Измерение шероховатости поверхности

 

Цель работы: Ознакомиться с основными методами и средствами измерения шероховатости поверхностей.

Объект измерения - деталь с плоской или цилиндрической поверхностью R_a= 0,02 … 10 мкм

1. Краткие теоретические сведения

1.1. Нормируемые параметры шероховатости.

 

Реальная поверхность детали образуется в процессе ее изготовления и в отличие от идеальной геометрической поверхности, изображаемой на чертежах, всегда имеет неровности различной формы и высоты в виде выступов и впадин с небольшим расстоянием между ними.

Шероховатость поверхности - это совокупность неровностей обработанной поверхности с относительно малыми шагами, рассматриваемых на определенной длине.

Шероховатость поверхности определяют по ее профилю, который образуется в сечении этой поверхности плоскостью, перпендикулярной к номинальной поверхности. Для отделения шероховатости поверхности от других неровностей с относительно большими шагами (отклонения форм и волнистости) ее рассматривают в пределах ограниченного участка, длина которого называется базовой длиной - . Базой для отсчета отклонений профиля является средняя линия профиля - линия, имеющая форму номинального профиля и проведенная так, что в пределах базовой длины среднее квадратичное отклонение измеряемого профиля до этой линии было минимальным (рис. 10.1)

 

Рис.10.1. Профилограмма.

 

Линия, эквидистантная средней линии и проходящая через высшую точку профиля в пределах базовой длины, называется линией выступов профиля.

Расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины представляет собой наибольшую высоту неровностей профиля .

Высота выступа профиля  - это расстояние от средней линии профиля до высшей точки выступа профиля.

Глубина впадины профиля  - это расстояние от средней линии профиля до низшей точки впадины профиля.

Согласно рекомендациям Международной организации по стандартизации (ISO), шероховатость поверхности изделий независимо от материала и способа изготовления, (кроме ворсистой поверхности), можно оценивать одним или несколькими параметрами: средним арифметическим отклонением профиля , высотой неровностей профиля по десяти точкам , наибольшей высотой неровностей профиля , средним шагом неровностей , средним шагом местных выступов профиля , относительной опорной длиной профиля  (p- значение уровня сечения профиля).

Среднее арифметическое отклонение профиля - среднее арифметическое из абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины

,                                   (10.1)

где n - число выбранных точек профиля на базовой длине;

y - отклонение профиля или расстояние между точкой профиля и базовой (средней) линией.

Высота неровностей профиля по десяти точкам - сумма средних абсолютных значений пяти наибольших выступов профиля и глубин наибольших впадин профиля в пределах базовой длины

,                 (10.2)

где  - высота i-го наибольшего выступа профиля,

 - глубина i-той наибольшей впадины профиля.

Средний шаг неровностей профиля  - среднее значение шага неровностей профиля в пределах базовой

длины - .

,                                        (10.3)

где -тый шаг неровностей - отрезок средней линии профиля, содержащий неровность профиля,

n - число неровностей профиля по средней линии.

Средний шаг местных выступов профиля S - среднее значение шагов местных выступов профиля, находящихся в пределах базовой длины l

,                                             (10.4)

где -тый шаг местных выступов профиля, т.е. отрезок средней линии между проекциями на нее наивысших точек соседних местных выступов профиля,

n - число шагов местных выступов профиля.

Относительная опорная длина профиля - отношение суммы длин отрезков , отсекаемых в пределах базовой длины в материале детали линией, эквидистантной средней линии и расположенной на заданном расстоянии от линии выступов профиля (уровне сечения p), к базовой длине. Уровень сечения p выражают в % от .

                                              (10.5)

 

1.2. Средства измерения параметров шероховатости.