Параметры шероховатости
Поверхностные неровности относятся к геометрическим параметрам и представляют собой сложную периодическую структуру. Поскольку профиль содержит большой объем случайных значений неровностей, то для большинства нормируемых параметров принимают усредненные значения.
Число геометрических параметров для оценки шероховатости поверхности достигает более 40 наименований.
Все основные определения, параметры шероховатости и их числовые значения приведены в ГОСТ 2789-73 и ГОСТ 25142-82.
Однако для практического нормирования используют шесть параметров, которые делят на три группы:
— высотные: Ra — среднее арифметическое отклонение профиля; Rz — высота неровностей профиля по десяти точкам; Rmax — наибольшая высота профиля;
— шаговые: Sm — средний шаг неровностей профиля; S — средний шаг местных выступов профиля;
— параметр формы: tp — относительная опорная длина профиля, где р – значение уровня сечения профиля.
Рассмотрим кратко эти нормируемые параметры.
Среднее арифметическое отклонение профиля
Среднее арифметическое отклонение профиля Ra — среднее арифметическое абсолютных значений отклонений профиля от средней линии в пределах базовой длины, т.е. определяет среднюю высоту всех неровностей профиля.
где n – количество выбранных точек.
Стандартом ГОСТ 2789-73 установлены предпочтительные значения, которыми и следует в первую очередь пользоваться.
Параметр Ra является наиболее часто встречающимся и предпочтительным, так как его определяют по значительно большему числу точек профиля, чем Rz. Из всех параметров шероховатости наиболее часто применяют параметры Ra и Rz. Использование параметра Rа 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.
Высота неровностей профиля по десяти точкам
Высота неровностей профиля по десяти точкам Rz —сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины. Выбирают наибольшие неровности.
Числовые значения параметра Rz определены стандартом ГОСТ 2789-73.
Использование параметра Rz в качестве контрольного в значительной степени определяется способами измерения рассматриваемых параметров. Rz рекомендуется использовать при значениях высоты неровностей 320... 10 и 0,1 ...0,025 мкм, в остальных случаях — Ra.
Наибольшая высота профиля
Наибольшая высота профиля Rmax — расстояние между линией выступов и линией впадин профиля в пределах базовой длины. Линии выступов и впадин проходят в пределах базовой длины через наиболее высокую и низкую точки профиля соответственно.
Числовые значения параметра Rmax определены стандартом ГОСТ 2789-73 и совпадают со значениями Rz.
Средний шаг неровностей профиля
Средний шаг неровностей профиля Sm — среднее значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины.
Числовые значения параметра Sm определены стандартом ГОСТ 2789-73.
Средний шаг местных выступов профиля
Средний шаг местных выступов профиля S — среднее значение шага местных выступов профиля в пределах базовой длины.
Числовые значения параметра S определены стандартом ГОСТ 2789-73 и совпадают со значениями параметра Sm.
Относительная опорная длина профиля
Опорная длина профиля – сумма длин отрезков в пределах базовой длины, отсекаемых на заданном уровне в материале профиля линией, эквидестантной базовой линии.
Относительная опорная длина профиля tp — отношение опорной длины профиля к базовой длине.
где р – значение уровня сечения профиля.
Уровень сечения профиля – расстояние между линией выступов профиля и линией, пересекающей профиль эквидестантно линии выступов.
Значения уровня сечения профиля р отсчитывают от линии выступов и выбирают из ряда: 5; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90 % Rmax.
Числовые значения t выбирают из ряда: 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90 %.
Опорная длина комплексно характеризует высоту и форму неровностей. В продольном направлении позволяет судить о фактической площади контакта при контактировании шероховатых поверхностей на заданном уровне сечения р.
Некоторые специальные технологические методы окончательной обработки позволяют получить на поверхностях регулярный заранее заданный микрорельеф из канавок или лунок определенной формы. ГОСТ 24773-81 устанавливает характеристики таких параметров.
Важной геометрической характеристикой поверхности является направление неровностей.
При необходимости дополнительно к параметрам шероховатости поверхности устанавливаются требования к направлению неровностей, к способу или последовательности способов их получения.
