ОБОЗНАЧЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ШЕРОХОВАТОСТИ НА ЧЕРТЕЖАХ ПРАКТИКУМ
методическая разработка по теме

     ГОСУДАРСТВЕННОЕ  ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ТУЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ

ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ

               КОЛЛЕДЖ  ИМЕНИ  НИКИТЫ  ДЕМИДОВА

                           Е.  В.  МЕЛЬНИКОВА

ОБОЗНАЧЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ШЕРОХОВАТОСТИ НА ЧЕРТЕЖАХ

                       ПРАКТИКУМ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ, ОСВАИВАЮЩИХ ПО ДНЕВНОЙ ФОРМЕ ОБУЧЕНИЯ СПЕЦИАЛЬНОСТИ:   220703  АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ПРОИЗВОДСТВ (ПО ОТРАСЛЯМ);  151901 ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ;  051001 ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБУЧЕНИЕ; 150401  МЕТАЛЛУРГИЯ ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ

                                 Тула, 2013

 Одобрена ПЦК

общепрофессиональных дисциплин

Председатель ПЦК  Кудряшов А.И.

Автор:  преподаватель Мельникова Е.В.

Рецензенты:  преподаватель ГОУ СПО ТО

ТГМК им. Н. Демидова  Кудряшов А.И.

Д.т.н., зав. кафедрой

механики материалов  ТулГУ  Анциферов С.В.

Кандидат технических наук  Тормышева О.А.

                               Содержание

                                                                                                                   Стр.

      Аннотация                                                                                                 4

1    Теоретическое обоснование                                                                    5

1.1  Параметры шероховатости                                                                     5

1.2  Направление микронеровностей                                                            6

1.3  Влияние шероховатости на взаимозаменяемость                                7

 и качество машин

1.4  Обозначение шероховатости на чертежах (ГОСТ 2.309-73)               8

1.5  Знаки, применяемые при обозначении шероховатости,                      9

их расположение на чертеже

2. Пример оформления отчета к практической работе                           11
3. Варианты заданий к практической работе                                           12

      Литература                                                                                               17

АННОТАЦИЯ

     Данное методическое пособие предназначено в помощь студентам при выполнении практической работы «Обозначение параметров шероховатости на чертежах». Тема «Шероховатость поверхности» является одной из наиболее важных и значимых в разделе «Допуски и посадки» учебной дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация», а правильное обозначение параметров шероховатости на чертежах – необходимый навык грамотного специалиста в области машиностроения.

     Методическое пособие содержит теоретическое обоснование, пример выполнения практического задания, варианты заданий к практической работе и дает подробное объяснение правил обозначения параметров шероховатости на чертеже по ГОСТ 2.309 – 73.

     Пособие может быть использовано для студентов, осваивающих по заочной форме обучения специальности  150412 Обработка металлов давлением и 150406 Литейное производство черных и цветных металлов.

                                                                                 Е.В. Мельникова

1  ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ           

1.1  Параметры шероховатости

          Шероховатость поверхности – совокупность микронеровностей с относительно малым шагом в пределах базовой длины. (ГОСТ 25142-82)

             Базовая линия для определения параметров шероховатости – средняя линия m.

             Базовая длина l – длина отрезка на базовой линии, на которой определяются параметры шероховатости.

          Параметры шероховатости по ГОСТ 2789-73

1. Среднее арифметическое отклонение профиля Ra – среднее арифметическое абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины.

Ra =

                     где n – число выбранных точек профиля на базовой длине,

      Yi – отклонение профиля, расстояние между любой точкой профиля и       средней линией.

2. Высота неровностей профиля по десяти точкам Rz – сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины.

Rz =

где Ypi – высота i-го наибольшего выступа,

       Yvi – глубина i-й наибольшей впадины.

3. Наибольшая высота неровностей профиля Rmax – расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины.
4. Средний шаг неровностей профиля Sm – среднее значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины.

Sm =

где n – число шагов в пределах базовой длины,

      Smi – шаг неровностей профиля, равный длине отрезка средней линии, пересекающей профиль в трех соседних точках.

5. Средний шаг неровностей профиля по вершинам S – среднее значение шага выступов профиля в пределах базовой длины.

S =

Где n – число шагов в пределах базовой длины,

       Si – шаг неровностей профиля по вершинам, равный длине отрезка средней линии между проекциями на нее двух наивысших точек соседних выступов профиля.

6. Относительная опорная длина профиля tP – отношение опорной длины профиля к базовой длине.

tP  =

где P  - опорная длина профиля – суммарная толщина выступов b1, b2…bi…bn, полученная в результате пересечения выступов профиля линией mP, эквидистантной средней линии. P  =   bi 

      р – уровень сечения профиля – расстояние между линией выступов профиля и линией, пересекающей профиль; выражается в процентах от Rmax

p = (5…90)% Rma

1.2  Направление микронеровностей

      Направление неровностей – условный рисунок, образованный на поверхности режущим инструментом в процессе обработки.

            Основные типы направления неровностей по ГОСТ 2789-73.

1.3 Влияние шероховатости на взаимозаменяемость и качество машин

             Шероховатость поверхности особенно важна для сопрягаемых поверхностей. Если должно быть соединение с зазором, то значительные неровности могут разрушить слой смазки, возникнет сухое трение, а значит износ поверхности. Если соединение с натягом, то значительные неровности, сминаясь, будут уменьшать натяг, а следовательно, и прочность соединения. Прочность деталей тоже зависит от шероховатости, особенно при переменных нагрузках. Чем чище поверхность, тем меньше возможность возникновения усталостного разрушения. Уменьшение шероховатости поверхности улучшает антикоррозионную стойкость. Шероховатость также влияет на точность измерения деталей.

 1.4  Обозначение шероховатости на чертежах (ГОСТ 2.309-73)

Структура обозначения шероховатости.

        Параметры шероховатости в следующей последовательности: Ra или Rz, Sm, tP . Если указано только одно значение, то это наибольшее допустимое значение, а наименьшее значение не ограничиваются. Если параметры шероховатости задают в виде диапазона значение, то цифры пишут в виде строки (более грубое значение в верхней строке). Если параметр задают номинальным значением, то его приводят с предельными отклонениями. Предельные отклонения, назначаемые в процентах от номинального значения (10,20 или 40%), могут быть односторонними и симметричными (ГОСТ 2789-73).

        Значение параметра шероховатости указывают после соответствующего символа (например, Rmax 6,3; Sm 0,63; S 0,32; t5070). Здесь указаны наибольшие допустимые значения параметров шероховатости; их наименьшее значения не ограничиваются. В примере обозначения t5070 указана относительная опорная длина профиля tр=70% при уровне сечения профиля р=50%. При указании диапазона значений параметра шероховатости поверхности (наибольшего и наименьшего) в обозначении приводят пределы значений параметра, размещая их в две строки например:

                1,00;                        Rz 0,080;                Rmax 0,80;                t5050

                0,63                             0,03z                       0,32                   70

        В верхней строке приводят значение параметра, соответствующее большей шероховатости.

        При указании номинального значения параметра шероховатости поверхности в обозначении приводят это значение с предельными отклонениями, например: (1±20%; Rz80-10%; Sm 0,63+20%; t50 70±40%).

        Предпочтительнее нормировать шероховатость параметрам Ra, нежели Ra берется большее количество точек.

        Все параметры шероховатости представляются в микронах, кроме S, Sm и tp.

1.5 Знаки, применяемые при обозначении шероховатости, их расположение на чертеже

        а- обозначение шероховатости поверхности, вид обработки которой конструктор не устанавливает;

        б - обозначение шероховатости поверхности, образуемой удалением слоя металла (например, точением, шлифованием, травлением и т.д.)

        в - обозначение шероховатости поверхности, образуемой без снятия слоя металла (например, литьем, ковкой, штамповкой); поверхности не обрабатываемые по данному чертежу.

        Обозначения шероховатости поверхности на изображении детали располагают:

1. на линиях контура самой детали;
2. на выносных линиях (по возможности ближе к размерной линии);
3. на полках линий-выносок;
4. при недостатке места допускается располагать обозначения шероховатости на размерных линиях или их продолжениях, а также разрывать выносную линию.

При указании одинаковой шероховатости для всех поверхностей детали обозначение шероховатости помещают в правом верхнем углу чертежа и на изображении не наносят.

        При указании одинаковой шероховатости для части поверхностей детали в правом верхнем углу помещают обозначение одинаковой шероховатости и знак в скобках.

        Если шероховатость одной и той же поверхности различна на отдельных участках, то эти участки разграничивают сплошной тонкой линией с нанесением соответствующих обозначений шероховатости.

2. ПРИМЕР  ОФОРМЛЕНИЯ ОТЧЕТА

Цель работы: изучение правил обозначения шероховатости на чертежах; получение навыков чтения чертежей, содержащих обозначение параметров шероховатости.

 - это обозначение шероховатости участка детали диаметром 20мм. Знак применяется, когда параметры шероховатости достигаются удалением слоя металла, в данном случае шлифованием.

     Шероховатость нормирована параметром Ra – это среднеарифметическое отклонение профиля. Параметр задан предельными значениями: наибольшее - 0,32 мкм, наименьшее – 0,20 мкм.

     Также шероховатость нормирована параметром  tp – это относительная опорная длина профиля. Параметр задан наибольшим предельным значением, равным 60%. Уровень сечения профиля р = 40%.

     Направление микронеровностей радиальное.

 - часть поверхностей имеют одинаковую шероховатость, поэтому она на контуре детали не проставляется, а относится в правый верхний угол чертежа. Знак применяется, когда конструктор вид обработки не устанавливает.

     Шероховатость этих поверхностей нормирована параметром Rz – это высота неровностей профиля по десяти точкам. Параметр задан наибольшим предельным значением, равным 40 мкм.

3. ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ К ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ

Цель работы: изучение правил обозначения шероховатости на чертежах; получение навыков чтения чертежей, содержащих обозначение параметров шероховатости.

Порядок выполнения работы:

1. Выполнить эскиз детали, проставить размеры и обозначения шероховатости поверхностей.
2. Дать расшифровку параметров шероховатости по следующему плану:

- объяснить, какой из трех знаков для обозначения шероховатости на чертеже в данном случае применяется;

- какими параметрами нормирована шероховатость (название параметров и их условное обозначение);

- каким способом задан каждый параметр (предельными значениями, наибольшим предельным значением, номинальным значением с допуском);

- числовые значения каждого параметра и единицы измерения;

- величину и единицы измерения базовой длины (если задана);

- направление микронеровностей (если задано);

- для обозначения шероховатости, стоящего в правом верхнем углу чертежа, объяснить, почему оно отнесено в правый верхний угол чертежа.

               ВАРИАНТ  1

ВАРИАНТ 2

ВАРИАНТ 3

ВАРИАНТ 4

ВАРИАНТ 5

ВАРИАНТ 6

ВАРИАНТ 7

                                   ЛИТЕРАТУРА

Основная

1.  Метрология, стандартизация и сертификация в машиностроении: учебник для студ.учреждений сред. проф. образования / [С.А. Зайцев, А.Н. Толстов, Д.Д. Грибанов, А.Д. Куранов]. – М.: Издательский центр «Академия», 2011. – 288с.

2. Н.С. Козловский, А.Н.Виноградов Основы стандартизации, допуски и посадки, технические измерения.- М.: «Машиностроение», 1982

3. В.М. Клевлеев и др. Метрология, стандартизация и сертификация.- М.: «Форум-Инфра-М», 2003

4. И.М. Лифиц Стандартизация, метрология и сертификация.- М.: «Юрайт-Издат», 2003

5. Сергеев А.Г.  Метрология, стандартизация и сертификация: учебник / А.Г. Сергеев – М.: ИД Юрайт, 2011

6.  Управление качеством: учебник / В.П. Мельников [и др] под ред В.П. Мельникова – М.: Академия, 2011

Дополнительная

1. А.И. Якушев, Л.Н. Виноградов, М.Н. Федотов Взаимозаменяемость, стандартизация, технические измерения.- М.: «Машиностроение», 1986

2. А.Г. Сергеев, М.В. Латышев Сертификация.- М.: «Логос», 2000