Федеральное агентство по образованию

Тверской государственный технический университет Кафедра «Технология машиностроения»

МЕТРОЛОГИЯ,

СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

Методические указания к лабораторной работе

для студентов специальностей

1201, 1705, 1706, 1709, 1711, 1718, 2102, 2301

Тверь 2006

Даны описания принципа работы и метрологические характеристики приборов, изложена методика измерения на них.

Методические указания утверждены и рекомендованы к опубликованию на заседании кафедры (протокол № 8 от 19.04.2006г.).

Составители: Испирян Н.В.,

Нестерова И.Н.

© Тверской государственный технический университет

Лабораторная работа №4

ИЗМЕРЕНИЕ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ

Цель работы: ознакомление с методами и средствами контроля шероховатости поверхности.

Приборы и материалы для работы:

1. Набор образцов шероховатости.

2. Двойной микроскоп МИС-11,

3. Интерференционный микроскоп.

4. Объекты измерения.

5. Бензин.

6. Гигроскопическая вата.

Последовательность выполнения работы:

1. Ознакомиться с образцами шероховатости.

2. Изучить устройство двойного микроскопа, приемы измерения на нем, провести измерение шероховатости поверхности детали.

3. Изучить устройство интерференционного микроскопа, приемы измерения на нем, произвести измерение шероховатости поверхности детали.

Шероховатость поверхности и параметры ее оценки по ГОСТ 2789-73

Шероховатостью поверхности называется совокупность неровностей с относительно малыми шагами, рассматриваемых в пределах базовой длины l. Базовая длина l - длина участка, выбираемого для измерения шероховатости без учета других видов неровнос­тей, имеющих шаг более l.

Представление о реальном профиле поверхности дают профилограммы (рис. 1), получаемые на различного типа профилографах. Чис­ловые значения параметров шероховатости определяют от единой базы, за которую принята средняя линии профиля m. Средняя линия профиля m - базовая линия, имеющая форму номинального профиля и проведенная так, что в пределах базовой длины сумма квадратов расстояний у₁, y₂, ..., у_n от точек профиля до этой линии минимальна.

Рис. 1. Профилограмма и основные параметры шероховатости

Для количественной оценки шероховатости стандартом предусмотрено шесть параметров: три высотных (R), два шаговых (S) и один структурный (t).

Среднее арифметическое отклонение профиля R_a – среднее значение расстояний (у₁, у₂,..., у_n) от точек действительного профиля до его средней линии в пределах базовой длины:

,

где n - число измерений.

Высота неровностей профиля по десяти точкам R_z - среднее значение абсолютных высот пяти наивысших выступов и глу­бин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины:

,

При измерении от линии, параллельной средней линии,

,

Наибольшая высота неровностей профиля R_max - расстояние между наивысшей точкой выступов и наинизшей точкой впадин профиля в пределах базовой длины.

Средний шаг неровностей S_m - среднее значение шага неров­ностей профиля по средней линии в пределах базовой длины:

,

где - шаг неровностей, под которым понимается длина отрезка средней линии, ограниченного точками пересечения этой линией одноименных сторон соседних неровностей;

n - число шагов в пределах базовой длины. Средний шаг неровностей по вершинам S - среднее значение расстояний между вершинами характерных неровностей в пределах базовой длины:

,

где n - число шагов неровностей по вершинам в пределах базовой длины.

Относительная опорная длина профиля t_p - отношение опорной длины профиля к базовой длине:

,

где р - заданный уровень сечения;

b_i - значения длин отрезков, отсекаемых в пределах базовой длины на выступах профиля линией, эквидистантной средней линии и расположенной на заданном уровне сечения от линии выступов.

Все указанные параметры могут быть определены при обработке профилограммы или на специальных приборах.

Числовые значения для рассмотренных параметров установлены в таблицах стандарта и для высотных параметров выделены предпочтительные значения (табл. 1), которыми следует в первую очередь пользоваться. Числовые значения базовой длины l соответствуют определенному интервалу значений высотных параметров.

Таблица 1

Значения высотных параметров

Параметр	Предпочтительные значения
Rz, Rmax мкм	400, 200, 100, 50	25; I2,5	6,3; 3,2; 1,6	0,8; 0,4; 0,2; 0,1	0,05; 0,025
Rа, мкм	I00; 50; 25; I2,5	6,3; 3,2	1,6; 0,8; 0,4	0,2; 0,1; 0,05; 0,025	0,012
l, мм	8	2,5	0,8	0,25	0,08

1. Определение шероховатости поверхности методом сравнения с образцом

Образцу шероховатости представляют собой металлические пластинки с плоской или цилиндрической рабочей поверхностью, полученные различными методами механической обработки. Образцы шероховатости комплектуются в наборы и имеет разную степень шероховатости.

При контроле из набора выбирают образцы, выполненные тем же видом механической обработки, что и деталь. Проверяемую поверхность детали и рабочую поверхность образца очищают от смазки и промывают бензином. Шероховатость поверхности детали определяют методом сравнения. Сравнение производят визуально невооруженным глазом.