Шероховатость поверхности

Шероховатость поверхности – совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами, выделенную с помощью базовой длины.

Базовая длина – длина базовой линии, используемой для выделения неровностей, характеризующих шероховатость поверхности.

Базовая линия имеет идеальную геометрическую форму, соответствующую номинальному профилю рассматриваемой поверхности, и может быть прямой, дугой окружности или имеет другую правильную форму.

Средняя линия профиля m – базовая линия, имеющая форму номинального профиля поверхности и делящая действительный профиль так, что в пределах базовой длины сумма квадратов расстояний y1, y2 … yn точек профиля до этой линии минимально. Числовые значения базовой длины l стандартизованы ГОСТ 2789 – 73.

Существую количественные и качественные параметры шероховатости. Для количественной оценки шероховатости установлено 6 параметров:

1. Высотные Rmax, Rz, Ra.

2. Шаговые Sm, S.

3. Относительный t_p.

Наибольшая высота неровностей профиля Rmax – расстояние между линией выступа профиля и линий его впадин в пределах базовой длины.

Высота неровностей профиля по 10 Rz – среднее арифметическое суммы абсолютных значений высот 5 наибольших выступов профиля и глубин 5 наибольших впадин профиля в пределах базовой длины.

Среднее арифметическое отклонение профиля Ra – среднее арифметическое значение всех абсолютных отклонений профиля в пределах базовой длины. Этот параметр является предпочтительным по ГОСТ 27.

Предпочтительное значение Ra в мкм – 100, 50, 25, 12.5, 6.3, 3.2, 1.5, 0.8, 0.4, 0.2, 0.1, 0.05, 0.025, 0.012.

Средний шаг неровностей профиля Sm – среднее значение шагов неровностей профиля по средней линии в пределах базовой длины.

Sm_i – i-тый шаг неровности – отрезок средней линии профиля, который отсекают 2 одноименных участка профиля (левых или правых).

n – число шагов профиля на базовой длине.

Средний шаг местных выступов профиля S – среднее значение шагов между местными выступами профиля в пределах базовой длины. Измеряется в мм.

S_i – i-тый шаг местных выступов профиля – отрезок средней линии между проекциями на неё наивысших точек соседних местных выступов профиля.

n – число шагов профиля на базовой длине.

Относительная опорная длина профиля t_p - отношение опорной длины профиля к базовой длине. Выражается в %.

Сумма b_i – суммарная длина отрезков профиля отсекаемых материально на базовой длине линией, эквидистантой средней линии m.

b_i – длина i-того отрезка, отсекаемого на заданном уровне сечения профиля(P) в материале профиля линией, эквидистантой средней линии m.

Уровень сечения профиля P – расстояние от линии выступов до линии, пересекающей профиль эквидистантно средней линии профиля. P выражается в % от R_max.

Качественные параметры шероховатости

Направление неровности

Тип направления неровности	Схематическое изображение	Условное обозначение	Описание направления следов обработки
Параллельное			Следы параллельны линии, на которую указывает знак шероховатости.
Перпендикулярное			Следы перпендикулярны линии, на которую указывает знак шероховатости.
Перекрещивающиеся			Следы перекрещиваются под наклоном к линии, на которую указывает знак шероховатости.
Произвольные			Следы хаотичны, без определённого направления.
Кругообразные			Следы примерно кругообразные по отношению к центру поверхности.
Радиальные			Следы идут примерно по радиусу к центру поверхности.
Точечные		P	Следы в виде отдельных точек.

Для нормирования высотных параметров шероховатости можно использовать следующие соотношения:

R_a ≤ 0,1T_lim

R_z(R_max) ≤ 0,4T_lim

При нормировании параметров шероховатости можно назначать одно предельное значение, соответствующее наиболее грубому допускаемому значению параметра – это максимальное значение для параметров Ra, Rz, Rmax, Sm, S и минимальное значение параметра t_p.

Могут указываться 2 предельных значения: наибольшее и наименьшее каждого параметра.

Номинальное значение параметра с предельными отклонениями на него в %.

Как правило, назначают по одному однотипному параметру (высотные и шаговые, и параметр t_p). На чертежах значения параметров Ra, Rz, Rmax указывают в мкм, Sm и S – в мм, t_p и p – в %.

Обозначение шероховатости поверхности на чертежах

1. Указывается вид или виды обработки. Точить, фрезеровать, шлифовать.

2. Направление неровностей. Параллельное, перпендикулярное и т.д.

3. Базовая длина/параметр шероховатости. 2,5/Ra0,8. Базовая длина указывается в случае отличия её от стандартной.

1 – Знак, соответствующий уровню нормирования шероховатости, когда метод образования поверхности чертежом не регламентируется (предпочтительно).

2 - Регламентирует требования образования поверхности полным удалением поверхностного слоя материала (точением, фрезерованием, шлифованием).

3 – Регламентирует требования образования поверхности без удаления поверхностного слоя материала (литьём, штамповкой, прокаткой).

(√) – если такой значок приписывается к какому-то либо обозначению, то на всех необозначенных участках будет действовать такое же обозначение.

1. – параметр Ra.

0.8 – Sm, ограничен параметрами 0,063 и 0,040 сверху и снизу.

0.25 – t_p, уровень сечения профиля 50%, номинальное значение 80% и верхнее отклонение 0%.

С удалением слоя путём полировки, с произвольным направление неровностей, параметр шероховатости 0,25 мм.