2.3. Оценка чистоты поверхности

Количественная оценка. Шероховатость поверхности в соответствии с ГОСТ 2789-73 даётся по двум критериям: средним арифметическим отклонением профиля и высотой неровностей .

Шероховатость поверхности определяется на базовой длине , т.е. на длине участка поверхности, выбираемой для определения шероховатости без учёта других видов неровностей, имеющих шаг более .

Величина базовой длины зависит от класса шероховатости (таблица 1).

Для надёжной оценки шероховатости с учётом рассеивания показаний прибора и возможной неоднородности строения поверхностей длину участка измерения иногда увеличивают до нескольких базовых длин.

Среднее арифметическое отклонение профиля определяется как среднее значение расстояния (без учёта знака) точек измеренного профиля до его средней линии на базовой длине участка поверхности (рис. 2)

,

где - базовая длина;

– расстояние точек профиля до его средней линии.

Средняя линия профиля – это условная линия, проводимая по методу наименьших квадратов, т.е. в пределах базовой длины сумма квадратов расстояний точек профиля до этой линии минимальная.

Средняя линия имеет форму геометрического профиля: для плоскости она – прямая, для шара – окружность и т.д.

Рис. 2.

При определении положения средней линии на профилограмме допускается определение её так, чтобы сумма площадей расположенных над средней линией была равна сумме площадей под нею.

.

Высота неровностей определяется как среднее арифметическое расстояние между находящимися в пределах базовой длины (рис. 3) пятью высшими точками выступов и пятью низшими точками впадин, измеренных от линии, параллельной (или эквидистолитной) средней линии.

.

Рис. 3. Изображение микровыступов и микровпадин поверхности

При измерении шероховатости различные дефекты поверхности (царапины, риски, раковины и т.д.) не учитываются.

По ГОСТ 2789-59 "Шероховатость поверхности" установлено 14 классов чистоты (шероховатости поверхности).

Максимальные числовые значения и при соответствующих базовых длинах для принятых классов шероховатости поверхности приведены в таблице 1. Классы 6-14 разделяются ещё на более мелкие градации – разряды. Разряды шероховатости используются, в частности, в производстве концевых мер длины.

2.4. Контроль чистоты поверхности

Применяемые в настоящее время методы оценки чистоты поверхности могут быть разделены на две основные группы:

1. Профильные методы (количественные), дающие истинный профиль микронеровностей поверхности с той или иной степенью искажения и позволяющие определить высоту неровности в абсолютных единицах:

Таблица 1

Классы шероховатости и установленные для них максимальные числовые значения параметров , и

Класс шероховатости поверхности	Среднее арифметическое отклонение профиля в мк	Высота шероховатости в мк	Базовая длина в мм
	Не более
1 2 3	80 40 20	320 160 80	8
4 5	10 5	40 20	2,5
6 7 8	2,5 1,25 0,63	10 6,3 3,2	0,8
9 10 11 12	0,32 0,16 0,08 0,04	1,6 0,8 0,4 0,2	0,25
13 14	0,02 0,01	0,1 0,05	0,8

Примечание: При необходимости величина базовой длины может быть принята иной (из числа её значений, указанных в данной таблице с добавлением =25 мм); в этом случае базовую длину указывают в технических условиях.

2. Методы сравнительной оценки (качественные), не дающие определения величины неровностей поверхности, а характеризующие лишь общее её состояние в сравнении с определённым образцом.

Для качественной оценки чистоты поверхности по профилю применяются оптические и щуповые приборы. Пределы измерения некоторых приборов этой группы:

Двойной микроскоп
МИС-11	- 3-9 классы
Интерференционный микроскоп	- 9-14 – " –
Профилометр КВ-7	- 5-12 – " –

Кроме перечисленных приборов применяют оптико-механические профилографы (Аммона, Левина), пьезоэлектрический профилометр и др.

В цеховых условиях наиболее распространена качественная оценка чистоты поверхности. Детали сравнивают с аттестованными образцами чистоты, изготовленными теми же способами, что и контролируемые детали.

При контроле чистоты обработки деталей 1-го и 6-го классов чистоты сопоставления производятся визуально на глаз или с помощью лупы 5-6-го классов чистоты. Для 7-го класса и выше используют микроскопы.