На поверхности детали после обработки резанием образуются гребешки от режущей кромки инструмента, в результате этого поверхность получается неровной, шероховатой. Эта неровность поверхности оказывает большое влияние на износ машин и механизмов в процессе их эксплуатации, а также на точность посадок в процессе сборки узлов: Преждевременный износ деталей объясняется тем, что на соединяемых поверхностях сопряжение происходит только верхушками гребешков, которые сравнительно легко сминаются, как говорят, происходит приработка соединения. При неподвижных посадках в процессе запрессовки деталей происходит срезание или смятие гребешков, что влечет за собой уменьшение величины натяга. Поэтому поверхности деталей обусловливаются максимально допустимой шероховатостью или чистотой обработки поверхности. Шероховатость поверхности оказывает также большое влияние на прочность и антикоррозионную устойчивость деталей. Установлено, что детали с чистой поверхностью лучше противостоят коррозии, а также обладают более высокими механическими свойствами, чем детали с грубой поверхностью. Но несмотря на преимущества деталей с чистыми поверхностями нет производственной необходимости изготовлять все детали одинаково чистыми, так как получение высокой чистоты обработки поверхностей связано с дополнительными затратами времени. Поэтому к разным деталям предъявляются различные требования по чистоте поверхности. Степень чистоты поверхности определяется высотой гребешков, оставшихся после обработки. Поверхности деталей по своей чистоте разделяются на следующие группы: П е р в а я г р у п п а — грубые поверхности, получаемые после обдирки (предварительной обработки). В т о р а я г р у п п а — получистые поверхности, поверхности деталей, полученные после получистовой обработки. Т р е т ь я г р у п п а — чистые поверхности, полученные после чистовой обработки (шлифование, развертывание, протягивание). Ч е т в е р т а я г р у п п а — весьма чистые поверхности, полученные после отделочных операций (притирка, доводка, хонингование и др.). По степени чистоты поверхности подразделяются на 14 классов. Первые три группы содержат по три класса каждая (с 1-го по 9-й), а четвертая группа — пять классов (с 10-го по 14-й). Условные обозначения классов чистоты приведены в табл. 28.
Классы чистоты поверхностей
Обозначение на чер-
тежах классов
чистоты
Средняя высота не-
ровностей в микронах
Поверхности, к которым не предъявляется особых требований в отношении чистоты, обозначаются знаком ∼. В табл. 29 приведены краткие сведения о чистоте поверхностей деталей, которая достигается различными способами механической обработки, а в табл. 30 приведены сведения о применении классов чистоты для некоторых наиболее распространенных деталей машин. На чертежах при обозначении чистоты поверхности порядковый номер класса ставят рядом с соответствующим количеством треугольников, обозначающих номер группы.
Чистота поверхностей деталей при различных способах обработки
§ 6. Обозначение шероховатости поверхностей
Рассмотрите рис. 41. Что означают имеющиеся на нем обозначения
Рис. 41. Пример обозначения шероховатости поверхностей
Так указывают на чертежах шероховатость поверхностей.
Что такое шероховатость поверхности?
На любой поверхности заметны неровности, полученные в результате обработки.
Совокупность неровностей называется шероховатостью поверхности.
Для оценки шероховатости пользуются различными показателями. Остановимся на двух основных: Ra и Rz, указывающих высотные параметры шероховатости по ГОСТ 2789 – 73 (СТ СЭВ 638-77); Ra – среднее арифметическое отклонение профиля поверхности; Rz – высота неровностей профиля по десяти точкам.
Классификацию шероховатости поверхности производят по числовым значениям параметров Ra и Rz при нормированных базовых длинах в соответствии с табл. 2.
Правила нанесения обозначения шероховатости поверхностей на чертежах установлены ГОСТ 2.309-73 (СТ СЭВ 1632-79).
Структура обозначения шероховатости поверхности показана на рис. 42. Когда в обозначении указывают лишь значения параметра шероховатости (Ra или Rz), полку знака не вводят.
Рис. 42. Структура обозначения шероховатости поверхности
2. Шероховатость поверхностей
Для обозначения шероховатости поверхностей применяют знаки, приведенные на рис. 43.
Для обозначения шероховатости поверхности, вид обработки которой не устанавливается, применяют знак 
(рис. 43, а).
Для обозначения поверхности, которая должна быть образована удалением слоя материала, применяют знак 
(рис. 43, б).
Для обозначения поверхности, которая должна быть образована без удаления слоя материала или сохранена в состоянии поставки, применяют знак 
(рис. 43, в).
Высота h знаков 
должна быть приблизительно равна высоте цифр размерных чисел. Высота Н берется в 1,5 – 3 раза больше h (см. рис. 43, а). Толщина линий знаков должна быть примерно равна половине толщины основной линии.
Рис. 43. Форма и размеры знаков обозначения шероховатости поверхностей
Значение параметра шероховатости Ra или Rz проставляют над знаком; для параметра Ra – без символа, например, 25; для параметра Rz – после символа (после буквенного обозначения), например, Rz 50.
Если базовая длина соответствует значению параметра по ГОСТ 2789 – 73, то в обозначении шероховатости ее не указывают.
Способ обработки поверхности указывают только в тех случаях, когда он является единственным способом, применимым для получения требуемой шероховатости (рис. 44).
Рис. 44. Пример обозначения шероховатости при единственном способе обработки
Знаки обозначения шероховатости должны острием касаться обрабатываемой поверхности и быть направлены к ней со стороны обработки (рис. 45).
Чтобы не ошибиться в обозначении шероховатости при различном расположении поверхностей, можно руководствоваться правилами для нанесения размерных чисел, данными в § 5 (см. рис. 23). При указании шероховатости поверхности, изображенной на чертеже вертикальной линией, обозначение читают справа (рис. 45, а). Если линия наклонна, то обозначение наносят так, чтобы оно оказалось в нормальном для чтения положении, когда линия "упадет" в горизонтальное положение (рис. 45, б). Примеры расположения знаков даны для справок на рис. 45, в.
Рис. 45. Обозначение шероховатости при различном расположении поверхностей
Если все поверхности детали имеют одинаковую шероховатость, то обозначение выносят в правый верхний угол чертежа (рис. 46), располагая его на расстоянии 5-10 мм от рамки.
Рис. 46. Обозначение шероховатости, когда все поверхности должны иметь одинаковую шероховатость
Если одинаковой должна быть шероховатость части поверхностей, то в правом верхнем углу чертежа помещают обозначение этой шероховатости и рядом знак 
, взятый в скобки (рис. 47). Это означает, что все поверхности, на которых на изображениях не нанесены обозначения шероховатости или знак 
, должны иметь шероховатость, указанную перед скобкой.
Размеры знака, взятого в скобки, должны быть одинаковыми с размерами знаков, нанесенных на изображениях. Размеры и толщину линий знака перед скобкой берут примерно в 1,5 раза больше (см. рис. 47).
Рис. 47. Обозначение шероховатости, когда часть поверхности должна иметь одинаковую шероховатость
Если часть поверхностей сохраняется в состоянии поставки, то в правом верхнем углу чертежа перед обозначением 
помещают знак 
(рис. 48).
Рис. 48. Пример обозначения шероховатости поверхностей, когда все поверхности, кроме указанных, остаются в состоянии поставки
Обозначение шероховатости поверхности на изображении детали располагают на линиях контура, выносных линиях (по возможности ближе к размерной линии) или на полках (см. рис. 47). Шероховатость поверхностей повторяющихся элементов деталей (отверстий, пазов и т. п.) наносят на чертеже один раз (см. рис. 47).
Шероховатость поверхностей, характеризуемая параметрами от Rz 40 до Rz 320, получают черновым точением, опиливанием драчевым напильником (№ 1 и 0) и т. п. Шероховатость поверхностей, которая соответствует параметрам от Rz 10 до Rz 40 и от Ra 1,25 до Ra 2,5, образуется в результате чистового точения, опиливания личным напильником (№ 2) и т. п. Шероховатость поверхностей, характеризуемая параметрами от Ra 1,25 до Ra 0,16, достигают шлифованием и полированием. Более высокие значения параметров шероховатости получают хонингованием и другими способами.
Ответьте на вопросы?
1. Что означает обозначение 
проставленное у изображения поверхности детали?
2. Как нужно понимать знак 
, проставляемый на чертеже ?
3. В каких случаях на чертеже наносят знак 
?
4. В каком случае обозначение шероховатости выносят в правый верхний угол чертежа?
5. Как следует понимать надпись 
в правом верхнем углу чертежа?
6. Каковы размеры и толщина обводки знаков, обозначающих шероховатость поверхностей?
7. Как по отношению к обозначаемой поверхности располагают знаки 
, 
, 
?
8. Какими правилами можно воспользоваться для проверки правильности расположения обозначения шероховатости при различном положении линий, изображающих обозначаемые поверхности?
Задания к § 6
Упражнение 28
Письменно ответьте на следующие вопросы к рис. 49 (вопросы не переписывайте):
1. Как называется деталь?
2. Из какого материала ее надо изготовить?
3. В каком масштабе выполнен чертеж?
4. Какие виды даны на чертеже?
5. Почему окружности диаметром 18 мм проведены на главном виде штриховыми линиями?
6. Какова шероховатость передней и задней поверхностей, расстояние между которыми 15 мм?
7. Какова шероховатость поверхности, отмеченной буквой в зеленом четырехугольнике?
8. С какой шероховатостью следует обработать отверстия ∅ 10? ∅ 18?
9. Какова шероховатость поверхностей, расстояние между которыми 134 мм?
Упражнение 29
Перечертите в тетрадь рис. 41 и 50, а. Дайте к этим рисункам подписи, в которых изложите основные положения § 6. В начале работы напишите заголовок "Обозначение шероховатости поверхностей". В результате Вы получите конспект § 6.
Рис. 49. Задания для упражнений
Упражнение 30
На рис. 50, а шероховатость поверхностей нанесена правильно. На рис. 50, б из девяти случаев нанесения знаков шероховатости пять даны с ошибками. Запишите в тетради, в чем заключаются эти ошибки и как сделать правильно?
Пример записи: обозначение 
нанесено с обратной стороны. Этот знак надо повернуть на 180°.
Рис. 50. Задания для упражнений
Упражнение 31
Перечертите в тетрадь рис. 51, нанесите размеры и обозначьте шероховатость поверхностей. Размеры определите обмериванием изображения. Шероховатость поверхностей следующая: на рис. 51, а – наклонные поверхности Ra0,4, горизонтальные – Ra0,8, остальные Ra1,6 на рис. 51, б; – наклонные поверхности Ra25, горизонтальная – Ra50, передняя и задняя поверхности обработке не подлежат; на рис. 51, в – наружные цилиндрические поверхности Rа12,5, поверхность отверстия Ra3,2, остальные (в том числе поверхность канавки) Ra25.
Рис. 51. Задания для упражнений
Ответы к упражнениям главы I
A. Цифрой 1 обозначен главный вид, цифрой 2 – вид слева; цифрой 3 – вид сверху.
Б. Чертеж, соответствующий наглядному изображению, помечен цифрой 2 в кружке.
B. Направление В соответствует главному виду, направление А – виду слева, направление Б – виду сверху.
А. Цифрой 1 обозначен главный вид, цифрой 2 – вид слева, цифрой 3 – вид сверху.
Б. Чертеж, соответствующий наглядному изображению, помечен цифрой 3 в кружке.
В. Направление Б соответствует главному виду, направление В – виду слева, направление А – сверху.
Рисунку А соответствует чертеж 2, рисунку Б – чертеж 6, рисунку В – чертеж 5, рисунку Г – чертеж 5, рисунку Д – чертеж 4, рисунку Е – чертеж 7. (На остальную часть задания ответы не даны)
Рис. 34. Правильный чертеж приведен на рис. 34, а. На рис. 34, 6 меньшие размеры нанесены дальше от изображений, чем большие, поэтому размерные линии пересекаются с выносными. На рис. 34, в осевые и основные линии используются в качестве размерных, что недопустимо. На рис. 34, г две размерные линии являются продолжением основных. Допущено пересечение размерной и выносной линии.
Рис. 35. Правильно размерные линии вынесены на рис. 35, б. На рис. 35, а большинство размерных линий расположены внутри изображения, хотя можно было разместить их вне контура изображения, как на рис. 35, б.
Рис. 11. Пример 1: расстояния между штрихами велики; они должны составлять 1-2 мм. Пример 2: длина штрихов различна. Примеры 3 и 4: длина штрихов различна и расстояния между ними не одинаковы.
Рис. 12. Пример 1: расстояния между штрихами велики; они должны составлять 3-5 мм. Пример 2: расстояния между штрихами не одинаковы. Пример 3: различна длина штрихов. Расстояния между ними не одинаковы. Пример 4: не выдержана длина штрихов, она не одинакова.
Пример 1: штриховые линии должны начинаться со штрихов, а осевая линия должна выходить за контур изображения: Пример 2: штрихи на углах должны встречаться. Пример 3: штрихи штриховых и штрихпунктирных линий должны пересекаться между собой и с основными линиями.
Пример 1: центровые линии должны пересекаться в центре. Пример 2: центровые линии не выходят за пределы окружности. Пример 3: отсутствуют центровые линии. Пример 4: центровые линии выходят за пределы окружности более чем на 5 мм.
Правильно подготовлены к работе инструменты, изображенные под номерами 3, 5, 6, 7, 9; под номером 5 показана заточка грифеля "лопаточкой" для проведения сплошных основных линий, а под номером 6 – заточка грифеля для проведения тонких линий.
Правильно записаны размерные числа на рис. 36, г. На рис. 36, а около размерных чисел указаны единицы измерения – миллиметры. Линейные размеры наносят в миллиметрах без указания единиц измерения. На рис. 36, б размерные числа проставлены не у середины размерных линий, а сбоку. На рис. 36, в все числа расположены под размерными линиями, а не над ними.
Правильно нанесены размерные числа на рис. 37, в. На рис. 37, а числа 65, 18 и 19 перевернуты. На рис. 37, б числа 18 и 19 расположены не над линией, а под ней. Числа 20 и 25 нанесены так, что справа они не читаются; правильное расположение см. на рис. 37, е. На рис. 37, г числа 65, 18, 19 и 25 не перпендикулярны к размерным линиям.
Обозначения диаметра и квадрата правильно нанесены на рис. 38, е. На рис. 38, а перед размерными числами пропущены знаки квадрата и диаметра. На рис. 38,6 вместо размера ∅30 записано R15. Так делать нельзя. Нет знака квадрата. На рис. 38, г вместо ∅30 записано R30, что является ошибкой. В нанесении размера квадрата ошибки нет.
Правильно выполнен рис. 39, а.
На рис. 39, б размер ∅10 повторен четыре раза. Рациональнее записать: 4 отв. ∅ 10 (см. рис. 39, а). Вместо буквы s перед цифрой 3 написано "Толщ.". На рис. 39, в перед числом 10 не нанесена запись "4 отв." и знак ∅ , а перед числом 15 нет буквы R. Пропущена буква s, поясняющая, что цифра 3 указывает толщину. На рис. 39, г четыре раза повторен размер R15 (достаточно одного размера R15). Размеры, координирующие положение отверстий, даны между их краями, а не между центрами.
Рис. 40, а. Без ошибок сделаны примеры 1,3,6, 7. В примерах 2 и 4 величины предельных отклонений +0,1 и -0,2 следовало писать размером шрифта меньшим, чем цифры 31 и 33, и расположить соответственно наверху и внизу. В примере 5 цифру 0,3 следовало написать один раз и такой же величины, как цифра 32. В примерах 8 и 9 предельное отклонение 0,1 с минусом надо писать внизу, а 0,2 с плюсом наверху.
Ответы на вопросы.
1. Деталь называется "Планка".
2. Деталь изготовляется из стали марки 45 ГОСТ 1050-74.
3. Масштаб чертежа 1 : 2.
4. На чертеже даны главный вид, вид сверху и вид слева.
5. Окружности диаметром 18 мм проведены на главном виде штриховыми линиями, потому что они находятся на обратной стороне детали и невидимы.
6. Передняя и задняя поверхности детали, расстояние между которыми 15 мм, должны иметь шероховатость Ra1,6.
7. Поверхность, отмеченная буквой а в зеленом квадрате, должна иметь шероховатость Rа3,2.
8. Отверстия диаметром 10 мм должны иметь шероховатость RаЗ,2, а диаметром 18 мм – Rа 12,5.
9. Боковые поверхности, расстояние между которыми равно 134 мм, должны иметь шероховатость Ra12,5.
Обозначения 
и 
нанесены с обратной стороны. Эти знаки нужно повернуть на 180 o . Обозначение 
нанесено 2 раза на одной поверхности. Поскольку здесь цилиндрическая поверхность одна и та же, то нужен лишь один знак. Расположенное в правом верхнем углу чертежа обозначение 
означает, что все поверхности должны иметь одинаковую шероховатость. Однако шероховатость части поверхностей указана на изображении. Поэтому в правом верхнем углу чертежа следует записать 
Детали могут иметь различную шероховатость поверхностей, зависящую от способов их изготовления.
R a – среднеарифметическое отклонение профиля, мкм (1 мкм = 1 м/1000000),
R z – высота неровностей профиля по десяти точкам, мкм.
При обозначении шероховатости параметр R a пишется без символа (например, 0,5), остальные параметры наносят с символами. Стандартом установлено 14 классов шероховатостей деталей. Чем выше класс шероховатости, тем меньше высота неровностей, а следовательно, чище поверхность.
Определение шероховатости поверхности производят сравнением поверхности с соответствующим эталоном или специальными приборами (профилографом, профилометром, двойным микроскопом).
Высота h знаков должна быть равна высоте цифр размерных чисел чертежа. Высота H составляет 1,5. 3 h. Толщина линий знаков должна быть равна 1/2 толщины линии видимого контура. Размеры и толщина линий у знака в правом верхнем углу, взятого в скобки, должны быть такими же, как у знаков, расположенных на чертеже, а у знака перед скобкой – в 1,5 раза больше.
Первый знак – поверхность образована удалением слоя материала (например, точением, сверлением, травлением и т.п.).
Второй знак – поверхность образована без удаления слоя материала (например, литьем, ковкой, прокаткой и т.п.).
Третий знак – поверхность, вид обработки которой конструктором не устанавливается, но указываются параметры R a или R z и другие требования к поверхности.
Отсутствие знака означает, что поверхность не нормируется данным чертежом, т.е. к поверхности не предъявляется никаких требований.
Правила нанесения обозначений шероховатости поверхностей на чертежах:
1. Знаки шероховатости поверхностей располагают на линиях видимого контура, на выносных линиях (ближе к размерной линии) или на полках линий-выносок. При недостатке места допускается располагать знаки на размерных линиях или на их продолжениях и на месте разрыва выносной линии – рис. 4.
2. Знаки шероховатости поверхности располагают на тех изображениях, на которых проставлены размеры данных поверхностей.
3. Острие знака направляется к обрабатываемой поверхности. Знаки располагают относительно основной надписи чертежа так, как показано на рис. 6.
5. Если часть поверхностей детали имеет одинаковую шероховатость, тогда в правом верхнем углу чертежа проставляют обозначение одинаковой шероховатости и условное обозначение (см. рис. 4). Это значит, что все поверхности, на изображении которых не нанесены обозначения шероховатости, должны иметь шероховатость, указанную перед условным обозначением.
6. Если изображена деталь с разрывом, шероховатость проставляется один раз и по возможности ближе к месту указания размера (рис. 4).
7. При наличии в детали поверхностей, шероховатость которых не нормируется, в правом верхнем углу чертежа никаких знаков не ставится (рис. 4).
8. Если шероховатость поверхности детали на смежных участках одного и того же профиля должна быть разной, то между ними проводят сплошную тонкую линию с нанесением соответствующего размера и ставят знак шероховатости
(рис. 4). Через зону штриховки границу между поверхностями с различной шероховатостью не проводят.
9. На чертежах зубчатых колес обозначение шероховатости рабочей поверхности зуба, если не указан его профиль, условно наносят на линию делительной поверхности (рис. 5).
10. Обозначение шероховатости повторяющихся поверхностей (отверстий, зубьев, пазов и т.п.) дается только один раз.
Все классы шероховатости и другие параметры, приведенные в таблице (рис. 3), условно разделены на 5 групп:
I (классы 1. 3) – торцовые поверхности труб, профилей и другого сортового материала, поверхности шкивов, фланцев и т.п.
II (классы 4. 6) – втулки, гладкие части болтов 3 и 4-го классов точности, кронштейны, различные привалочные поверхности.
III (классы 7. 9) – несущие поверхности подшипников, поверхности зубьев и т.п.
IV (классы 10. 13) – поверхности, работающие на трение, поверхности поршневых пальцев и колец, шейки коленчатых валов, кулачков.
На рис. 6 изображены:
1. Сопрягаемые поверхности имеют зазор (d 1 больше d) за счет номиналов и неподвижны относительно друг друга – "а";
2. Сопрягаемые поверхности соединены за счет допуска на изготовление и неподвижны относительно друг друга – "б";