3. Задание и порядок выполнения

1. Изучить ГОСТ 2789-73, параметры оценки и знаки шерохова­тости R_а и R_z.

2. Изучить методы измерения шероховатости.

3. Изучить конструкцию профилографа-профилометра.

4. Изучить набор эталонов шероховатости и их применение.

5. Определить шероховатость вала и втулки на профилометре.

6. Определить шероховатость вала и втулки методом сравнения по эталонам.

7. Записать результаты определения шероховатости в табл. 11 и составить отчет.

Таблица 11

Шероховатость исследуемых деталей

Деталь	Эскиз детали	Шероховатость		Погрешность определения шероховатости
		по профилографу Rа	по эталону
Вал ступенчатый
Втулка

3. Параметры оценки шероховатости поверхности

После механической обработки на поверхности детали остаются неровности в виде выступов и впадин различной величины «фор­мы. Шероховатость поверхности оценивается количественными пара­метрами согласно ГОСТ 2789-73 «Шероховатость поверхности» и проставляется на чертежах (рис. 22).

Рис. 22. Ступенчатый вал с различной обработкой поверхностей и шероховатостью

Данный стандарт регламентирует шесть основных параметров, три из которых характеризуют высоту неровностей (вертикальные параметры), а три других – шаговые размеры неровностей и относительную опорную длину профиля (горизонтальные параметры).

Под шероховатостью поверхности понимают совокупность неровностей с относительно малыми шагами на базовой длине ℓ. Базовая длина – это длина базовой линии, используемая для опреде­ления неровностей, характеризующих шероховатость, и для количественной оценки ее параметров.

Таблица 12

Параметры шероховатости поверхности по ГОCT 2789-73

Параметр шероховатости	Условное обозначение	Определение
Вертикальные параметры
Среднее арифметическое отклонение профиля	Rа	Среднее арифметическое абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины
Высота неровностей по десяти точкам	Rz	Сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины
Наибольшая высота поверхности профиля:	Rmax	Расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины.
Горизонтальные параметры
Средний шаг неровностей профиля	Sm	Среднее арифметическое значение шага неровности профиля в пределах базовой длины
Средний шаг неровностей профиля по вершинам	S	Среднее арифметическое значение шага неровностей профиля по вершинам в пределах базовой длины
Относительная опорная длина профиля	tp	Отношение опорной длины профиля к базовой длине

Обозначение шероховатости поверхности

Структура обозначения шероховатости поверхности регламентируется по ГОСТ 2.309-73 ЕСКД «Обозначения шероховатости поверхностей» и указывается по следующим правилам.

При указании предельных значений параметра шероховатости поверхности размещают их в две строки, например:

Ra 1,00	Rz 0,080	Rmax 0,80	t50	50
0,63	0,032	0,32		70

Для обозначения шероховатости используют три типа знаков.

	Знак используют в тех случаях, когда вид обработки поверхности конструктор не устанавливает.
	Знак употребляют для обозначения шероховатости, которая должна быть образована удалением слоя материала, например, сверлением, точением, фрезерованием
	Знак применяют для обозначения поверхностей, которые не подлежат обработке по данному чертежу

Рис. 23. Знаки для обозначения шероховатости поверхности

Методы измерения шероховатости

Приборы для измерения шероховатости разделяются по методам измерений на три основные группы: метод сравнения с образцами шероховатости, контактный (щуповой) метод, бесконтактные методы.

Образцы шероховатости в основном аттестованы по параметру R_a и при методе сравнения шероховатость поверхности детали визуально сравнивают с эталонами (образцами) шероховатости.

При контактном методе алмазный наконечник датчика прибора перемешается по линии исследуемой поверхности, как например в профилографе-профилометре модели 201.

При бесконтактных методах применяют методы светового и тене­вого сечения или интерференционный метод в результате наложения световых лучей на поверхность (приборы МИС-11, МИИ-12 и др.).

Устройство и схема действия профилографа-профилометра, модель 201

П рофилограф (рис. 24) состоит из унифицированных узлов, в которые входят: стойка с кареткой 1, универсальный столик 2, преобразователь 3, мотопривод 4, электронный блок с показывающим прибором 5, записывающий прибор 6.

Рис. 24.Профилометр-профилограф: 1 – стойка с кареткой, 2 – универсальный столик,

3 – преобразователь, 4 – мотопривод, 5 – электронный блок с показывающим прибором,

6 – записывающий прибор

Профилограф предназначен для измерения параметра R_а в пределах 0,04-8,0 мкм и записи шероховатости высотой 0,05-20 мкм. Алмазная игла с радиусом на конце r = 2,4 или 10 мкм исследует поверхность детали и ее колебания вызывают изменение электрического напряжения, которое регистрируется отсчетным устройством или подается на записывающий прибор, выдающий профилограмму по­верхности. Анализируя профилограмму, определяют параметры шероховатости по формулам

где у_i – ордината, проведенная от точек реального профиля до средней линии. Средняя линия проводится на профилограмме так, чтобы площади выше и ниже линии были равны.

Определение шероховатости поверхности деталей по эталонам

Эталоны (рис. 25) представляют собой наборы пластин, обработанных с определенной шероховатостью. Метод сравнения шероховатости поверхности деталей с эталонами шероховатости достаточно прост и доступен. При R_а ≥1,25 мкм и R_а ≥ 10 мкм обеспечивает достоверность и широко используется в цеховых условиях. Для повышения точности оценки шероховатости применяют сравнительные микроскопы.

Рис. 25. Эталоны шероховатости