ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ

После любого вида механической обработки (обработки со снятием с поверхности части материала - стружки) на поверхности остаются следы от режущих кромок инструмента в виде периодических или хаотически расположенных неровностей. Шероховатостью поверхности называют совокупность неровностей поверхности относительно малой протяженности, выделенных на базовой длине. Шероховатость поверхности оценивается на базовой длине от средней линии профиля - базовой линии, совпадающей с номи­нальной поверхностью детали. Профиль шероховатой поверхности состоит из выступов и впадин. Выступ профиля -часть профиля, соединяющая две соседние точки пересечения его со средней линией профиля и направленная из тела изделия. Впадина профиля - часть профиля, соединяющая две со­седние точки пересечения его со средней линией профиля и направленная в тело изделия.

В технической документации назначаются требования по нескольким параметрам шероховатости (высота неровностей, шаг неровностей профиля, опорная длина профиля и др.), основными из которых являются высота неровностей профиля по 10-ти точкам - Rz и среднее арифметическое отклонений профиля - Ra.

Высота неровностей профиля Rz равна среднему от суммы высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины (формула а).

Среднее арифметическое отклонений профиля Ra равно среднему арифметическому абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины (формула б).

(а) (б)

Таблица П1.13 Минимальные требования к шероховатости поверхности (параметр Ra, мкм) в зависимости от допусков размера и формы
Допуск размера по квалитетам Допуск формы в % от допуска размера Номинальные размеры, мм Допуск размера по квалитетам Допуск формы в % от допуска размера Номинальные размеры, мм
До 18 Св.18 до 50 Св. 50 до 120 Св. 120 до 500 До 18 Св.18 до 50 Св. 50 до 120 Св. 120 до 500
IT5 100 60 40 0,4 0,2 0,1 0,8 0,4 0,2 1,6 0,8 0,4 1,6 0,8 0,4 IT10 100, 60 40 25 3,2 1,6 0,8 6,3 3,2 1,6 6,3 3,2 1,6 6,3 6,3 3,2
IT6 100 60 40 0,8 0,4 0,2 1,6 0,8 0,4 1,6 0,8 0,4 3,2 1,6 0,8 IT11 100, 60 40 25 6,3 3,2 1,6 6,3 3,2 1,6 12,5 6,3 3,2 12,5 6,3 3,2
IT7 100 60 40 1,6 0,8 0,4 3,2 1,6 0,8 3,2 1,6 0,8 3,2 3,2 1,6 IT12 IT13 100, 60 40 12,5 6,3 12,5 6,3 25 12,5 25,0 12,5
IT8 100 60 40 1,6 0,8 0,4 3,2 1,6 0,8 3,2 3,2 1,6 3,2 3,2 1,6 IT14 IT15 100, 60 40 12,5 12,5 25,0 12,5 50 25 50 25
IT9 100, 60 40 25 3,2 1,6 0,8 3,2 3,2 1,6 6,3 3,2 1,6 6,3 6,3 3,2 IT16 IT17 100, 60 40 25 25 50 25 100 50 100 50
                             
 

В документации предпочтительно использовать среднее арифметическое отклонение профиля Ra. Для заданного значения базовой длины нормативные параметры Ra и Rz связаны соотношением: Rz » 4Ra.

Шероховатость поверхностей связана с точностью изготовления изделия (детали). Чем выше точность обработки какого-либо размера детали (меньше номер квалитета - уже поле допуска), тем меньшую шероховатость должны иметь поверхности, ограничивающие этот размер. Минимальные требования к качеству обработки поверхностей в зависимости от допусков размера, ограниченного этими поверхностями представлены в табл. П1.13.

Подшипники качения работают в сложных условиях, обусловленных большими нагрузками, высокими частотами вращения колец, относительно малой поверхностью контакта с посадочной поверхностью. Поэтому к каче­ству поверхностей под посадку подшипников предъявляются более высокие требования по сравнению с другими поверхностями. Посадочные поверхности под подшипники и торцовые поверхности заплечиков высококачественно обрабатывают (алмазное точение, тонкая шлифовка) во избежание смятия и среза местных выступов в процессе запрессовки и эксплуатации подшипников. Рекомендуемые показатели чистоты обработки посадочных поверхностей под установку подшипников представлены в табл. П1.14.

Таблица П1.14 Рекомендуемые параметры шероховатости поверхностей под установку подшипников качения.
Подшипник качения Посадочные поверхности
Класс точности Номинальный диаметр, мм валов отверстий корпуса опорных торцов заплечика
Параметр шероховатости Ra, мк
До 80 80-500 1,25 2,5 1,25 2,5 2,5 2,5
6 и 5 До 80 80-500 0,63 1,25 0,63 1,25 1,25 2,5
До 80 80-500 0,32 0,63 0,63 1,25 1,25 2,5
До 80 80-500 0,16 0,32 0,32 0,63 0,63 0,63
Таблица П1.15 Шероховатость Ra поверхности элементов шпоночных соединений (не более, мкм)
Квалитет размера Номинальные размеры поверхности, мм
До 18 Св. 18 до 50 Св. 50 до 120 Св. 120 до 500
IT9 3,2 3,2 6,3 6,3
IT10 3,2 6,3 6,3 6,3
IT11 6,3 6,3 12,5 12,5
IT12, IT13 12,5 12,5
IT14, IT15 12,5

Шпоночные пазы на валах обычно выполняются методом фрезерования. Получить высокое качество рабочих поверхностей пазов при таком способе изготовления весьма затруднительно, поэтому требования к шероховатости поверхностей пазов несколько ниже по сравнению с другими поверхностями деталей. Рекомендации по выбору качества поверхностей шпоночных соединений представлены в табл. П1.15.

Рис. П1.7 Обозначение шероховатости на чертежах: а) вид механической обработки не устанавливается (предпочтительно); б)механическая обработка со снятием слоя материала; в) без механической обработки; г) поля для простановки параметров шероховатости и способа обработки поверхности; д) простановка размеров профиля.

В чертежах обозначение шероховатости (рис. П1.7) ставится либо на линии обозначающей номинальное положение обрабатываемой поверхности, либо на линии-выноске, проведенной от этой поверхности таким образом, что угол значка шероховатости всегда смотрит в сторону обрабатываемой поверхности. На зубчатых венцах колес, червяков и других элементах, изображаемых условно, знак шероховатости, относящийся к рабочей поверхности зубьев, ставится на линии обозначающей делительный цилиндр, делительный конус, на резьбовых элементах детали знак шероховатости ставится на номинальный диаметр (допускается простановка знака на размерную линию) и т.п.

é


ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Система отверстия(Поля допусков предпочтительного применения выделены темным)

Таблица П2.1
Верхние отклонения основных отверстий (1-500 мм), мкм

Поле допуска Отклонение Номинальные размеры основных отверстий, мм
От 1 до 3 Св. 3 до 6 Св. 6 до 10 Св. 10 до 18 Св. 18 до 30 Св. 30 до 50 Св. 50 до 80 Св. 80 до 120 Св. 120 до 180 Св. 180 до 250 Св. 250 до 315 Св. 315 до 400 Св. 400 до 500
H5 +ES
H6 +ES
H7 +ES
H8 +ES
H9 +ES
H10 +ES
H11 +ES
H12 +ES
H13 +ES
H14 +ES
H15 +ES
H16 +ES
H17 +ES

Таблица П2.2
Скользящие посадки. Нижние отклонения (основных) валов (1-500 мм), мкм

Поле допуска Отклонение Номинальные размеры основных отверстий, мм
От 1 до 3 Св. 3 до 6 Св. 6 до 10 Св. 10 до 18 Св. 18 до 30 Св. 30 до 50 Св. 50 до 80 Св. 80 до 120 Св. 120 до 180 Св. 180 до 250 Св. 250 до 315 Св. 315 до 400 Св. 400 до 500
h5 -ei
h6 -ei
h7 -ei
h8 -ei
h9 -ei
h10 -ei
h11 -ei
h12 -ei
h13 -ei
h14 -ei
h15 -ei
h16 -ei
h17 -ei

Таблица П2.3
Посадки с зазором. Верхние и нижние отклонения валов (1-500 мм), мкм

Поле допуска Отклонение Номинальные размеры основных отверстий, мм
От 1 до 3 Св. 3 до 6 Св. 6 до 10 Св. 10 до 18 Св. 18 до 30 Св. 30 до 50 Св. 50 до 80 Св. 80 до 120 Св. 120 до 180 Св. 180 до 250 Св. 250 до 315 Св. 315 до 400 Св. 400 до 500
g4 -es -ei 2 5 4 8 5 9 6 11 7 13 9 16 10 18 12 22 14 26 15 29 17 33 18 36 20 40
g5 -es -ei 2 6 4 9 5 11 6 14 7 16 9 20 10 23 12 27 14 32 15 35 17 40 18 43 20 47
f6 -es -ei 6 12 10 18 13 22 16 27 20 33 25 41 30 49 36 58 43 68 50 79 56 88 62 98 68 108
g6 -es -ei 2 8 4 12 5 14 6 17 7 20 9 25 10 29 12 34 14 39 15 44 17 49 18 54 20 60
f7 -es -ei 6 16 10 22 13 28 16 34 20 41 25 50 30 60 36 71 43 83 50 96 56 108 62 119 68 131
e7 -es -ei 14 24 20 32 25 40 32 50 40 61 50 75 60 90 72 107 85 125 100 146 110 162 125 182 135 198
e8 -es -ei 14 28 20 38 25 47 32 59 40 73 50 89 60 106 72 126 85 148 100 172 110 191 125 214 135 232
d8 -es -ei 20 34 30 48 40 62 50 77 65 98 80 119 100 146 120 174 145 208 170 242 190 271 210 299 230 327
f8 -es -ei 6 20 10 28 13 35 16 43 20 53 25 64 30 76 36 90 43 106 50 122 56 137 62 151 68 165
f9 -es -ei 6 31 10 40 13 49 16 59 20 72 25 87 30 104 36 123 43 143 50 165 56 186 62 202 68 223
e9 -es -ei 14 39 20 50 25 61 32 75 40 92 50 112 60 134 72 159 85 185 100 215 110 240 125 265 135 290
d9 -es -ei 20 45 30 60 40 76 50 93 65 117 80 142 100 174 120 207 145 245 170 285 190 320 210 350 230 385
d10 -es -ei 20 60 30 78 40 98 50 120 65 149 80 180 100 220 120 260 145 305 170 355 190 400 210 440 230 480
d11 -es -ei 20 80 30 105 40 130 50 160 65 195 80 240 100 290 120 340 145 395 170 480 190 510 210 570 230 630


Таблица П2.4
Переходные посадки. Верхние и нижние отклонения валов (1-500 мм), мкм

Поле допуска Отклонение Номинальные размеры основных отверстий, мм
От 1 до 3 Св. 3 до 6 Св. 6 до 10 Св. 10 до 18 Св. 18 до 30 Св. 30 до 50 Св. 50 до 80 Св. 80 до 120 Св. 120 до 180 Св. 180 до 250 Св. 250 до 315 Св. 315 до 400 Св. 400 до 500
js4 +es -ei 1,5 1,5 2 2 2 2 2,5 2,5 3 3 3,5 3,5 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10
js5 +es -ei 2 2 2,5 2,5 3 3 4 4 4,5 4,5 5,5 5,5 6,5 6,5 7,5 7,5 9 9 10 10 11,5 11,5 12,5 12,5 13,5 13,5
js6 +es -ei 3 3 4 4 4,5 4,5 5,5 5,5 6,5 6,5 8 8 9,5 9,5 11 11 12,5 12,5 14,5 14,5 16 16 18 18 20 20
js7 +es -ei 5 5 6 6 7 7 9 9 10 10 12 12 15 15 17 17 20 20 23 23 26 26 28 28 31 31
k4 +es +ei 3 0 5 1 5 1 6 1 8 2 9 2 10 2 13 3 15 3 18 4 20 4 22 4 25 5
m4 +es +ei 5 2 8 4 10 6 12 7 14 8 16 9 19 11 23 13 27 15 31 17 36 20 39 21 43 23
n4 +es +ei 7 4 12 8 14 10 17 12 21 15 24 17 28 20 33 23 39 27 45 31 50 34 55 37 60 40
k5 +es +ei 4 0 6 1 7 1 9 1 11 2 13 2 15 2 18 3 21 3 24 4 27 4 29 4 32 5
m5 +es +ei 6 2 9 4 12 6 15 7 17 8 20 9 24 11 28 13 33 15 37 17 43 20 46 21 50 23
n5 +es +ei 8 4 13 8 16 10 20 12 24 15 28 17 33 20 38 23 45 27 51 31 57 34 62 37 67 40
k6 +es +ei 6 0 9 1 10 1 12 1 15 2 18 2 21 2 25 3 28 3 33 4 36 4 40 4 45 5
m6 +es +ei 8 2 12 4 15 6 18 7 21 8 25 9 30 11 35 13 40 15 46 17 52 20 57 21 63 23
n6 +es +ei 10 4 16 8 19 10 23 12 28 15 33 17 39 20 45 23 52 27 60 31 66 34 73 37 80 40
k7 +es +ei 10 0 13 1 16 1 19 1 23 2 27 2 32 2 38 3 43 3 50 4 56 4 61 4 68 5
m7 +es +ei -- 16 4 21 6 25 7 29 8 34 9 41 11 48 13 55 15 63 17 72 20 78 21 86 23
n7 +es +ei 14 4 20 8 25 10 30 12 36 15 42 17 50 20 58 23 67 27 77 31 86 34 94 37 103 40

Таблица П2.5
Посадки с натягом. Верхние и нижние отклонения валов (1-500 мм), мкм

Поле допуска Отклонение Номинальные размеры основных отверстий, мм
От 1 до 3 Св. 3 до 6 Св. 6 до 10 Св. 10 до 14 Св. 14 до 18 Св. 18 до 24 Св. 24 до 30 Св. 30 до 40 Св. 40 до 50 Св. 50 до 65 Св. 65 до 80 Св. 80 до 100 Св. 100 до 120
p5 +es +ei 10 6 17 12 21 15 26 18 31 22 37 26 45 32 52 37
r5 +es +ei 14 10 20 15 25 19 31 23 37 28 45 34 54 41 56 43 66 51 69 54
s5 +es +ei 18 14 24 19 29 23 36 28 44 35 54 43 66 53 72 59 86 71 94 79
p6 +es +ei 12 6 20 12 24 15 29 18 35 22 42 26 51 32 59 37
r6 +es +ei 16 10 23 15 28 19 34 23 41 28 50 34 60 41 62 43 73 51 76 54
s6 +es +ei 20 14 27 19 32 23 39 28 48 35 59 43 72 53 78 59 93 71 101 79
t6 +es +ei -- -- -- -- -- 54 41 64 48 70 54 85 66 94 75 113 91 126 104
s7 +es +ei 24 14 31 19 38 23 46 28 56 35 68 43 83 53 89 59 106 71 114 79
u7 +es +ei 28 18 35 23 43 28 51 33 62 41 69 48 85 60 95 70 117 87 132 102 159 124 179 144
u8 +es +ei 32 18 41 23 50 28 60 33 74 41 81 48 99 60 109 70 133 87 148 102 178 124 198 144
x8 +es +ei 34 20 46 28 56 34 67 40 72 45 87 54 97 64 119 80 136 97 168 122 192 146 232 178 264 210
z8 +es +ei 40 26 53 35 64 42 77 50 87 60 106 73 121 88 151 112 175 125 210 150 225 165 280 210

Продолжение таблицы П2.5

Поле допуска Отклонение Номинальные размеры основных отверстий, мм
Св. 120 до 140 Св. 140 до 160 Св. 160 до 180 Св. 180 до 200 Св. 200 до 225 Св. 225 до 250 Св. 250 до 280 Св. 280 до 315 Св. 315 до 355 Св. 355 до 400 Св. 400 до 450 Св. 450 до 500
p5 +es +ei 61 43 70 50 79 56 87 62 95 68
r5 +es +ei 81 63 83 65 86 68 97 77 100 80 104 84 117 94 121 98 133 108 139 114 153 126 159 132
s5 +es +ei 110 92 118 100 126 108 142 122 150 130 160 140 181 158 193 170 215 190 233 208 259 232 279 252
p6 +es +ei 68 43 79 50 88 56 98 62 108 68
r6 +es +ei 88 63 90 65 93 68 106 77 109 80 113 84 126 94 130 98 144 108 150 114 166 126 172 132
s6 +es +ei 117 92 125 100 133 108 151 122 159 130 169 140 190 158 202 170 226 190 244 208 272 232 292 252
t6 +es +ei 147 122 159 134 171 146 195 166 209 180 225 196 250 218 272 240 304 268 330 294 370 330 400 360
s7 +es +ei 132 92 140 100 148 108 168 122 176 130 186 140 210 158 222 170 247 190 265 208 295 232 315 252
u7 +es +ei 210 170 230 190 250 210 282 236 304 258 330 284 367 315 402 350 447 390 492 435 553 490 603 540
u8 +es +ei 233 170 253 190 273 210 308 236 330 258 356 284 396 315 431 350 479 390 524 435 587 490 637 540
x8 +es +ei 311 248 343 280 373 310 422 350 457 385 497 425 556 475 606 525 679 590 749 660 837 740 917 820
z8 +es +ei 428 365 478 415 528 465 592 520 647 575 712 640 791 710 871 790 989 900 1089 1000 1197 1100 1347 1250