Шероховатость поверхности: определение, профилограмма, параметры оценки.
Шероховатость поверхности — совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине. Измеряется в микрометрах (мкм). Шероховатость относится к микрогеометрии твёрдого тела и определяет его важнейшие эксплуатационные свойства. Прежде всего износостойкость от истирания, прочность, плотность (герметичность) соединений, химическая стойкость, внешний вид. В зависимости от условий работы поверхности назначается параметр шероховатости при проектировании деталей машин, также существует связь между предельным отклонением размера и шероховатостью. Исходная шероховатость является следствием технологической обработки поверхности материала, например, абразивами. В результате трения и изнашивания параметры исходной шероховатости, как правило, меняются.
Параметры шероховатости.
Исходная шероховатость является следствием технологической обработки поверхности материала. Для широкого класса поверхностей горизонтальный шаг неровностей находится в пределах от 1 до 1000 мкм, а высота — от 0,01 до 10 мкм. В результате трения и изнашивания параметры исходной шероховатости, как правило, меняются, и образуется эксплуатационная шероховатость. Эксплуатационная шероховатость, воспроизводимая при стационарных условиях трения, называется равновесной шероховатостью.
Нормальный профиль и параметры шероховатости поверхности.
На рисунке схематично
показаны параметры шероховатости,
где: 
—
базовая длина; 
—
средняя линия профиля; 
—
средний шаг неровностей профиля; 
—
средний шаг местных выступов профиля; 
—
отклонение пяти наибольших максимумов
профиля; 
—
отклонение пяти наибольших минимумов
профиля; 
— расстояние от
высших точек пяти наибольших максимумов
до линии, параллельной средней и не
пересекающей профиль; 
—
расстояние от низших точек пяти наибольших
минимумов до линии, параллельной средней
и не пересекающей профиль; 
—
наибольшая высота профиля; 
—
отклонения профиля от линии
; 
—
уровень сечения профиля; 
—
длина отрезков, отсекаемых на уровне
.
Высотные параметры:
Ra — среднее арифметическое из абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины;
Rz — сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины;
Rmax — наибольшая высота профиля;
Шаговые параметры:
Sm — средний шаг неровностей;
S — средний шаг местных выступов профиля;
tp — относительная опорная длина профиля, где p — значения уровня сечений профиля из ряда 10; 15; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90 %.
Ra, Rz и Rmax определяются на базовой длине l, которая может принимать значения из ряда 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,80; 2,5; 8; 25 мм.
Параметр Ra является предпочтительным.
Выбор параметров шероховатости поверхности. Требования к направлению неровностей.
Выбор параметров шероховатости поверхности производится в соответствии с функциональным назначением сопряжения и требованиями эксплуатации данной поверхности. При назначении параметров шероховатости поверхностей следует проверить возможность их достижения в связи с рациональными методами обработки детали.
При необходимости дополнительно к параметрам шероховатости поверхности устанавливаются требования к направлению неровностей поверхности, к способу или последовательности способов получения (обработки) поверхности.
Для номинальных числовых значений параметров шероховатости должны устанавливаться допустимые предельные отклонения.
Допустимые предельные отклонения средних значений параметров шероховатости в процентах от номинальных следует выбирать из ряда 10; 20; 40. Отклонения могут быть односторонними и симметричными.
Требования к шероховатости поверхности не включают требований к дефектам поверхности, поэтому при контроле шероховатости поверхности влияние дефектов поверхности должно быть исключено. При необходимости требования к дефектам поверхности должны быть установлены отдельно.
Допускается устанавливать требования к шероховатости отдельных участков поверхности (например, участкам поверхности, заключенным между порами крупнопористого материала, к участкам поверхности срезов, имеющим существенно отличающиеся неровности).
Требования к шероховатости поверхности отдельных участков одной поверхности могут быть различными.