочувствительной фотоплёнке получается изображение пути светового луча, повторяющего профиль обработанной поверхности испытуемой детали.
Рисунок 4.

Принцип действия профилометра конструкции В. М. Киселева заключается в возбуждении колебаний напряжения в результате движений ощупывающей иглы. На рис. 4 приведена схема этого профилометра (модель КВ-7). Игла 1 с алмазным наконечником, радиус закругления которого 12 мкм, подвешена на пружинах 2. Нижний конец ее ощупывает неровности поверхности детали, а верхний связан с индукционной катушкой 3, которая перемещается в магнитном поле полюсов 4 и 6 магнита 5. Возбуждаемый этим перемещением ток подают на усилитель и затем на гальванометр. Перемещение иглы по поверхности осуществляют с помощью электропривода со скоростью 10. 20 мм/с. Давление иглы на поверхность проверяемой детали составляет 5. 25 кПа. При подключении к профилометру осциллографа можно получить профилограмму исследуемой поверхности.

Рисунок 5.

Для измерения шероховатости предназначен также двойной микроскоп В. П. Линника (рис. 5). Прибор состоит из двух частей: микроскопа А для освещения исследуемой поверхности, микроскопа Б для наблюдения и измерения профиля поверхности. Оси обеих частей микроскопа, наклоненные под углом 45° к исследуемой поверхности, пересекаются между собой в предметной точке объективов.

В плоскости изображения объектива 3 микроскопа А перпендикулярно плоскости оси микроскопа расположена щель 2, освещаемая источником света 1. Объектив 3 дает уменьшенное изображение а щели 2 на проверяемой плоскости Р в виде узкой светящейся линии. При отсутствии на участке поверхности Р микронеровностей объектив 4 микроскопа Б в плоскости сетки окуляра 5 даст изображение а 2 той же узкой светящейся линии, а также изображение близлежащего участка исследуемой поверхности.

При том же расположении микроскопов А и Б при наличии микронеровностей h часть пучка света, отраженная от участка поверхности P 1 при наблюдении будет казаться выходящей из точки a 1 или из точки а 1 поверхности Р 1, расположенной на расстоянии 2h ниже поверхности Р. Тогда изображение точки из на сетке окуляра 5 будет на расстоянии h от оси микроскопа Б, равном h = 2xh sin 45°, где х — увеличение объектива 4.

Для измерений высоты неровностей в микроскопе Б установлен окулярный микрометр. Двойной микроскоп В. П. Линника позволяет также фотографировать исследуемую поверхность с высотой неровностей 0,9. 60 мкм.

Уровень кислорода

Важно не только проводить замеры, но и трактовать результат. В норме пульс должен быть равен 60-90 ударов в минуту, а уровень кислорода должен находиться на уровне 94-99%. Если показатель последнего опускается ниже, надо уже разбираться в ситуации. Кроме того, по словам пульмонолога, строгих показателей нормы нет — колебания, в том числе и физиологические, вполне могут быть. Для врачей опасной ситуация становится, когда сатурация спускается ниже 90%. При этом надо провести несколько измерений для уточнения результата, а потом уже делать выводы о наличии патологии.

Если есть сбои в работе легких, будут дополнительно ощущаться проблемы с дыханием, быстрая утомляемость, одышка и сонливость. Среагирует и пульс — он станет чаще, так как сердцу приходится работать в ускоренном режиме, чтобы обеспечить нужды организма.