ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ РОБОТИ

 

Шорсткість поверхні є однією з основних геометричних характеристик якості поверхні деталей і впливає на експлуатаційні показники. Вимоги до шорсткості поверхні повинні установлюватися, виходячи з функціонального призначення поверхні для забезпечення заданої якості виробів.

Рисунок 7.1.

Державний стандарт розроблений для забезпечення підвищених вимог до якості виробів шляхом повного урахування властивостей шорсткості поверхні і прогресивних методів їхнього нормування. Він встановлює вимоги до шорсткості поверхні незалежно від способу її одержання або обробки.

Шорсткість поверхні оцінюється по нерівностях профілю (частіше поперечного), одержаного шляхом перетину реальної поверхні площиною (найчастіше в нормальному перетині). Для відділення шорсткості поверхні від інших нерівностей з відносно великими кроками (відхилення форми і хвилястості) її розглядають для обмеженої ділянки (Рис. 7.1), довжина якої називається базовою довжиною . Базою для відліку відхилень профілю є середня лінія профілю . Для визначення параметрів шорсткості вводяться наступні величини:

· Відхилення профілю - відстань між точкою профілю і базовою лінією

· Лінія виступів профілю – лінія, еквідистантна середньої лінії, що проходить через найвищу точку профілю в межах базової довжини

· Лінія западин профілю - лінія, еквідистантна середньої лінії, що проходить через найнижчу точку профілю в межах базової довжини

· Висота виступу профілю - відстань від середньої лінії профілю до вищої точки виступу профілю (– висота найбільшого виступу профілю)

· Глибина западини профілю - відстань від середньої лінії профілю до нижчої точки западини профілю (– глибина найбільшої западини профілю)

Для кількісної оцінки і нормування шорсткості поверхонь установлено шість параметрів: три висотних (, , ), два крокових (, ) і параметр відносної опорної довжини профілю (). Слід зазначити, що усі висотні параметри мають розмірність (мкм), а крокові – (мм).

 

1. Параметри шорсткості, зв'язані з висотними властивостями нерівностей.

– найбільша висота нерівностей профілю

; (7.1)

– висота нерівностей профілю по десятьох точках, або сума середніх абсолютних значень висот п'яти найбільших виступів профілю і глибин п'яти найбільших западин профілю в межах базової довжини

, (7.2)

де - висота -го найбільшого виступу профілю; – глибина -ої найбільшої западини профілю.

– середнє арифметичне відхилення профілю, або в межах базової довжини

; , (7.3)

де - базова довжина, - число обраних дискретних точок профілю на базовій довжині.

2. Параметри шорсткості, зв'язані з властивостями нерівностей у напрямку довжини профілю.

- крок нерівностей профілю – відрізок середньої лінії профілю, що містить нерівність профілю, або довжина відрізка середньої лінії, обмеженого точками перетинання цієї лінії однойменних сторін сусідніх нерівностей.

- середній крок нерівностей профілю – середнє значення кроку нерівностей профілю по середній лінії () у межах базової довжини.

, (7.4)

– число кроків у межах базової довжини.

- крок нерівностей (місцевих виступів) профілю – відрізок середньої лінії між проекціями на неї найвищих крапок сусідніх місцевих виступів профілю, або відстань між вершинами характерних нерівностей у межах базової довжини.

- середній крок нерівностей по вершинах профілю – середнє значення кроків нерівностей (місцевих виступів) профілю (по вершинах), що знаходяться в межах базової довжини.

, (7.5)

– число кроків у межах базової довжини.

3. - відносна опорна довжина профілю – відношення опорної довжини профілю до базової довжини у відсотках

, (7.6)

де - сума довжин відрізків, що відтинаються на заданому рівні в матеріалі профілю лінією, яка еквідистантна до середньої лінії в межах базової довжини

. (7.7)

Рівень перетину профілю – відстань між лінією виступів профілю і лінією, що перетинає профіль еквідистантно до лінії виступів (або середньої лінії) профілю, виражене у відсотках від (і – у мкм), тобто

. (7.8)

Рисунок 7.2.

 

Для визначення зазначених параметрів шорсткості пропонується профілограма, аналогічна представленої на Рис. 7.2. з базовою довжиною =25 мм (у масштабі) і =60. Взагалі, базова довжина може приймати значення з наступного ряду: 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,80; 2,5; 8; 25 мм. На вертикальній осі приведені значення висот в мікрометрах.