Задача 4. Шероховатость поверхности

Согласно определению ГОСТ 2789-73 [5]Шероховатость поверхности — совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине, образующих рельеф поверхности. 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. [5]

Основные, нормируемые ГОСТом 25142-82, параметры шероховатости для оценки неровностей поверхности. [5]

Среднее арифметическое отклонение профиля Ra – среднее арифметическое абсолютных значений отклонения профиля в пределах базовой длины [5]

где y – отклонение профиля, определяемое расстоянием между любой точкой профиля и средней линией;

n – число выбранных точек на базовой длине.

Высота неровностей профиля по десяти точкам Rz – сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубины пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины (рис. 2, б). [6]

,

где y_pi - высоты i-го наибольшего выступа профиля;

y_vi - глубина i-й наибольшей впадины профиля.

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. [1,2,3]

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 [3].

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. [1,2,3]