7. Стандартизация параметров шероховатости и волнистости.

Шероховатостью поверхности называют совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами, выделенную с помощью базовой длины (ГОСТ 25142—82).

Базовая длина l  длина базовой линии, используемой для выделения неровностей, характеризующих шероховатость поверхности.

Параметры шероховатости в направлении высоты неровностей:

1. R_a – среднее арифметическое отклонение профиля.

2) R_z – высота неровностей профиля по десяти точкам.

3) R_max – наибольшая высота неровностей профиля.

Параметры шероховатости в направлении длины профиля

4) S_m  средний шаг неровностей профиля. Среднее значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины l:

5) S  средний шаг местных выступов (неровностей) профиля по вершинам. S  среднее значение шага местных выступов профиля в пределах базовой длины l:

Параметры шероховатости, связанные с формой неровностей профиля.

6) _p  опорная длина профиля. _p  сумма длин отрезков b_i, отсекаемых на заданном уровне р в материале профиля линией, эквидистантной средней линии т в пределах базовой длины

7) t_p  относительная опорная длина профиля (поверхности). t_p  отношение опорной длины профиля (поверхности) к базовой длине, выраженной в % (p – уровень, взятый в % от R_max):

Волнистостью поверхности называется совокупность периодически повторяющихся неровностей, у которых расстояния между смежными возвышенностями или впадинами превышают базовую длину.

Волнистость занимает промежуточное положение между отклонениями формы и шероховатостью поверхности. Стандарта на волнистость нет. Есть рекомендации ISO, согласно которым предусмотрено два параметра: S_w  шаг волнистости, W_z – высота волнистости.

И з всех перечисленных параметров шероховатости наиболее часто применяют параметры Ra и Rz. Параметр Ra является предпочтительным, так как его определяют по значительно большему числу точек профиля, чем Rz. Использование параметра Rz в качестве контрольного в значительной степени определяется способами измерения рассматриваемых параметров. Значения Ra преимущественно измеряют с помощью приборов, снабженных датчиками с алмазной иглой. Определение Ra на грубых поверхностях связано с опасностью поломки алмазной иглы, а на очень гладких - с низкой достоверностью результатов из-за того, что радиус конца иглы не может фиксировать очень малые неровности. Поэтому Rz рекомендуется использовать при значениях высоты неровностей 320... 10 и 0,1 ...0,025 мкм, в остальных случаях — Ra.

Требования к шероховатости поверхности деталей и выбор параметров для ее оценки устанавливаются исходя из функционального назначения поверхности для обеспечения заданного качества поверхности.

8. Обозначение параметров шероховатости и технической документации. Связь эксплуатационных параметров с показателями точности. Методы и средства контроля.

Базовая длина - длина базовой линии l, длина линиии, используемой для выделения неровностей.

Средняя линия - средняя линия профиля (m-на рисунке), линия, имеющая форму номинального профиля, с минимальным среднеквадратическим отклонением профиля, от этой линии и отсчитывают все числовые значения для шероховатости:

Шероховатости должны соответствовать заданным показателям точности, т.к. в процессе эксплуатации деталь прирабатывается и точность устанавливается эксплуатационными параметрами (требования к детали в процессе работы).

Сравнительный бесконтактный метод основан на сравнении реальной поверхности изделия с образцами шероховатости, которые имеют стандартные значения параметра Ra (ГОСТ 9378-93) и изготавливаются для определенных способов обработки материалов. Контрольные образцы представляют собой набор пластин или образцовых деталей, которые обработаны с определенной шероховатостью. Этот метод является простым и доступным, обеспечивает достоверность контроля при Ra >1,25 мкм и Rz >10 мкм и широко применяется в цеховых условиях. Для повышения точности оценки используют сравнительные микроскопы, в которых рядом ставят образец и контролируемую деталь. Вместо образцов шероховатости могут быть также применены аттестованные образцовые детали. Этот метод находит применение при единичном производстве изделий.

Механический контактный метод предусматривает измерение параметров шероховатости с помощью щуповых приборов (профилометров и профилографов). Числовые значения параметров шероховатости определяются либо непосредственно по шкале прибора (профилометров), либо по увеличенным изображениям профиля или записанной профилограмы разреза (профилографов). При контактных методах измерения шероховатости поверхности по контролируемой поверхности перемещается алмазная или стальная игла (с радиусом закругления 1 ÷ 12 мкм). При этом она осуществляет микроперемещения по направлению своей оси, соответствующие изменению профиля поверхностных неровностей. Эти микроперемещения усиливаются и регистрируются отсчетными устройствами. Профилографы позволяют автоматическиполучить увеличенную запись микропрофиля поверхности в виде профилограммы.

Оптический метод представляет собой измерение параметров шероховатости бесконтактными оптическими приборами (двойными микроскопами, микроинтерферометрами и др.). Оптические приборы для измерения параметров шероховатости поверхности (ГОСТ 9847-79) основаны на принципе одновременного преобразования профиля поверхности и предназначены для измерения параметров Rmax; Rz; S по ГОСТ 2789-73.