Параметры шероховатости трущихся поверхностей. Методы измерения параметров шероховатости.
ГОСТ 2789-73 предусматривает оценку шести параметров шероховатости: трех высотных (Rz, Ra, Rmax), двух шаговых (S и Sm) и относительную опорную длину профиля tр.
Линии выступов и впадин параллельны средней линии и проходят через самую высокую и самую низкую точки профиля. Rz — среднее арифметическое суммы абсолютных значений высоты пяти наибольших впадин в пределах l.
Ra — среднее арифметическое абсолютных значений отклонения профиля от средней линии в пределах базовой длины l.
Изобразим профилограмму (рис. 1.) и введем такие обозначения.
Базовая линия — линия, относительно которой определяются параметры профилограммы. Базовая длина l — длина базовой линии, используемой для выделения неровностей.
Средняя линия профиля расположена на профилограмме так, чтобы площади, ограниченные контуром профиля, по обе стороны от нее были равны
Rmax - наибольшая высота неровностей профиля, т.е. расстояние между линиями выступов и впадин в пределах базовой длины.
S — средний шаг выступов профиля, т.е. среднее значение шага Si выступов профиля в пределах L
Контроль микроотклонений поверхности, как правило, производят тремя различными методами: визуальным — сравнением шероховатости поверхности обрабатываемых образцов с образцами шероховатости поверхности или деталями с аттестованной шероховатостью (органолептический контроль); контактным — с применением специальных ощупывающих приборов и бесконтактным с использованием различных оптических приборов. Визуальным методом оценивают состояние микрогеометрии качественно, а с помощью двух других методов — количественно
Геометрические параметры трущихся поверхностей.
Детали машин изображают на чертежах в виде элементов, ограниченных поверхностями определенной геометрической формы. Реальные детали машин имеют отклонения от идеальной формы, изображаемой на чертежах. Эти отклонения называют погрешностями. Погрешности поверхности по критериям причин их образования и методов измерения подразделяют на макрогеометрические погрешности, волнистость и шероховатость.
Макрогеометрические погрешности — это отклонения формы поверхности от заданной. Например, цилиндрические детали могут иметь отклонения контура цилиндра от окружности (овальность, огранка), непараллельность образующих оси цилиндра (бочкообразность, конусность), криволинейность оси и т.д. Они возникают из-за неточностей станка, плохой установки заготовок, износа инструмента и т.д.
Волнистость — характеристика поверхности, определяемая совокупностью регулярно чередующихся и близких по размерам возвышений и впадин, которые образуются при механической обработке материалов из-за неравномерности усилий воздействия инструмента и колебаний в системе станок - инструмент - изделие.
Различают продольную и поперечную волнистости — вдоль и поперек движения обрабатывающего инструмента. Параметрами волнистости являются: высота (НВ или НО) и шаг (LВ или LО) волн. Причинами волнистости могут быть искажения формы фрезы или шлифовального круга, погрешности движения инструмента или изделия, в частности, дисбаланс шлифовального круга.
Шероховатость - совокупность микронеровностей поверхности. Шероховатости имеются на самых гладких поверхностях твердых тел: на поверхности, образующейся при расщеплении слюды — высотой до 2нм, на кристалле кварца — 10нм, на чисто обработанных стальных деталях машин 0,05-0,1мкм, а на грубо обработанных до 100-200мкм. Микронеровности, характеризующие шероховатость, и имеют размеры меньшие, чем волнистость, и располагаются на волнистой поверхности.
Профилограмма поверхности — графическое изображение профиля по результатам измерения шероховатости.