Шероховатость

Шероховатость поверхности — совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине. Измеряется в микрометрах (мкм). Шероховатость относится к микрогеометрии твёрдого тела и определяет его важнейшие эксплуатационные качества. Прежде всего износостойкость от истирания, прочность, плотность(герметичность) соединений, химическая стойкость,внешний вид. В зависимости от условий работы поверхности назначается параметр шероховатости при проектировании деталей машин, также существует связь между предельным отклонением размера и шероховатостью.

Параметры шероховатости

Нормальный профиль и параметры шероховатости поверхности.

где: $l\,\!$ — базовая длина; $m\,\!$ — средняя линия профиля; $S_{mi}\,\!$ — средний шаг неровностей профиля; $S_i\,\!$ — средний шаг местных выступов профиля; $H_{i\ max}\,\!$ — отклонение пяти наибольших максимумов профиля; $H_{i\ min}\,\!$ — отклонение пяти наибольших минимумов профиля; $h_{i \ max}\,\!$ — расстояние от высших точек пяти наибольших максимумов до линии параллельной средней и не пересекающей профиль; $h_{i\ min}\,\!$ — расстояние от низших точек пяти наибольших минимумов до линии параллельной средней и не пересекающей профиль; $R_{max}\,\!$ — наибольшая высота профиля; $y_i\,\!$ — отклонения профиля от линии $m\,\!$; $p\,\!$ — уровень сечения профиля; $b_n\,\!$ — длина отрезков, отсекаемых на уровне $p\,\!$.

• Высотные параметры:

  Ra — среднее арифметическое отклонение профиля;

$R_a=\frac{1}{l} \int\limits_{l}^{0} \left[ y_i \right]\, dx \,\!$

или

$R_a=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^n y_i \,\!$

  Rz — высота неровностей профиля по десяти точкам;

$R_z=\left( \sum_{i=5} ^N H_{i\ max} + \sum_{i=5} ^N H_{i\ min} \right)/ 5 \,\!$

  Rmax — наибольшая высота профиля;

• Шаговые параметры:

  Sm — средний шаг неровностей;

  S — средний шаг местных выступов профиля;

  tp — относительная опорная длина профиля, где p — значения уровня сечений профиля из ряда 10; 15; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90%.

$tp=\frac{1}{l} \sum_{i=1}^n b_i \,\!$

Ra, Rz и Rmax определяются на базовой длине l которая может принимать значения из ряда 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,80; 2,5; 8; 25мм.

Параметр Ra является предпочтительным.

Способы измерения

• Визуальный (сравнение по образцам).
• Контактный.
• Бесконтактный.

Стандарты

• ГОСТ 2789-73 — Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики.
• ISO 468:1982 — Шероховатость поверхности. Параметры, их значения и общие правила установления технических требований. (Surface roughness — Parameters, their values and general rules for specifying requirements).

См. также

• Профилометр
• Профилограф

Литература

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т.. — М.: Машиностроение., 2001. — ISBN 5-217-02962-5
2. Богданов В. Н., Малежик И. Ф., Верхола А. П. и др. Справочное руководство по черчению.. — М.: Машиностроение., 1989. — С. 438-480. — 864 с. — ISBN 5-217-00403-7

Ссылки

• "Шероховатость поверхности" Новосибирский государственный технический университет. Кафедра инженерной графики.

• "Помощь по ГОСТам" ГОСТ 2789-73 — Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики.