Файл: Методичка по метрологии.doc

где n – число шагов в пределах базовой длины; S_mi – шаг неровностей, равный длине отрезка средней линии, пересекающий профиль в трех соседних точках и ограниченный двумя крайними точками.

Средний шаг местных выступов профиля S:

где S_i – шаг неровностей профиля по вершинам.

Относительная опорная длина профиля t_p:

где _р – опорная длина профиля, т.е. сумма отрезков, отсекаемых на заданном уровне P линией эквидистантной средней линии в пределах базовой длины l:

Значение P выбирают из ряда 5, 10, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90% от R_max и откладывают от линии выступов профиля в материал детали.

Параметр Ra является предпочтительным.

При определении параметров Ra, Rz, R_max, S_т, S_i по профилограмме следует учитывать ВУ – вертикальное увеличение и ГУ – горизонтальное увеличение.

Структура обозначения шероховатости приведена на рис. 2.

Рис. 2. Структура обозначения шероховатости: 1 – способ обработки

поверхности; 2 – направление неровностей; 3 – базовая длина;

4 – параметр шероховатости

–среднее арифметическое отклонение профиля не более 1,25 мкм;

–поверхность получается съемом материала (); высота неровностей по 10 точкам не более 20 мкм;

– поверхность получается без съема материала (); среднее арифметическое отклонение профиля, не указанное на чертеже [остальное ()] не более 20 мкм;

–средний шаг неровностей профиля от 0,04 до 0,063 мм на базовой длине замера 2,5 мм;

– поверхность получается полированием, Ra ≤ 0,2 мкм;

– относительная опорная длина профиля на уровне сечения 40% не менее 50% на базовой длине 0,8; на направление неровностей произвольное (М);

–шероховатость по контуру детали.

Обозначение направления неровностей: = параллельное, перпендикулярное,X – перекрещивающееся, M – произвольное, C – кругообразное, R – радиальное.

Нормирование параметра шероховатости Ra

В зависимости от условий эксплуатации Ra может определяться по трем уровням относительной геометрической точности:

A (нормальная точность) Ra = 0,05 T (5% от допуска T);
B (повышенная точность) Ra = 0,025 T (2,5% от допуска T);
C (высокая точность) Ra = 0,01 T (1% от допуска T).

Уровень точности B рекомендуется использовать для изделий приборостроения; C – для деталей гидравлики, пневматики, контактирующих с рабочим жидкостями и уплотнениями; при изготовлении калибров, шаблонов, мер.

Пример: определить параметр шероховатости Ra для детали «вал» (рис. 3) по нормальному уровню точности А

мкм.

Рис. 3

После расчета выбирается ближайшее стандартное значение, соответствующее, или начальному значению Ra для класса шероховатости, или дополнительно рекомендуемому значению (табл. 1.) Для данного примера Ra = 2,5 мкм (начальное значение 6 класса Ra = 2,5….1,25) или Ra = 1,6 мкм (дополнительное рекомендуемое значение).

Оборудование и приборы.

Образцы шероховатости, профилометр 253, профилограф, детали машин.

Таблица 1

Классы шероховатости поверхности

Класс	Ra, мкм	Доп. рек Ra, мкм	Rz, мкм	Виды обработки
1	80-40	50(63)	320-160	Литые заготовки
2	40-20	25	160-80	Обдирка
3	20-10	12,5	80-40	Черновое точение, фрезерование, сверление, строгание
4	10-5	6,3	40-20	Нормальное точение, растачивание, фрезерование, сверление, зенкерование

Окончание табл. 1

Класс	Ra, мкм	Доп. рек Ra, мкм	Rz, мкм	Виды обработки
5	5-2,5	3,2	20-10	Чистовые виды обработки: точение, растачивание, зенкерование, сверление, строгание, фрезерование
6	2,5-1,25	1,6	10-5	Грубое шлифование, чистовое: точение, растачивание, зенкерование, сверление, строгание, фрезерование, черновое развертывание
7	1,25-0,63	0,8	6,3-3,2	Чистовое шлифование, точение, растачивание, зенкерование, фрезерование, протягивание, развертывание
8	0,63-0,32	0,4	3,2-1,6	Доводка, полировка, чистовое: протягивание, развертывание, тонкое точение, растачивание, шлифование
9	0,32-0,16	0,2	1,6-0,8	Доводка, полировка, тонкое точение, растачивание, раскатка роликами
10	0,16-008	0,1	0,8-0,4	Суперфиниширование, доводка, полировка, раскатка роликами
11	0,08-0,04	0,05	0,4-0,2	Полировка, доводка
12	0,04-0,02	0,025	0,2-0,1	Полировка, доводка
13	Не нормируется		0,1-0,05	Зеркальные поверхности, полировка
14	Не нормируется		0,05-0,025	Зеркальные поверхности, полировка

Количественный контроль параметров шероховатости осуществляют бесконтактными методами (с помощью приборов светового сечения типа МИС-11 и ПСС-2, микроинтерферометров, имерсионно-репликовых микроинтерферометров МИИ-10, типа МИИ-4, МИИ-9, МИИ-11, МИИ-12, растровых измерительных микроскопов типа ОРИМ-1 и др.) и контактными методами с помощью щуповых приборов (профилометров и профилографов).

Для контроля деталей из мягких материалов применяют бесконтактные приборы.

В бесконтактных приборах (типа ПСС-2 и МИС-11) принцип действия основан на измерении параметров проекции светового сечения исследуемой поверхности с помощью наклонно направленного к ней светового пучка.

Принцип действия интерферометров основан на использовании явления интерференции света, отраженного от образцовой и исследуемой поверхностей. Форма образующихся интерференционных полос зависит от вида и высоты (до 1 мкм) неровностей контролируемой поверхности. Принцип действия растровых микроскопов основан на явлении образования муаровых полос при наложении изображений элементов двух периодических структур (направленных следов обработки и дифракционной решетки). При наличии неровностей муаровые полосы искривляются. Высоту микронеровностей определяют по степени искривления муаровых полос.

В щуповых приборах контактного действия для измерения высоты неровностей используют вертикальные колебания иглы, перемещаемой по контролируемой поверхности. Принцип действия профилометра 253 основан на преобразовании колебаний иглы с помощью мехатронного преобразователя.

Профилометр «Абрис-ПМ7» (рис. 4):

(измерительная техника универсального применения)

Рис. 4

Предназначен для измерения шероховатости поверхностей деталей машин и приборов в заводских и полевых условиях, что особенно ценно при выполнении ремонта.

Профилограф-профилометр «Абрис-ПМ7» и «Абрис-ПМ7.4» (рис. 5)

(измерительная техника универсального применения)