Сообщение "Шероховатость поверхностей. Волнистость поверхностей детали. Контроль точности формы, расположения и шероховатости поверхностей. Измерение шероховатости поверхности"

Бабичев Н.О.

«Шероховатость поверхностей. Волнистость поверхностей детали. Контроль точности формы, расположения и шероховатости поверхностей. Измерение шероховатости поверхности»

Шероховатость поверхности – это показатели, которые обозначают определенное количество данных характеризующих состояние неровностей поверхности измеряемых сверхмалыми отрезками при базовой величине длины.

Шероховатость поверхности измеряется в микрометрах (1 мкм = 0,001 мм) и оценивается обычно по двум параметрам Rz и Ra .

Rz — это высота неровностей профиля по 10 точкам, в то время как Ra — это среднее арифметическое отклонение профиля.

Для измерения величины шероховатости обработанной поверхности применяются различные методы. Наиболее распространенными являются:

• визуальное определение шероховатости путем сравнения с образцами;

• определение шероховатости ощупыванием поверхности – контактный метод;

• определение шероховатости оптическим и интерференционным приборами – бесконтактный метод.

Волнистость поверхности – это совокупность периодически повторяющихся неровностей, у которых расстояния между смежными возвышенностями или впадинами превышают базовую длину l.

Волнистость занимает промежуточное положение между отклонениями формы и шероховатостью поверхности. Условно границу между различными порядками отклонений поверхности можно установить по значению отношения шага Sw к высоте неровностей Wz. При (Sw/Wz) 1000 — к отклонениям формы.

Контроль точности формы поверхностей производят универсальными и специальными измерительными средствами.

Отклонения от прямолинейности и плоскостности измеряют лекальной (поверочной) линейкой, измерительной головкой, проверочными плитами на краску, оптическими линейками или самопишущими приборами.

Лекальную линейку прикладывают к детали в одном или (при контроле плоскостей) в нескольких направлениях. Точность проверяемого профиля (плоскости) определяют по просвету на глаз или с помощью щупов.

Для проверки измерительными головками (индикаторами) деталь устанавливают на поверочной плите и с помощью прокладок обеспечивают параллельность проверяемого профиля или плоскостей и базовой плоскости плиты. Затем, перемещая по плите стойку, по показаниям индикатора определяют отклонения от прямолинейности профиля или плоскости в заданных направлениях.

Для проверки на краску поверочную плиту покрывают тонким слоем краски, соединяет её с проверяемой плоскостью и, перемещая деталь по плите (или наоборот), переносят краску на проверяемую плоскость. О плоскостности судят по размеру и числу полученных пятен. Аналогично проверяют на краску профиль.

Для определения суммарных отклонений от цилиндричности надёжных приборов пока нет, поэтому точность формы цилиндрических поверхностей проверяют, измеряя отклонение в нескольких поперечных и продольных сечениях.

Отклонение от круглости определяют двухконтактными приборами или кругломерами. Для двухконтактного контроля круглости, овальности и огранки с чётным числом граней применяют рыжачные скобы с точечным контактом измерительных наконечников или измерительные головки (индикаторы), закреплённые в специальных держателях. Огранку с нечётным числом граней проверяют в калиброванных кольцах или трёхконтактным способом в измерительной призме с индикатором. Отклонения при огранке с нечётным числом граней вычисляют по показателям прибора с учётом числа граней.

Отклонения от круглости наиболее плотно и точно определяют кругломерами с вращающимися измерительным наконечником или с вращающимся столом. Измерительный наконечник индикатора в зависимости от измерения радиуса измеряемой поверхности детали получает поступательные перемещения, которые фиксируется записывающим механизмом.

Отклонение профиля продольного сечения. Конусообразность определяют, измеряя диаметры детали в двух сечениях, расположенных вблизи торцов. Для определения бочкообразности и седообразности необходимо измерить также диаметр детали посередине её длины.

Отклонение расположения поверхностей определяют с помощью универсальных измерительных средств. Используются приемы проверки с помощью: индикатора со стойкой, поверочной плиты, измерительных призм, ножевых опор, калиброванных подкладок, отклонений от параллельности плоскостей и оси относительно базовой плоскости отклонений от перпендикулярности плоскостей; отклонений от соосности шипов и отверстий; отклонений от пересечения осей валов с помощью калибровальных оправок; биения поверхности относительно поверхности радиального и торцевого; отклонений от симметричности фланца относительно базовой оси отверстия.

В массовом производстве применяют специальные приспособления. А при повышенных требованиях к точности – механические оптические приборы.

Контроль шероховатости поверхностей осуществляются сравнением обрабатываемых поверхностей с образцами шероховатости поверхности, контактным методом с помощью щуповых приборов (профилометров и профилографов) и бесконтактным методом с помощью оптических приборов.

В цеховых условиях наиболее распространен метод определения шероховатости путем сравнения с образцами, которые изготовляют по ГОСТ 9378—75. Образцы должны быть изготовлены из того же материала, что и сравниваемая поверхность, с применением различных видов обработки: точения, фрезерования, шлифования и др. Контроль шлифования проводится сличением поверхностей. Этот метод считается достоверным только для 4 – 7-го классов шероховатости. В производственных условиях иногда делают внутрицеховые образцы шероховатости поверхности. Для этого обрабатывают деталь, затем аттестуют шероховатость ее поверхности в лабораторных условиях, после чего она служит эталоном для контроля сравнением аналогичных деталей.

Для измерения шероховатости труднодоступных мест – поверхностей глубоких отверстий, резьбы и др. – применяют метод отпечатков (реплик). На измеряемую поверхность накладывают пластический материал для получения четкого отпечатка всех имеющихся на поверхности неровностей, затем отпечаток снимают с проверяемой поверхности и измеряют величину неровностей на соответствующем приборе.

Приборы, работающие методом ощупывания, так называемые щуповые приборы, делятся на две группы: профилометры, автоматически обрабатывающие данные измерения и показывающие конечный результат Ra на циферблате прибора, и профилографы, выполняющие графическую запись величины неровностей, называемую профилограммой.

Для бесконтактного измерения шероховатости применяют двойной микроскоп МИС-11 (Rz = 1,6…80 мкм), микроинтерферометры МИИ-4 и МИИ-11 (Rz = 0,05…1 мкм), МИИ-100 (для оценки шероховатости в труднодоступных местах по отпечатку поверхности) и другие оптические приборы.

В настоящее время для оценки шероховатости применяют лазерные устройства и приборы, измеряющие одновременно несколько параметров.