Белорусский национальный технический университет

Кафедра: «Стандартизация, метрология и информационные системы»

Измерение параметров шероховатости поверхности Лабораторная работа №4.1

По дисциплине «Нормирование точности и технические измерения»

2010

Измерение параметров шероховатости поверхности

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: ознакомление с методикой определения значений параметров шероховатости поверхности.

ЗАДАЧИ: 1. Провести анализ требований к точности микрогеометрии контролируемой поверхности, выбрать методы их оценки.

2. Определить значения параметров шероховатости поверхности.

3. Дать заключение о годности детали по контролируемым параметрам.

ОБЪЕКТ КОНТРОЛЯ: пластина с плоской контролируемой поверхностью, полученной чистовым строганием, фрезерованием или шлифованием.

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

Станковые приборы: профилограф - профилометр.

Меры и вспомогательные устройства: образцы шероховатости.

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ

Используется метод непосредственной оценки профиля поверхности. Параметры шероховатости оцениваются по показывающему устройству прибора или измеряются косвенно по профилограмме.

ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

Деталь устанавливается на столике прибора и ориентируется так, чтобы угол наклона исследуемой поверхности к линии движения измерительного преобразователя был незначительным. Для этого осуществляют пробные проходы измерительного преобразователя с оценкой результата по шкале прибора без включения записывающего прибора. Базовую линию выбирают в соответствии с назначенными параметрами шероховатости, если ее значение не нормировано

После установки детали на столике прибора и выбора базовой длины измеряют параметры шероховатости и записывают профилограммы. Измерения повторяют на ряде участков, чтобы получить достаточное представление о контролируемой поверхности. Число и расположение трасс выбирают в зависимости от конфигурации и размеров поверхности, а также от разбросов получаемых результатов измерений. Направление измерений, если оно не оговорено. Должно обеспечивать выявление максимальных значений параметров шероховатости поверхности. Если на поверхности детали есть явно выраженные регулярные следы обработки, трасса измерения должна быть направлена перпендикулярно к ним.

Обработка и оформление результатов измерений Шероховатость поверхности

Реальная поверхность, ограничивающая деталь, в отличие от номинальной геометрически правильной и гладкой - имеет сложный рельеф, характеризующийся микро и макрогеометрией.

К микрогеометрии реальной поверхности детали относят шероховатость. Термины, определения и значения параметров шероховатости поверхности установлены ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики.

Шероховатость поверхности - совокупность неровностей с относительно малыми шагами, выделенная с помощью базовой длины.

Базовая длина 1 - длина базовой линии, используемая для выделения неровностей, характеризующих шероховатость поверхности.

Количественная оценка шероховатости, как правило, производится от средней линии профиля m - базовой линии, имеющей форму номинального профиля и проведенной так, что в пределах базовой длины среднее квадратическое отклонение профиля (y_i - расстояние между любой точкой профиля и средней лини­ей) от этой линии минимально.

Шаг неровностей профиля - отрезок средней линии профиля, ограничивающий неровность профиля.

Для количественной оценки шероховатости поверхности установлено шесть параметров (см. рисунок 1).

Наибольшая высота неровностей профиля R мах - расстояние между линией выступов профиля и линией его впадин в пределах базовой длины.

Линия выступов профиля - линия, эквидистантная средней линии, проходящей через высшую точку профиля в пределах базовой длины.

Линия впадин профиля – линия эквидистантная средней линии, проходящей через низшую точку профиля в пределах базовой длины.

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

^Rz ⁼

_{Среднее арифметическое отклонение профиля Rа - среднее арифметическое абсолютных значений отклонения профиля от средней линии в пределах базовой длины}

_,

_{где N– число выбранных точек}

_{Средний шаг неровностей профиля Sm - среднее значение шага неровностей профиля по средней линии в пределах базовой длины}

S_{m =} 1/N Smi,

_{где Smi - шаг неровностей, равный длине отрезка средней линии между точками пересечения ее с одноименными сторонами соседних неровностей;}

_{где N - число шагов по средней линии в пределах базовой длины.}

Средний шаг местных выступов профиля S - среднее значение шага местных выступов профиля в пределах базовой длины

S = 1/N S_i ,

^{где N - число шагов неровностей по вершинам в пределах базовой длины.}

Относительная опорная длина профиля t_р - отношение опорной длины профиля к базовой длине

t_p = 1/L B_{i ,}

где р – заданный уровень сечения профиля Вi значение отрезков, отсекаемых в пределах базовой длины на выступах профиля линии эквидистантной средней линии и расположенной на заданном уровне сечения от линии выступов.

Уровень сечения профиля р - расстояние между линией выступов профиля и линией, пересекающей профиль эквидистантной линии его выступов. Его выражают в процентах от наибольшей высоты неровностей профиля:

р = Р/R_max 100% ,

где Р - расстояние между линией выступов и заданным уровнем сечения профиля.

Так как р и t_p относительные величины, их расчет можно вести в реальном масштабе профилограммы. Оценка шероховатости поверхности проводится с использованием бесконтактных и контактных средств измерений.