Обозначение шероховатости поверхности

Поверхность любой детали, если даже она очень тщательно обработана, имеет неровности в виде выступов и впадин. Величина неровности на поверхности детали измеряется в микрометрах (мкм). Совокупность неровностей, образующих рельеф поверхности независимо от способа его называют шероховатостью.

Поверхности деталей образуются в результате их обработки. Как правило, рабочие поверхности детали обрабатывают более качественно, чем нерабочие.

Шероховатость поверхности регламентируется ГОСТ 2789—73 и ГОСТ 2.309-75. Стандарт устанавливает следующие параметры для характеристики шероховатости поверхности:

R_a — среднее арифметическое отклонение профиля;

R_z — высота неровностей профиля по десяти точкам;

Rmax — наибольшая высота неровностей профиля;

S_m — средний шаг неровностей;

S — средний шаг неровностей по вершинам и др.

Установлено 14 классов шероховатости поверхностей. Чем меньше шероховатость, тем выше класс шероховатости. Классы шероховатости с первого по пятый, а также классы 13-й и 14-й определяются параметром R_z, все остальные классы (с шестого по двенадцатый включительно) определяются параметром R_a. На рис. 75 приведена структура обозначения шероховатости поверхности.

Рис. 75. Структура обозначения шероховатости поверхности

 

На рис. 76 изображены знаки, которые применяются в обозначении шероховатости. Размер h берется равным высоте размерных чисел на чертеже, а размер Н равен (1,5... 3)h. Толщина линий знака должна быть приблизительно равна половине толщины сплошной основной линии.

Рис. 76. Знаки обозначения шероховатости: а) без обработки; б) удалением слоя; в) в состоянии поставки

 

Знак на рис. 76 а применяют для обозначения шероховатости поверхности, вид обработки которой конструктором не задается. Знак на рис. 76 б обозначает шероховатость поверхности, образуемой удалением слоя металла (точение, фрезерование, сверление и т. д.). Шероховатость поверхности в состоянии поставки (прокат, поковка, литье и др.) и не обрабатываемой по данному чертежу обозначается знаком, показанным на рис. 76 в.

При указании значения параметра шероховатости в обозначении приводят параметр шероховатости без предельных отклонений, например:

При указании наименьшего значения параметра шероховатости после обозначения параметра следует указывать «min», например:

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.

Условные обозначения направления неровностей должны соответствовать приведенным в таблице 9. Условные обозначения направления неровностей приводят на чертеже при необходимости.

 

Таблица 9. Тип направление неровностей, изображение и обозначение

Схематичное изображение	Обозначение

Обозначения шероховатости поверхностей на изображении детали располагают на линиях контура, выносных линиях или полках линий-выносок (рис.77).

Рис. 77. Расположение знаков шероховатости на чертеже

 

Наносят знаки шероховатости на изображении в зависимости от расположения поверхности и наличия полки у знака (рис. 78).

Рис.78. Расположение знаков шероховатости в зависимости от положения поверхности и полок у знака

При указании одинаковой шероховатости для всех поверхностей детали обозначение шероховатости помещают в правом верхнем углу чертежа и на изображение не наносят (рис. 79). Размеры и толщина линии знака, выносимого в правый верхний угол, должны быть в 1,5 раза больше, чем в обозначениях на изображении.

Рис. 79. Обозначение шероховатости, одинаковой для всех поверхностей

В случае одинаковой шероховатости для преобладающей части поверхностей детали шероховатость наносится, как показано на рис. 80,81.Это означает, что все поверхности, на которых нет обозначения шероховатости, имеют шероховатость с величиной микронеровностей, указанной в правом верхнем углу чертежа. Размеры знака в скобках должны быть одинаковыми со знаками на изображениях. Это означает, что все поверхности, на которых на изображении не нанесены обозначения шероховатости или знак , должны иметь шероховатость, указанную перед условным обозначением.

 

Рис. 80. Указание шероховатости одинаковой для части поверхностей изделия

 

Рис. 81. Указание шероховатости, когда большая часть поверхностей не обрабатывается по данному чертежу

Примечание: не допускается обозначение шероховатости или знак выносить в правый верхний угол чертежа при наличии в изделии поверхностей, шероховатость которых не нормируется.

 

Некоторые условности при обозначении шероховатости поверхностей:

1). Обозначение шероховатости поверхностей повторяющихся элементов изделия (отверстий, пазов, зубьев и т. п.), количество которых указанно на чертеже, а также обозначение шероховатости одной и той же поверхности наносят один раз, независимо от числа изображений.

2). Обозначение шероховатости симметрично расположенных элементов симметричных изделий наносят один раз.

3). Если шероховатость одной и той же поверхности различна на отдельных участках, то эти участки разграничивают сплошной тонкой линией с нанесением соответствующих размеров и обозначения шероховатости (рис. 82). Через заштрихованную зону линию границы между участками не проводят (рис.83).

Рис. 82. Пример обозначения различной шероховатости на одной поверхности

Рис. 83. Пример обозначения различной шероховатости на одной поверхности

 

4). Обозначение шероховатости рабочих поверхностей зубьев зубчатых колес, эвольвентных шлицев и т. п., если на чертеже не приведен их профиль, условно наносят на линии делительной поверхности, а для глобоидных червяков и сопряженных для них колес – на линии расчетной окружности (рис. 84).

а)	б)
в)	г)
Рис.84. Примеры обозначения шероховатости рабочих поверхностей зубьев

 

5). Обозначение шероховатости поверхности профиля резьбы наносят по общим правилам при изображении профиля (рис.85) или условно на выносной линии для указания размера резьбы (рис. 86 - 90), на размерной линии или на ее продолжении.

Рис. 85. Обозначение шероховатости профиля резьбы

Рис.86. Пример обозначения шероховатости наружной резьбы

 

Рис.87. Пример обозначения шероховатости наружной резьбы

Рис.88. Пример обозначения шероховатости внутренней резьбы

 

Рис.89. Пример обозначения шероховатости внутренней конической резьбы

Рис.90. Пример обозначения шероховатости внутренней резьбы

 

6). Если есть шероховатость поверхностей, образующих контур, должна быть одинаковой, обозначение шероховатости наносят один раз в соответствии с рис. 91. Диаметр вспомогательного знака ○ – 4…5мм.

Рис. 91. Обозначение одинаковой шероховатости поверхностей образующих замкнутый контур

 

7). В обозначении одинаковой шероховатости поверхностей, плавно переходящих одна в другую, знак ○ не приводят (рис. 92).

Рис. 92. Пример обозначения шероховатости поверхности плавно переходящей одна в другую.

 

8). 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 штрих пунктирной линии, которой обводят поверхность на расстоянии 0,8…1 мм от линии контура (рис.93).

 

Рис. 93. Пример обозначения поверхности сложной формы имеющей одинаковую шероховатость

 

7.3 Графическая работа №6 «Колесо зубчатое (рабочий чертеж)»

Цель работы: изучить типы зубчатых зацеплений; научиться рассчитывать геометрические и конструктивные параметры зубчатого колеса и выполнять его рабочий чертеж; изучить типы шероховатостей, их условные обозначения и способы нанесения на чертеже.

Задание:

1). Рассчитать параметры зубчатого колеса в соответствии с вариантом задания.

2). Выполнить чертеж зубчатого колеса в соответствии с ГОСТ 2.403-75. Конструктивные особенности зубчатого колеса выбрать самостоятельно, соединение колеса и вала – шпоночное. Размеры шпоночного паза установить по ГОСТ 23360-76.

Задание выполняется на формате А4 или А3, основная надпись по форме 1 Гост 2.104-68. В графе “Обозначение” основной надписи подписать МЧ XX.05 шрифтом № 10, где МЧ - тема задания (машиностроительное черчение), XX - номер варианта задания, 05 - номер работы по порядку. В графе “Наименование” основной надписи подписать «Колесо зубчатое».

Пример выполнения работы смотри в Приложении 6.

Порядок выполнения работы:

1). На листе формата А3 начертить рамку и штамп основной надписи.

2). По заданным значениям модуля числу зубьев колеса рассчитать все его параметры (см. таблицы 7, 8).

3). В соответствии с ГОСТом подобрать шпонку и размеры шпоночного паза (рис. 94^а и табл. 10).

 

СОЕДИНЕНИЯ С ПРИЗМАТИЧЕСКИМИ ШПОНКАМИ [ГОСТ 23360-78]

Исполнение 1	Исполнение 2

Рис.94^а. Соединения с призматическими шпонками

 

Таблица 10. Размеры шпонок и шпоночных пазов (в мм.)

 

Диаметр вала d	Шпонка	Паз
b	h	l	t1	t2	c
6 - 8			6 -20	1,2	1,0	0,08 – 0,16
8 – 10			6 -36	1,8	1,4
10 -12			8 -45	2,5	1,8
12 - 17			10 -56	3,0	2,3	0,16 -0,25
17 – 22			14 -70	3,5	2,8
22- 30			18 -90	4,0	3,3
30 – 38			22 -110	5,0	0,25 -0,40
38 – 44		28 -140
44- 50			36 -160	5,5	3,8

Примечание:

1). Стандарт предусматривает размеры соединений для валов диаметром до 500 мм.

2). Ряд стандартных длин l шпонок, мм: 6; 8; 10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100; 110; 125; 140; 160;Е; 500.

 

4). Самостоятельно выбрать конструктивные особенности зубчатого колеса и вычертить его по рассчитанным параметрам (рис. 94^б).

5). Проставить размеры детали.

6). Обозначить шероховатость поверхностей детали.

7). Вычертить и заполнить таблицу параметров зубчатого колеса.

Таблица должна содержать 3 строки: количество зубьев, модуль, нормальный исходный контур.

8). Заполнить штамп основной надписи в соответствии с заданием (см. Приложение 6).

 

 

Рис. 94^б Зубчатое колесо и его параметры

 

 

8. РЕЗЬБЫ. ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА №7 «РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ»

Теоретические положения

 

Большое распространение в современном машиностроении получили разъемные соединения деталей машин, осуществляемые с помощью резьбы. Резьбовое соединение может обеспечивать относительную неподвижность деталей или перемещение одной детали относительно другой. Основным соединяющим элементом в резьбовом соединении является резьба.

Резьбой называется поверхность, образованная при винтовом движении плоского контура по цилиндрической или конической поверхности. При этом образуется винтовой выступ соответствующего профиля, ограниченный винтовыми и цилиндрическими или коническими поверхностями (рис. 95, а).

Рис. 95. Резьба

 

Классификация резьб:

- по форме поверхности, на которой она нарезана: цилиндрические, конические;

- по расположению резьбы на поверхности стержня или отверстия: наружные, внутренние;

- по форме профиля: треугольная, прямоугольная, трапецеидальная, круглая;

- по назначению: крепежные, крепежно-уплотнительные, ходовые, специальные и др.;

- по направлению винтовой поверхности: левые и правые;

- по числу заходов: однозаходные и многозаходные.

 

Параметры резьбы

Все резьбы делятся на две группы: стандартные и нестандартные; у стандартных резьб все их параметры определяются стандартами.

ГОСТ 11708—82 определяет следующие основные параметры резьбы:

1). Диаметры резьбы: наружный d (D), внутренний d₁ (D₁), средний d₂ (D₂).

Диаметры наружной резьбы обозначают d, d₁, d₂, а внутренней резьбы в отверстии — D, D₁ и D₂. Наружный диаметр резьбы d (D) — диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин наружной или впадин внутренней резьбы. Этот диаметр для большинства резьб является определяющим и входит в условное обозначение резьбы (рис.96).

Рис.96 Основные параметры резьбы

2). Профиль резьбы — контур сечения резьбы плоскостью, проходящей через ее ось (рис. 95,96).

3 ). Угол профиля резьбы α – угол между боковыми сторонами профиля (рис.96).

4). Шаг резьбы Р — расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы (рис.96).

5). Ход резьбы t — расстояние между ближайшими одноименными боковыми сторонами профиля, принадлежащего одной и той же винтовой поверхности, в направлении, параллельном оси резьбы (рис. 95). В однозаходной резьбе (рис. 84, а) ход равен шагу, а в многозаходной (рис. 95 б ) — произведению шага Р на число заходов n (t = pР).

6). Длинарезьбы l, длина резьбы с полным профилем l₁ (рис.97 а).

7). Сбег резьбы — участок неполного профиля в зоне перехода резьбы в главную часть предмета (рис.97).

8). Недовод резьбы l₄ — величина ненарезанной части поверхности между концами сбега и опорной поверхностью детали.

9). Недорез резьбы включает в себя сбег и недовод резьбы. Чтобы устранить сбег или недорез резьбы, выполняют проточку b (рис. 97 б ).

10). Коническая фаска с служит для облегчения ввинчивания резьбового стержня. Она выполняется на конце резьбы под углом 45° (рис. 97 б ).

Рис.97 Параметры резьбы

 

Рассмотрим стандартные резьбы общего назначения.

Резьба метрическая является основной крепежной резьбой. Это резьба однозаходная, преимущественно правая, с крупным или мелким шагом. Профилем метрической резьбы служит равносторонний треугольник. Выступы и впадины резьбы притуплены (рис. 98) (ГОСТ 9150—81).

Резьба трубная цилиндрическая имеет профиль в виде равнобедренного треугольника с углом при вершине 55° (рис. 99), вершины и впадины скруглены. Эту резьбу применяют в трубопроводах и трубных соединениях (ГОСТ 6351—81).

Резьба трапецеидальная служит для передачи движения и усилий. Профиль трапецеидальной резьбы — равнобокая трапеция с углом между боковыми сторонами 30° (рис. 100). Для каждого диаметра резьба может быть однозаходной и многозаходной, правой и левой (ГОСТ 9484—81).

Резьба упорная имеет профиль неравнобокой трапеции (рис. 101). Впадины профиля закруглены, для каждого диаметра имеется три различных шага. Служит для передачи движения с большими осевыми нагрузками (ГОСТ. 10177—82).

Резьба круглая для цоколей и патронов, для предохранительных стекол и светильников, для санитарно-технической арматуры (ГОСТ 13536—68) имеет профиль, полученный сопряжением двух дуг одного радиуса (рис. 102) (ГОСТ 13536—68).

Резьба коническая дюймовая с углом профиля60° (ГОСТ 6111—52) применяется для герметических соединений в трубопроводах машин и станков; нарезается на конической поверхности с конусностью 1:16 (рис. 103).

Резьба трубная коническая имеет профиль, аналогичный профилю резьбы трубной цилиндрической; применяется в вентилях и газовых баллонах. Возможно соединение труб, имеющих коническую резьбу (конусность 1:16), с изделиями, имеющими трубную цилиндрическую резьбу (ГОСТ 6211—81).

 

Рис. 98 Резьба метрическая	Рис. 99 Резьба трубная
Рис. 100 Резьба трапецеидальная	Рис. 101 Резьба упорная
Рис. 102 Резьба круглая	Рис. 103 Резьба коническая круглая

 

Специальные резьбы — это резьбы со стандартным профилем, но отличающиеся от стандартных размеров диаметра или шага резьбы, и резьбы с нестандартным профилем.

Нестандартные резьбы — квадратная и прямоугольная (рис. 104) изготавливаются по индивидуальным чертежам, на которых заданы все параметры резьбы.

Рис. 104 Резьба нестандартная

Изображение резьбы на чертеже выполняется по ГОСТ 2.311—68 и зависит только от того, на какой поверхности она нарезана: на стержне (наружная) или в отверстии (внутренняя).

1). Наружную резьбу изображают сплошными основными линиями по наружному диаметру и сплошными тонкими линиями — по внутреннему диаметру (рис.105).

Рис. 105 Изображение наружной резьбы

2). Внутреннюю резьбу изображают сплошными основными линиями по внутреннему диаметру и сплошными тонкими линиями — по наружному диаметру (рис.106). Штриховку в разрезах и сечениях доводят до сплошной основной линии.

Рис.106 Изображение внутренней резьбы

 

На виде слева сплошную тонкую линию проводят дугой на 3/4 длины окружности, разомкнутую в любом месте, но не заканчивающуюся на осях (рис.105, 106). Сплошную тонкую линию при изображении резьбы проводят на расстоянии не менее 0,8 мм от основной линии и не более величины шага резьбы. Видимая граница резьбы проводится сплошной основной линией в конце полного профиля резьбы до линии наружного диаметра резьбы. Сбег резьбы изображается сплошной тонкой линией (рис.107).

Рис. 107 Изображение наружной резьбы со сбегом

 

В резьбовых соединениях резьба условно вычерчивается на стержне, а в отверстии — только та часть резьбы, которая не закрыта стержнем (рис. 108).

Рис. 108 Изображение части резьбового соединения

Обозначение резьбы включает в себя: вид резьбы, размер, шаг и ход резьбы, поле допуска, класс точности, направление резьбы, номер стандарта.

1). Вид резьбы условно обозначается:

М — метрическая резьба (ГОСТ 9150—81);

G — трубная цилиндрическая резьба (ГОСТ 6357—81);

Т_г — трапецеидальная резьба (ГОСТ 9484—81);

S —упорная резьба (ГОСТ 10177—82);

Rd —круглая резьба (ГОСТ 13536—68);

R — трубная коническая наружная (ГОСТ 6211—81);

Rr — внутренняя коническая (ГОСТ 6211—81);

Rp — внутренняя цилиндрическая (ГОСТ 6211—81);

К — коническая дюймовая резьба (ГОСТ 6111—52).

2). Размерконических резьб и трубной цилиндрической резьбы условно обозначается в дюймах (1" = 25,4 мм), у всех остальных резьб наружный диаметр резьбы проставляется в миллиметрах.

3). Шаг резьбы не указывают для метрической резьбы с крупным шагом и для дюймовых резьб, в остальных случаях он указывается. Для многозаходных резьб в обозначение резьбы входит ход резьбы, а шаг проставляется в скобках.

4). Направлениерезьбы указывают только для левой резьбы (LH), для правой резьбы оно не указывается.

5). Поле допуска и класс точности резьбы на учебных чертежах можно не проставлять.

 

Примеры обозначения резьб:

М 30 — метрическая резьба с наружным диаметром 30 мм и крупным шагом резьбы;

М 30 х 1,5 — метрическая резьба с наружным диаметром 30 мм, мелким шагом 1,5 мм;

G 1 1/2-A — трубная цилиндрическая резьба с размером 1 ¹/₂", класс точности А;

Тr 40x6 — трапецеидальная резьба однозаходная с наружным диаметром 40 мм и шагом 6 мм;

Тr20 х 8 (Р4) — трапецеидальная резьба двухзаходная с наружным диаметром 20 мм, ходом 8 мм и шагом 4 мм;

S 80 х 10 — упорная резьба однозаходная с наружным диаметром 80 мм и шагом 10 мм;

S 80 х 20 (Р10) — упорная резьба двухзаходная с наружным диаметром 80 мм, ходом 20 мм и шагом 10 мм;

Обозначения резьб согласно ГОСТ 2.311—68 относят к наружному диаметру (рис.109).

Рис.109 Обозначение резьб