книги / Справочник по производственному контролю в машиностроении

Средний шаг неровностей по вершинам «S — среднее значение шага неровностей по вершинам в пределах базовой длины

п

отсекаемых на выступах измеряемого профиля линией, эквидистантной средней линии, в пределах базовой длины

л= £ bit

1—1

где bi — длина отрезка, отсекаемого на выступе измеряемого профиля линией, эквидистантной средней линии, в пределах базовой длины;

пчисло отрезков, отсекаемых на выступах измеряемого профиля

линией, эквидистантной средней линии, в пределах базовой длины.

; Относительная опорная длина профиля tp отношение опорной длины профиля к базовой длине

=100% ,

где г) — опорная длина профиля; / — базовая длина.

Опорная кривая профиля — графическое изображение зависимости значений опорной длины профидя от высоты р ее расположения отно­ сительно линии выступов.

Н а и б о л ь ш а я в ы с о т а п р о ф и л я /?тах — расстояние между линией выступов профиля И линией впадин профиля в пределах базовой длины.

Стандарт распространяется па шероховатость поверхности изде­ лий, изготовленных из таких материалов и такими способами, которые обеспечивают значения параметров шероховатости в следующих пре­ делах;

ГОСТ 2789—73 не распространяется на шероховатость ворсистых поверхностей, например на шероховатость изделий из фетра.

Шероховатость оптических деталей регламентируется по ГОСТ 11141—65, а древесины — по ГОСТ 7016—68.

Введение нового стандарта взамен ГОСТ 2789—59 вызвано тем, что ГОСТ 2789—59 не отвечает современным требованиям, необходи­ мым для дальнейшего улучшения качества выпускаемых изделий. Кроме того, во многих случаях оценка шероховатости только по кри­ териям R a и Rz не всегда дает возможность достаточно полно характеризовать эксплуатационные свойства поверхности. Стандарт 2789—73 включает ряд дополнительных параметров по сравнению с

вершинахМ S, относительная опорная длина профиля ({).

Реальные поверхности, получаемые в результате различных видов механической обработки, имеют большое количество неровностей, образующих шероховатость. Встречаются однородные поверхности, имеющие прИхМерноодинаковые высоты неровностей и одинаковые рассто­ яния между нИхМИ. Это, в основном, поверхности классов шероховатости 1—6 по ГОСТ 2789—73, получаехмые точением, строганием фрезеро­ ванием и другими видами обработки. Шероховатое п, лих поверхностей можно характеризовать средним значением отдельных высот неровностей на определенной базовой длине, т. е. критерием АС. Однако поверхности большинства точных изделий получаются шлифованием п последующей доводкой. На этих поверхностях (в основном, классов чиекмы б—12) распределение высот неровностей носит случайный характер.

Для оценки шероховатости таких поверхностей необходим крите­ рий, который бы подчинялся статистическим законам распределения. Таким критерием, более полно характеризующим шероховатоеп>, явля­ ется R a. По ГОСТ 2789—73 требования к шероховатости поверхности устанавливаются указанием числового значения одного или нескольких параметров и значений базовой длины, на которой происходит опреде­ ление параметров.

До 1980 г. допускается применять классы чистоты по документа­ ции, выпущенной до введения в действие ГОСТ 2789—73 (табл. 12.1). Кроме нормирования значений параметров шероховатости, при необ­ ходимости должны устанавливаться требования к направлению неров­ ностей поверхности (табл. 12.2).

Требования к шероховатости поверхности должны устанавливаться без учета дефектов поверхности (царапины, раковины и т. п.). При необ­ ходимости требования к дефектам поверхности должны быть установлены

отдельно. Контролю шероховатости подлежат только те поверхности деталей, на которых установлены требования к шероховатости. Число­ вые значения параметров шероховатости Ra, R2 и R mах, Sm и S для нормирования требований к шероховатости поверхности приведены ниже (ГОСТ 2789—73).

Устанавливаются следующие значения относительной опорной длины профиля (в %): 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90. Числовые значения (в %) уровня сечения профиля р выбираются из ряда: 5; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90.

Стандарт -2789—73 устанавливает следующие базовые длины / (в мм), на которых производится определение параметров шерохо­ ватости: 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,80; 2,5; 8; 25. Числовые значения пара­ метров шероховатости относятся к определенному ориентированному (направленному) сечению, нормальному номинальной поверхности.

Определение параметров (измерение шероховатости) должно про­ изводиться в направлении, соответствующем наибольшему значению

в табл. 12.2.

Способ обработки поверхности указывают в обозначении шерохо­ ватости только в случаях, когда он являтся единственным, применимым для получения поверхности с указанными значениями параметров ше­ роховатости.

На рис. 12.2 и 12.3 приводятся примеры обозначения шероховато­ сти поверхности на деталях.

Рис. 12.2

(У,)

При нормировании шероховатости поверхностей рекомендуется согласовывать допуск на шероховатость с допусками размеров, формы и расположения поверхностей. Высота неровностей Rz не должна пре-

ТАБЛИЦА 12.3

Зависимость параметров шероховатости от способов и режимов обработки (по Ю. Р. Витенбергу)

вышать: 5% допуска размера при допуске формы и расположения, составляющем 25% допуска размера; 10% допуска размера при допуске формы и расположения, составляющем 40% допуска размера; 20% допуска размера при допуске формы и расположения, составляющем 60% допуска размера. При допуске формы и расположения, превышаю­ щем 60% допуска размера, устанавливается шероховатость поверхности с высотой неровностей Rz, составляющей.20% и более допуска размера (БВ—РТМ 62—71).

2.МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ

Методы измерения шероховатости поверхности делятся на бескон­ тактные и контактные. Наибольшее распространение из бесконтакт­ ных методов получили методы светового сечения, теневой проекции, метод с применением растров, микроинтерференционные методы.

Принципиальная схема метода светового сечения приведена на рис. 12.4. Освещенная узкая щель S проектируется микроскопом A t на поверхности Р г и Р 2, образующие ступеньку высотой Я. Изображе­ ние щели на поверхцрсти Р г займет положение 5^, а на поверхности Р» положение «S2*В поле зрения микроскопа А 2, ось которого расположена под углом 90° к оси проектирующего микроскопа, изображение щели будет иметь вид световой ступеньки (Ог и 0 2 — объективы микроско­ пов А г и Л 2). Размер ступеньки 6, соответствующий смещению изобра­ жения S2 относительно 5^, служит мерой высоты ступеньки Н (высоты неровности).

Принцип теневой проекции представляет собой видоизмененный принцип светового селения, в котором граница между светом и тенью создается острием ножа.

Сущность растрового метода измерения шероховатости поверхности состоит в том, что измеряемая поверхность рассматривается в микро­

Методы и средства измерения шероховатости поверхности 789

скоп и одновременно на изображение поверхности накладывается муа­ ровая картина, получаемая в результате переналожения штрихов исход­ ного и рабочего растров. По искривлениям муаровых полос в зависимо­ сти от шероховатости поверхности судят о величине неровностей.

При микроинтерференционном методе измерения шероховатости измеряемая поверхность рассматривается в микроскоп и одновременно на изображение поверхности накладываются интерференционные по­

лосы, которые искривляются в зависимости от шероховатости поверх­ ности. По искривлению интерференционных полос определяют высоту неровностей.

Оптические приборы для измерения шероховатости поверхности, основанные на принципе светового сечения (ПСС), теневой проекции (ПТС) и интерференции света (МИИ), должны изготовляться в соот­

Погрешности приборов типов ПСС п ПТС не должны превышать значений, указанных в табл. 12.5.

Непрямолинейность базовой линии в пределах длины рабочего участка поля зрения прибора не должна превышать ширины штриха перекрестия отсчетного устройства.

За базовую линию принята прямая линия, относительно которой устанавливается нить перекрестия отсчетного устройства и производится измерение высоты неровностей.

За рабочий участок поля зрения прибора /раб принят участок поверхности, расположенный симметрично относительно центра поля зрения прибора, с помощью которого производится определение пара­ метров R a и R z. Длина рабочего участка поля зрения выбирается в со­ ответствии с базовой длиной I. Погрешность приборов (6), основанных на методе светового сечения и теневого сечения профиля поверхности, вычисляется по формуле

б = -Я.1~ ЯД_ юо%,

П

где Н — глубина риски образцовой меры, измеренной на поверяемом приборе, в мкм; Яд — действительное значение глубины риски в мкм.

В соответствии с ГОСТ 9847—61 в СССР выпускаются приборы ти­ пов ПТС-1 и ПСС-2.

Прибор ПТС-1 предназначается для оценки шероховатости грубо обработанных поверхностей с высотой неровностей Rz от 320 до 80 мкм (1—3-го классов чистоты). Он является накладным переносным прибо­ ром, может быть установлен как на плоские, так и на цилиндрические поверхности. Прибор не имеет отсчетных устройств для измерения ве­ личины неровностей. Оценка высоты неровностей производится сравне­ нием величины изображения неровностей с делениями сетки окуляра.

На сетке имеются четыре деления, между которыми укладывается теневое изображение измеряемого профиля. Если теневое изображение профиля укладывается между первым и вторым делениями, это соответ­ ствует 3-му классу чистоты, если между первым и третьим делениями «—