1.2.1. Волнистость поверхности

Волнистость поверхности – это совокупность периодически повторяющихся неровностей, у которых расстояния между смежными возвышенностями или впадинами превышают базовую длину l для имеющейся шероховатости поверхности.

Волнистость занимает промежуточное положение между шероховатостью и погрешностями формы поверхности (см. рис. 1.3). Критерием для их разграничения служит отношение шага S к высоте неровностей R.

Рис.1.3. Классификация геометрических характеристик качества поверхности

1.2.2. Шероховатость поверхности

Шероховатость. Что это и зачем?

Несомненно, каждый из нас пользовался очками и знает, что если укладывать очки стеклами на поверхность, то через некоторое время на стеклах появляются риски, а затем матовость. Именно это и есть шероховатость поверхности. Сразу же можно провести эксперимент, расположив несколько капель воды на наклонно установленном стекле очков. С гладкой поверхности капли скатятся а, на шероховатой останутся. Теперь обратимся к паре вал-отверстие. Изготовив их с малой шероховатостью (как стекла очков), казалось бы, можно добиться малого износа пары. Однако вращение всегда сопровождается трением и нагревом, а здесь вступают и другие явления, которые могут привести к заклиниванию. Выход известен, это введение масленой плёнки между валом и отверстием. Из эксперимента с очками ясно, что для удержания масленой планки нужны соответствующие характеристики шероховатости поверхности. Для иных целей нужны другие характеристики поверхности.

Применение тех или иных методов обработки материалов позволяет получать различные характеристики поверхности.

Несомненно, субъективно поверхность определяется как блестящая, хорошая, средняя. Для шероховатости поверхности такие субъективные оценки применены, быть не могут.

Шероховатость поверхности представляет собой совокупность неровностей, образующих рельеф реальных поверхностей с относительно малыми шагами.

1.2.3. Исходные положения

Для полного понимания геометрических характеристик поверхности рассмотрим исходные принципы и положения.

Реальная поверхность 1 - это поверхность, ограничивающая тело и отделяющая его от окружающей среды (рис. 1.4 а)

Номинальная поверхность 2 - поверхность, заданная в технической документации без учета допускаемых отклонений (рис. 1.4 б), в данном случае плоскость.

Рис. 1.4. Реальная и номинальная поверхности

Базовая линия (поверхность) - линия (поверхность) заданной геометрической формы, определенным образом проведенная относительно профиля (поверхности) и служащая для оценки геометрических параметров поверхности.

Длина базовой линии, обозначается l и используется для выделения неровностей, характеризующих шероховатость поверхности (рис. 1.5)

Длина оценки L – длина, на которой оценивается значения параметров шероховатости поверхности (может состоять из одной или нескольких базовых длин).

Рис. 1.5. Базовая линия и длина оценки

Профиль поверхности – линия пересечения поверхности с плоскостью.

Профиль реальной поверхности 1 – линия пересечения реальной поверхности с плоскостью (рис. 1.6 а)

Профиль номинальной поверхности 2 – линия пересечения номинальной поверхности с плоскостью (рис. 1.6 б).

Рис. 1.6. Профиль поверхности

Средняя линия профиля m - базовая линия, имеющая форму номинального профиля и проведенная так, чтоб в пределах базовой длины среднее квадратическое отклонение профиля до этой линии было минимально (рис. 1.7).

О тклонение профиля y - расстояние между точкой профиля и базовой линией (рис. 1.8.) (за эту линию удобно принимать среднюю m-m, но может быть принята и другая).

Рис. 1.7. Средняя линия Рис. 1.8. Отклонение профиля

Линия выступов профиля - линия, эквидистантная средней, линии, проходящая через высшую точку профиля в пределах базовой длины (рис. 1.9)

Выступ профиля - часть реального профиля, соединяющая две соседние точки пересечения его со средней линией профиля, направленная из тела (рис. 1.10).

Рис. 1.9. Линии выступов, Рис.1.10.Выступ профиля

впадин профиля

Впадина профиля - часть реального профиля, соединяющая две соседние точки пересечения его со средней линией, направленная в тело (рис. 1.11).

Н еровность профиля - выступ профиля и сопряженная с ним впадина профиля (рис. 1.12).

Рис.1.11. Впадина профиля Рис. 1.12. Неровность профиля

Местный выступ – часть профиля расположенная между двумя соседними минимумами профиля (мвс) (рис. 1.13.).

Местная впадина – часть профиля расположенная между двумя соседними максимумами профиля (мвп) (рис. 1.14)

Рис.1.13. Местный выступ Рис.1.14. Местная впадина

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