Основные показатели точности и их условные обозначения на чертежах

Общие сведения

Под качеством прибора будем понимать совокупность его свойств, определяющих пригодность прибора удовлетворять определённые потребности в соответствии с его назначением.

Качество прибора закладывается в ходе конструкторской и технологической подготовки, обеспечивается в течение всего производства и поддерживается в период эксплуатации.

Одним из важнейших показателей качества прибора является точность. Точность есть мера соответствия. Между чем и чем? В данном случае, между параметрами теоретически необходимого прибора, которые производны от его служебного назначения, и параметрами реального прибора, изготовленного на стадии производства (производственная точность) и применяемого на стадии эксплуатации (эксплуатационная точность). Обеспечение производственной точности должно гарантировать эксплуатационную точность.

В общем случае под точностью понимают степень приближения истинного значения рассматриваемого параметра к его теоретическому значению [15].

Понятие точности связано с понятием отклонения. Отклонение определяется интервалом (диапазоном) возможных значений каждого из параметров прибора. Чем меньше интервал, тем меньше отклонение и выше точность. Чем больше интервал, тем больше отклонение и меньше точность.

Точность прибора определяется точностью изготовления составляющих его деталей и точностью соединения деталей в сборочные единицы. Таким образом, речь идёт как о точности деталей, так и о точности технологических процессов [14].

Как известно, основным конструкторским документом для детали является её чертёж. О графических изображениях речь шла в предыдущей лекции. Основные показатели точности поверхностей детали и их обозначения на чертежах будут рассмотрены ниже.

Поверхность, ограничивающая тело и отделяющая его от окружающей среды, называется реальной поверхностью. Реальная поверхность образуется в ходе изготовления детали и, в отличие от номинальной поверхности, изображаемой на чертеже, всегда имеет неровности. К показателям, характеризующим точность реальной поверхности, относят следующие шесть: шероховатость, волнистость, отклонения размеров, отклонения формы, отклонения взаимного расположения, суммарные отклонения формы и расположения.

Три из шести показателей - шероховатость, волнистость и отклонения формы -определяют отклонения профиля поверхности детали (рис. 1).

Рис. 1. Эскиз профиля поверхности детали

Шероховатость изображена маленькими гребешками, волнистость - средними волнами, отклонение формы - большими волнами. Границу между значениями этих трёх отклонений можно установить по соотношению шага (L) к высоте (Н) неровности профиля на различных по длине участках поверхности. Принято допущение, что при L/H < 4050 неровность следует классифицировать, как шероховатость, при L/H > 1000 - как отклонение формы, а значения между этими интервалами рассматривать, как волнистость.

Шероховатость представляет собой совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами. До 1945 года отраслевой стандарт (ОСТ7540) устанавливал классификацию таких неровностей на основе глазомерной оценки. В 1945 году вышел государственный стандарт (ГОСТ 2789-45), который ввёл специальные понятия, определившие неровности как «микрогеометрия» и «чистота поверхности». В 1959 году ГОСТ 2789-59 заменил понятие «чистота поверхности» на ныне действующее понятие «шероховатость». Этот же термин применяется в международном стандарте и национальных стандартах США, Англии, Франции, Италии и др. В 1973 был утверждён новый ГОСТ 2789-73, который с некоторыми изменениями действует ныне.

Шероховатость поверхности принято определять по её профилю, который образуется в сечении этой поверхности плоскостью, перпендикулярной к номинальной поверхности. При этом профиль рассматривается на длине базовой линии, используемой для выделения неровностей и количественного определения их параметров (рис. 2).

Рис. 2. Схема профиля шероховатости

Напомним ряд основных определений [1].

Средняя линия профиля (m) - это базовая линия, имеющая форму номинального (без отклонений) профиля и проведённая так, что в пределах базовой длины среднеквадратичное отклонение профиля до этой линии наименьшее.

Линия выступов профиля - линия, эквидистантная (т.е. равноудалённая) средней линии, проходящая через высшую точку профиля в пределах базовой длины.

Линия впадин профиля - линия, эквидистантная средней линии, проходящая через низшую точку профиля в пределах базовой длины.

Наибольшая высота неровностей профиля (R_max) - наибольшее расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины.

Шаг неровностей профиля - длина отрезка средней линии, пересекающего профиль в трёх соседних точках и ограниченного двумя крайними точками.

Средний шаг неровностей профиля (S_m) - среднее арифметическое значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины.

Средний шаг неровностей профиля по вершинам (S) - среднее арифметическое значение шага неровностей профиля по вершинам в пределах базовой длины.

Рис. 3. Общий вид обозначения шероховатости с учётом изменений 2002 года

Знак шероховатости, представленный на рис. 3, может принимать три различных исполнения в зависимости от вида обработки поверхности (рис. 4).

Рис. 4. Варианты исполнения знака шероховатости (полка знака не указана, т.к. отсутствуют параметр шероховатости и способ обработки)

Если вид обработки поверхности не устанавливается, применяют первый знак (а).

Если поверхность должна быть образована удалением слоя материала (точением, сверлением и т.д.), применяют второй знак (б).

Если поверхность должна быть образована без удаления слоя материала (литьём, прокатом и т.д.), применяют третий знак (в).

Значение параметра шероховатости по ГОСТ 2789-73 указывают в обозначении шероховатости после соответствующего символа, например: R_a0,4; R_max6,3; S_m0,63; t₅₀ 70; S 0,032; R_z50.

Во многих практических случаях на чертежах указывается только высота шероховатости, числовое значение которой задаётся наибольшей величиной, т.е. шероховатость должна быть не грубее указанной в обозначении.

Обозначения шероховатости поверхностей на изображении изделия располагают на линиях контура, выносных линиях (по возможности ближе к размерной линии) или на полках линий-выносок. Допускается при недостатке места располагать обозначение шероховатости на размерных линиях или на их продолжениях, на рамке допуска формы, а также разрывать выносную линию (рис. 5).

Рис. 5. Примеры расположения знаков шероховатости

Если часть поверхностей детали имеют одинаковую шероховатость (по виду обработки и параметрам), обозначение шероховатости для них помещают в правом верхнем углу чертежа и на изображениях не наносят (рис. 6).

Рис. 6. Пример обозначения шероховатости, одинаковой для части поверхностей (систему знаков в верхнем правом углу чертежа следует читать так: «шероховатость на всех поверхностях, кроме той, на изображении которой установлен знак шероховатости, достигается путём снятия слоя материала до высоты по шкале R_a не более 6.3 мкм)

При выполнении чертежей деталей необходимо непосредственно обратиться к стандартам [1, 2], где информация о шероховатости представлена более подробно.

Волнистость поверхности - это совокупность периодически повторяющихся неровностей, у которых расстояние между смежными возвышенностями или впадинами превышает базовую длину . Волнистость является элементарным отклонением поверхности любой формы, в виде периодически повторяющихся неровностей с отношением шага к высоте больше 40-50. Высота волнистости и высота шероховатости сопоставимы, однако шаги этих неровностей отличаются. Стандартизация волнистости продолжается, и в настоящее время имеются только рекомендации [3]. Рекомендацией PC 3951-73 установлены три параметра волнистости.

Высота волнистости (Wz), мкм - среднее арифметическое из пяти её значений (Wi...W5), определённых на длине участка измерения Lw, равной не менее пяти действительным наибольшим шагам Sw волнистости (рис. 7а):

Наибольшая высота волнистости (W_max), мкм - расстояние между наивысшей и наинизшей точками измеренного профиля в пределах Lw, измеренное на одной полной волне.

Средний шаг волнистости (Sw), мм - среднее арифметическое значение длин отрезков Swi, средней линии, ограниченных точками их пересечения с соседними участками профиля волнистости (рис. 76):

Рис. 7. Схема определения высоты (а) и шага (б) волнистости поверхности

Дата добавления: 2014-01-14