Цель работы: Ознакомиться с основными методами и средствами измерения шероховатости поверхностей.
Объект измерения - деталь с плоской или цилиндрической поверхностью Ra= 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.