Основные параметры шероховатости поверхности
Под шероховатостью поверхности понимают совокупность микронеровностей высотой около 10–2...103 мкм с шагом меньшим, чем базовая длина l, используемая для ее измерения.
Базовой длиной l называют длину базовой линии, используемой для выявления микронеровностей, характеризующих шероховатость обработанной поверхности, и для количественного определения ее параметров.
Срез, иллюстрирующий шероховатость обработанной поверхности при его многократном горизонтальном и вертикальном увеличении, представлен на рис. 10.
Для измерения шероховатости используются приборы в основном двух видов: бесконтактные, например оптические, и контактные – щуповые. Щуповые делятся на профилометры, непосредственно показывающие значение измеренных параметров, и профилографы, записывающие профилимикронеровностей поверхности (профилограммы). Профилограммы записываются в направлении наибольшего значения шероховатости. В частности, для поверхности, изображенной на рис. 10, в направлении оси X (рис. 11).
|
|
Так как высота неровностей профиля шероховатости измеряется в мкм, а их шаг – в мм, то профилограммы записываются с различным горизонтальным и вертикальным увеличением (рис. 12). При этом истинный профиль шероховатости приобретает искаженный вид (рис. 13). Если установить одинаковое горизонтальное и вертикальное увеличение, то для записи потребуется несколько метров профилограммной ленты. Такие профилограммные данные неудобны в использовании, обработке, приводят к увеличению расхода профилограммной ленты, а поэтому на практике не применяются.
Шероховатость в соответствии с ГОСТ 2789–73 характеризуется следующими параметрами:
Ra – среднее арифметическое отклонение профиля, мкм:
или,
где l – базовая длина (длина контролируемого участка поверхности); yi – текущая величина ординаты профиля шероховатости;
N – число рассматриваемых координат профиля шероховатости;
Rz – высота неровностей профиля по десяти точкам, мкм:
,
где hi – высота i -го выступа; h'i – глубина i -й впадины профиля;
R max – наибольшая высота неровностей профиля, мкм;
S m – средний шаг неровностей профиля, мм:
,
где Smi – значение i -го шага неровностей по средней линии в пределах базовой длины;
Рис. 10. Срез, иллюстрирующий шероховатость обработанной поверхности, при его многократном увеличении
Рис. 11. Истинный профиль шероховатости поверхности при его многократном увеличении
Рис. 12. Изометрическое изображение шероховатости, полученное при различном горизонтальном и вертикальном увеличении
|
|
Рис. 13. Профилограмма шероховатости поверхности
S – средний шаг местных выступов профиля, мм:
,
где Si – значение i -го шага по вершинам местных выступов;
tp – относительная опорная длина профиля, %:
,
где η p – опорная длина профиля на уровне р (уровень сечения профиля).