Задание № 4 Обработка профилограммы шероховатости поверхности детали

По профилограмме шероховатости поверхности детали (рис. 4.1) определить параметры шероховатости R_z, R_a, R_max, S, построить график t_p=f(p).

Рис. 4.1. Профилограмма шероховатости поверхности детали

1. Определение R_z.

На профилограмме выбирается участки с наиболее характерными выступами и впадинами, по которым сначала проводятся линии высот и впадин, далее средняя линия m-m (рис. 4.2). Производят измерения, например линейкой, пяти наибольших высот выступов y_pi и пяти глубин впадин профиля y_vi (рис. 4.3), полученные значения записывают в табл. 4.1.

а) построение вспомогательной прямой по наиболее характерным выступам

б) определение средней линии m-m

в) окончательный вид средней линии m-m, линий высот и впадин

Рис. 4.2. К определению средней линии m-m, линий высот и впадин

Рис. 4.3. Определение пяти наибольших высот выступов y_pi и пяти глубин впадин профиля y_vi

Таблица 4.1

Измерение и расчет R_z

i	1	2	3	4	5	Rz, мкм	l, мм
ypi	15,1	14,1	19,5	16,5	16,2
yvi	-19,5	-10,2	-10,7	-11,4	-9,6	7,14	0,8

Профилограмма имеет вертикальное увеличение р раз. Разделив на р, получаем истинное значение в мм; умножив на 1000, получаем в мкм.

где y_p – высота i-го наибольшего выступа профиля; y_v – глубина i-й наибольшей впадины профиля; вертикальное увеличение (в.у.) р=4000. Тогда:

По ГОСТ 2789–73 определяется значение базовой длины l, соответствующее полученному . При =7,14 мкм, l =0,8 мм

2. Определение параметра R_a.

Весь участок базовой длины разбивается на интервалы = 5 мм. При этом необходимо помнить, что базовая длина l =0,8 мм и горизонтальное увеличение p=400, тогда в масштабе l =0,8400=320 мм. Восстанавливаются перпендикуляры к средней линии из этих точек до пересечения с линией выступов и впадин. Измеряются расстояния от линии действительного профиля (между линией выступов и впадин) до средней линии y_i (рис. 4.4), результаты измерений сводятся в табл. 4.2.

Рис. 4.4. Определение параметра R_a

Таблица 4.2

Измерение R_а

i	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
yi	0	12,4	5,2	5,4	8,1	13,2	15	2,2	11,7	7,2	1,1	6	3,6
i	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26
yi	2,1	9,2	5,1	3,9	5,5	14,9	0	1,7	8,9	13,7	13,5	19,5	4
i	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39
yi	11,4	5	10,1	5	10,7	2,5	5,9	5,2	19,5	10,7	4,6	9,8	10,6
i	40	41	42	43	44	45	46	47	48	49	50	51	52
yi	9,7	5,1	8,4	7	0	15,1	1,1	2,9	15,3	11,7	6,9	3,8	6,5
i	53	54	55	56	57	58	59	60	61	62	63	64	65
yi	5,8	9,3	0	12,5	7	2,7	11,7	4,9	0,5	8,6	6,8	0,9	6,8

Значение R_a определяют по формуле

Разделив R_а на р, получаем истинное значение R_a в мм; чтобы получить в мкм, нужно умножить на 1000.

3. Определение R_max.

На участке базовой длины l через наивысшую точку выступов проводится линия, параллельная средней линии – линия выступов, и через низшую точку впадин параллельно средней линии – линия впадин (рис. 4.3). Расстояние между линией выступов и линией впадин даст значение R_max в мм, которое определяется по формуле.

Умножив R_max на 1000 и разделив на р, получим истинное значение R_max в мкм:

4. Определение значения среднего шага местных выступов S.

Для этого на участке базовой длины l измеряются последовательно шаги местных выступов S_i (рис. 4.5), измеренные значения записываются в табл. 4.3.

Рис. 4.5. Определение значения среднего шага местных выступов S

Таблица 4.3

Значения среднего шага местных выступов S

i	1	2	3	4	5	6	7	8
Si	18,9	16,5	14,3	16,9	18,3	18,8	21,1	21,2
i	9	10	11	12	13	14	15	16
Si	18,2	15,8	18,8	17,4	14,5	14,6	24,1	16,2
i	17
Si	14,6

Средний шаг местных выступов определяется по формуле:

Разделив S на q (горизонтальное увеличение), получим истинное значение S, мм:

5. Определение значения среднего шага неровностей S_m.

В пределах базовой длины определяются последовательно шаги по средней линии S_mi (рис. 4.6), измеренные значения записываются в табл. 4.4.

Рис. 4.6. Определение значения среднего шага неровностей S_m

Таблица 4.4

Значения среднего шага неровностей S_m

i	1	2	3	4	5	6	7	8
Smi	17,8	16,2	16,6	11,9	19,1	19,3	25	21,6
I	9	10	11	12	13	14	15	16
Smi	15,7	18,3	19,3	14,1	12,9	20,8	21,4	15,7
i	17	18
Smi	14,4	15,2

Средний шаг неровностей определяется:

Разделив S_m на q (горизонтальное увеличение), получим истинное значение S_m , мм.

6. Определение значения величины относительной опорной длины t_p на различных уровнях и построение графика t_p=f(p).

Проводятся последовательно секущие прямые на уровнях p, равных 25%; 50%; 75% от R_max, откладывается от линии выступов.

Измеряются величины опорной длины на каждом уровне (рис. 4.7); t_p каждого уровня определяются как

%

где b_i и l берутся в мм.

а) t_p75

б) t_p50

в) t_p25

Рис. 4.7. Определение значения величины относительной опорной длины t_p на различных уровнях

Построение графика t_p=f(p).

Рис. 4.8. Кривая нарастания опорной длины профиля