ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ И ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Цель работы: приобретение навыков определения шероховатости по ГОСТ 7016 – 82 с помощью микроскопа МИС-11 и индикаторного глубиномера И-402.

Оборудование и материалы: микроскоп МИС-11, индикаторный глубиномер И-402, образцы-эталоны, детали из древесины и древесных материалов, взятые на разных стадиях выполнения технологического процесса механической обработки.

3.1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

В зависимости от происхождения на поверхности древесины и древесных материалов можно выделить макронеровности и микронеровности, которые различаются не только по форме и размерам, но и по характеру распределения на обработанной поверхности.

Макронеровности возникают из-за несовершенства оборудования (непрямолинейность направляющих станков, прогиб плит пресса и т.п.) либо из-за изменения размеров изделия в результате изменения влажности (покоробленность, разнотолщинность и т.п.). К таким видам неровностей относятся обработочные риски, волнистость, неровности тиснения, структурные неровности, неровности упругого восстановления, неровности разрушения, ворсистость и мшистость.

Различные неровности по-разному оказывают влияние на свойства изделий. Неровности со сравнительно большим шагом характеризуют правильность геометрической формы. Неровности с малым шагом определяют качество поверхности - шероховатость.

Под шероховатостью поверхности понимают совокупность неровностей с относительно небольшим шагом.

Все неровности принято рассматривать в пределах некоторого базового участка, длина которого выбирается с таким расчетом, чтобы были исключены все макронеровности.

Требования к шероховатости должны устанавливаться наибольшими числовыми  значениями  выбранного   параметра  или  его  пределами

независимо от происхождения неровностей. Исключение составляют анатомические неровности, так как они не зависят от способов и режимов обработки, а обусловлены свойствами материала.

В технической документации и чертежах на детали и изделия при указании значений параметров должны быть оговорены случаи, когда ворсистость и мшистость на поверхности допускаются или не допускаются.

Для   обозначения   шероховатости  применяют  четыре  показателя:

R_{m max} , R_m , R_z , R_a или их сочетания с дополнительным параметром S_z.

Рисунок 3.1.  Основные характеристики шероховатости

Параметром R_{m max} чаще пользуются в случаях, когда на поверхностях допускают наличие крупных неровностей H_max, которые могут быть обнаружены при осмотре поверхности невооруженным глазом. Это пиление рамными, дисковыми и ленточными пилами, лущение и строгание шпона. Для контроля параметра R_{m max} применяются приборы: индикаторный глубиномер и оптические приборы: ТСП-4М, МИС-11.

За последнее время в практике измерений шероховатости широкое распространение получили приборы, действие которых основано на непрерывном ощупывании поверхности.

Параметр R_m определяют с помощью непрерывного ощупывания поверхности.

Для определения параметра R_z в пределах базовой длины профиля должны находится не менее 5 неровностей. Под базовой длиной понимают длину участка на контролируемой поверхности, профиль которого используется для определения значения R_z или R_a. В деревообработке используются следующие значения базовой длины: 0,8; 2,5; 8; 25 мм. Чем больше шероховатость, т.е. высота и шаг неровностей, тем больше должна быть базовая длина.

Высота и шаг неровностей дают более емкую характеристику формы неровностей, имеющих большее значение в процессах склеивания и отделки.

Для определения параметров R_m  и R_z  используются приборы с графической записью - профилографы, в некоторых случаях может быть применен МИС-11, снабженный микрометрическим винтом для перемещения предметного столика микроскопа.

Недостатком параметра R_z  является трудоемкая обработка профилограмм, поэтому там, где это возможно заменяют его другим показателем - R_a. Параметры R_z  и R_a  применяются для контроля ДВП, шлифованной древесины и др.

Параметр R_a  лучше определять электромеханическим профилографом-профилометром модели 201.

При перемещении ощупывающей иглы по контролируемой поверхности вертикальные перемещения иглы вызывают электрические сигналы, которые после соответствующего усилия и преобразования фиксируются стрелкой на шкале показывающего прибора как функция среднего значения отклонения иглы от средней линии профиля. Это работа профилометра моделей 283 (296). Профилограф-профилометр модели 252 (250).

Контроль высоты кинематических волн возможен также путем измерения длины волны и определения высоты их расчетным путем. Высота волны определяется по формуле

,

где h - глубина волны, мм;

 l - длина волны, мм (отсчитывают на поверхности 10 волн, замеряют их общую длину и находят среднюю арифметическую величину);

 R_p  - радиус окружности, описываемый лезвием ножа, мм.

Размер образцов для контроля шероховатости для щитовых деталей 300х300 мм, у брусков в натуральную величину или длиной не менее 300 мм.

3.2. Последовательность выполнения работы

3.2.1.Определение параметра  R_{m max}  индикаторным глубиномером

Глубиномер состоит из индикатора часового типа с металлическим наконечником (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2.  Индикаторный глубиномер (И-402, И-405, И-4):

1- контролируемая поверхность; 2 - стержень индикатора; 3 - шкала

Индикаторный глубиномер необходимо зафиксировать в каком-либо приспособлении. Заготовку укладывают на каретку, которая перемещается при помощи маховичка. Настраивают глубиномер и проводят замеры. Результаты испытаний заносят в таблицу 3.1.

                                                                                                  Таблица 3.1

Результаты испытаний по определению параметра R_{m max}