Методичка. Шероховатость поверхности. МУ к лабораторной работе 5

Параметры Rmax, S, Sm, tp нормируют в случаях, когда по функциональным требованиям необходимо ограничить полную высоту неровностей профиля, шаг неровностей или их форму, параметр Rz – когда прямой контроль параметра Ra по техническим причинам не представляется возможным (например, для поверхностей, имеющих малые размеры или сложную конфигурацию).

Таблица 1

Параметры шероховатости, обеспечивающие определенные эксплуатационные свойства поверхности

12

13

Продолжение таблицы 2

3. Методы и средства контроля шероховатости поверхности

Контроль шероховатости поверхности может осуществляться: 1) сравнением (визуально или с помощью микроинтерферометра) реальной поверхности изделия с рабочими образцами

14

шероховатости, которые имеют стандартизованные значения параметра Ra;

2) измерением параметров шероховатости с помощью щуповых или оптических приборов.

Числовые значения параметров шероховатости определяются либо непосредственно по шкале приборов (профилометров), либо по увеличенному изображению профиля или записанной профилограмме сечения профиля (на приборах – профилографах).

Если в технических требованиях не задано направление измерения шероховатости, то измерения производят в том направлении, где имеется наиболее грубая шероховатость. При механической обработке резанием этому условию соответствует направление измерения, перпендикулярное главному движению при резании (поперечная шероховатость).

Для проведения лабораторной работы используются контактные приборы последовательного преобразования профиля. Эти приборы являются наиболее совершенными для измерения шероховатости поверхности, позволяющими измерить почти все параметры шероховатости, регламентированные ГОСТ 25142 – 82, кроме того, с помощью этих приборов наиболее просто измерять предпочтительный параметр шероховатости Ra.

3.1. Профилометр 283 с унифицированной электронной системой

Профилометр 283 представляет собой контактный щуповой прибор для определения числового значения параметра шероховатости Ra и является высокочувствительным прибором, предназначенным для измерения поверхностей деталей с твердостью не менее НВ 10, сечение которых в плоскости представляет прямую линию.

Принцип действия прибора основан на ошупывании измеряемой поверхности алмазной иглой с радиусом кривизны при вершине 10мкм и преобразовании с помощью механотронного

15

преобразователя механических колебаний иглы в пропорциональные изменения электрического напряжения.

Общий вид профилометра (мод. 283) показан на рис. 4. Датчик 1 с алмазной ощупывающей иглой закреплен в

гнезде штока привода 2. Привод установлен на вертикальной стойке с плитой, на которую устанавливают призму 6 для контролируемой детали.

Привод предназначен для перемещения датчика по измеряемой поверхности и осуществления отсечки шага. Отсечка шага на приводе имеет два значения – 0.8 мм и 0.25мм, соответствующие значениям базовых длин. При отсечке шага 0,25мм скорость перемещения датчика соответствует 0,25мм/с; при отсечке шага 0,8мм – 0,8мм/с; выходные электрические сигналы с датчика поступают на электронный блок 3. Отсчет результатов измерения шероховатости поверхности производится по шкале прибора, которая градуирована по параметру Ra.

3.1.1. Порядок работы на профилометре мод. 283 (рис.4)

Рис. 4. Общий вид профилометра мод. 283

16

1)установить на призме 6 измеряемую деталь.

2)включить прибор тумблером «сеть». При этом должна загореться сигнальная лампа. Прибор готов к работе через 3-5 мин. после включения в сеть.

3)установить датчик 1, вставленный в привод 2, на измеряемую поверхность детали, при этом, поворачивая маховик стойки 4, добиться совмещения треугольных знаков на штоке и планке привода 7. Застопорить винтом 5 положение датчика.

4)установить на электронном блоке 3 нужный предел измерения, соответствующий заданному параметру шероховатости на чертеже. Переключателем 8 установить заданную отсечку шага, равную базовой длине ℓ.

5)включить нажатием кнопки «пуск» на электронном блоке 3 движение датчика по измеряемой поверхности.

После остановки датчика (сигнальная лампа погаснет) отметить значение параметра шероховатости Ra, зафиксированное стрелкой прибора по выбранной ранее шкале.

Для надежной оценки шероховатости рекомендуется измерения повторить несколько раз в различных местах поверхности. Результатом измерения считается максимальное из всех действительных значений Ra, полученных для данной детали.

3.2. Профилограф – профилометр мод. 252

Профилограф – профилометр мод. 252 является контактным высокочувствительным прибором, предназначенным для измерения шероховатости и волнистости поверхности изделий.

Принцип действия прибора основан на ощупывании исследуемой поверхности алмазной иглой с радиусом кривизны при вершине 10 мкм и преобразовании с помощью дифференциального индуктивного преобразователя механических колебаний иглы в пропорциональные изменения электрического напряжения.

17

Параметры шероховатости поверхности, определяемые профилографом – профилометром мод. 252:

Ra – среднее арифметическое отклонение профиля, Hmax – высота наибольшего выступа профиля, Hmin – глубина наибольшей впадины профиля,

tp – относительная опорная длина профиля,n – число шагов неровностей в пределах длины трассы ощупывания при измерении по базовой линии.

3.2.1.Техническая характеристика прибора

3.2.2. Порядок работы прибора при измерении шероховатости поверхности датчиком с опорой на измеряемую поверхность

Использование прибора в качестве профилометра (рис. 5) 1) на стойке 1 размещен мотопривод 2, на котором с по-

мощью специального разъема следует закрепить датчик 4.

2)включить прибор (кнопка 12 на блоке питания 6) и установить ручку переключателя 15 «Род работы» в положение «ПП» (настройка прибора).

3)установить ручкой 16 мотопривода скорость движения

датчика 60 мм/мин, а ручкой переключателя 25 требуемую длину трассы ощупывания.

4)установить ручкой переключателя 26 требуемый предел измерения и ручкой 24 требуемую отсечку шага, равную базовой длине.

5)вращением маховика 18 опустить датчик на измеряемую поверхность, осторожно, чтобы не повредить иглу, при этом

18

стрелка индикаторного прибора рабочей зоны 27 должна быть приблизительно в середине шкалы.

Примечание: измерение на приборе возможно, когда стрелка индикаторного прибора рабочей зоны находится в пределах шкалы.

3.2.3. Измерение параметра Ra

1) нажать кнопку «Ra» на счетно-решающем блоке 9, после этого кнопку 21 – «пуск» (зеленого цвета) на блоке питания 6 и после остановки датчика снять показания Ra на цифровом табло счетно-решающего блока 9.

Примечание: при загорании индикаторной лампы 28 «перегрузка» переключить прибор ручкой 26 на режим работы с большим пределом измерения; если значащее число на цифровом табло меньше 90, то перевести прибор на режим работы с меньшим пределом измерения.

3.2.4. Измерение параметра «n»

1)произвести выбор предела измерения по значению параметра Ra.

2)нажать кнопку «n» на счетно-решающем блоке 9 и кнопку 21 «пуск», после остановки датчика снять показания «n».

Примечание: при загорании лампы 28 «перегрузка» ручкой переключателя 25 переключить прибор на более короткую трассу ощупывания.

3.2.5. Измерение параметров Hmax, Hmin

1)нажать кнопку Hmax или Hmin на счетно-решающем блоке 9.

2)опустить датчик на измеряемую поверхность (рабочее положение датчика контролировать по отклонению стрелки индикаторного прибора рабочей зоны 27, которая должна находиться в пределах шкалы).

3)для запуска режима измерения нажать кнопку 21 – «пуск» (зеленого цвета).

19

Примечание: при первом проходе датчика на цифровом отсчетном устройстве должны быть зафиксированы нули.

4)нажать кнопку 21 вторично и, после остановки датчика, на цифровом табло счетно-решающего блока 9 снять показа-

ния Hmax или Hmin.

Примечание: при загорании лампы 28 переключить прибор на больший предел измерения, а если значащее число на цифровом табло будет менее 90, то переключить на меньший предел измерения.

5)нажать кнопку 21 для следующего измерения.

3.2.6. Измерение параметра «tp»

1)измерить значения «Hmax» и «Hmin».

2)нажать кнопку «tp» на счетно-решающем блоке 9; если значащее число на цифровом табло находится в пределах от 90 до 999, то можно приступить к измерению «tp»; если пока-

зания Hmax и Hmin получаются в разных пределах измерения, то необходимо установить больший предел.

3) нажать кнопку 21 – «пуск» (зеленого цвета).

Примечание: при первом проходе датчика на цифровом отсчетном устройстве зафиксированы нули.

4)нажать одну из кнопок 29 требуемого уровня сечения профиля.

5)нажать кнопку 21 на блоке питания и после остановки датчика снять с цифрового табло показание «tp» на установленных уровнях.

3.2.7. Описание прибора

1.Стойка

2.Мотопривод

3.Датчик для измерения отверстий

4.Датчик с опорой

5.Стол

6.Блок питания

7.Блок измерительный

20

8.Соединительный шланг

9.Блок счетно-решающий

10.Прибор записывающий

11.Приспособление для контролируемой детали

12.Кнопка «включение» на блоке питания

13.Кнопка «реверс» на записывающем устройстве

14.Ручка переключателя вертикального увеличения

15.Ручка переключателя «род работы»

16.Ручка переключателя мотопривода

17.Ручка переключателя скорости движения ленты

18.Маховик

19.Кнопка «включение записывающего устройства»

20.Точная настройка индикатора

21.Зеленая кнопка на блоке питания «пуск»

22.Красная кнопка на блоке питания (аварийная остановка датчика)

23.Кнопка «выключение» на блоке питания

24.Рукоятка переключателя «отсечка шага»

25.Рукоятка переключателя «длина трассы ощупывания»

26.Рукоятка переключателя «предел измерения»

27.Шкала индикатора настройки прибора

28.Индикаторная лампа «перегрузка»

29.Кнопка требуемого уровня сечения профиля

30.Диаграммная бумага

21