Краткие теоретические сведения. Согласно определению ГОСТ 2789-73 шероховатость поверхности - это совокупность неровностей с относительно малыми шагами

Согласно определению ГОСТ 2789-73 шероховатость поверхности - это совокупность неровностей с относительно малыми шагами, образующих рельеф поверхности. Шероховатость поверхности определяется по ее профилю, который представляет собой ломаную линию пересечения поверхности плоскостью, перпендикулярной направлению неровностей. Профиль рассматривается на длине базовой линии, в пределах которой оцениваются параметры шероховатости поверхности. В рекомендациях Международного комитета по стандартизации ИСО/Р-468 «Шероховатость поверхности» приняты две системы отсчета высот неровностей: системы М и Е. В системе М отсчет высоты неровностей производителя от средней линии профиля, а в системе Е - от огибающей линии, лежащей вне контура шероховатости поверхности.

В Российской Федерации при стандартизации шероховатости поверхности в основу принята система отсчета М, в которой при определении параметров профиля отсчет высот неровностей производится от средней линии профиля.

Средняя линия профиля - это базовая линия, имеющая форму номинального профиля и делящая реальный профиль так, что в пределах базовой длины сумма квадратов отклонений профиля от этой линии минимальна.

Линия, эквидистантная средней линии и проходящая через высшую точку профиля в пределах базовой длины, называется линией выступов профиля. Линию, эквидистантную средней линии профиля и проходящую через низшую точку профиля в пределах базовой длины, принято называть линией впадин профиля.

Для оценки и нормирования шероховатости поверхности известно около 30 параметров. ГОСТ 2789-73 и ГОСТ 27964-88 регламентирует шероховатость поверхности шестью параметрами (рис. 1).

11. Среднее арифметическое отклонение профиля R_a - среднее арифметическое абсолютных значений отк­лонений профиля в пределах базовой длины

 

где y_i - расстояние между точкой реального профиля и средней линией профиля; п - число выбранных точек на базовой длине; l - базовая длина.

12. Высота неровностей профиля по десяти точкам R_z - сумма средних арифметических (абсолютных) отклонений точек пяти наибольших максимумов и пяти наибольших минимумов профиля в пределах базовой длины

 

где y_Pmi - отклонение пяти наибольших максимумов профиля; y_Vmi - отклонение пяти наибольших минимумов профиля.

13. Наибольшая высота неровностей профиля R_max - расстояние между линией выступов профиля в пределах базовой точки (см. рис. 1).

14. Средний шаг неровностей S_m - среднее арифметическое значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины

 

где S_mi - шаг неровностей профиля /'-го участка, т.е. длина отрезка средней линии профиля, содержащая выступ профиля и сопряженную с ним впадину профиля; п₂ - число шагов в пределах базовой длины.

15. Средний шаг неровностей по вершинам S - среднее арифметическое значение шагов местных выступов профиля (по вершинам) в пределах базовой длины

 

где S_i - шаг местных выступов профиля, т.е. длина отрезка средней линии между проекциями на нее двух наи­высших точек соседних выступов профиля; п₃ - число шагов неровностей профиля по вершинам в пределах базовой длины.

16. Относительная опорная длина профиля t_p, %, где р - числовое значение уровня сечения профиля, - это отношение опорной длины профиля l_p к базовой длине l

где l_p - опорная длина профиля, которая определяется суммой длин отрезков, отсекаемых на заданном уровне р выступов профиля линией, параллельной средней линии в пределах базовой длины

где bi - длина отрезка, отсекаемого на выступе профиля; п₄ - число отсекаемых выступов профиля.

Уровнем сечения профиля р называется относительное, в процентах, расстояние между линией выступа профиля и линией, пересекающей профиль эквидистантно линии выступов. Числовые значения относительной опорной длины профиля t_p выбирается из ряда: 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 %, а числовые значения уровня сечения профиляр из ряда: 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 % от R_max.

Кроме перечисленных выше шести стандартных параметров (R_a, R_z, R_max, S_№ S, t_p) допускается использование дополнительных параметров, к числу которых можно отнести среднеквадратическое отклонение профиля R_q (часто указывается в зарубежных стандартных по системе исчисления Е), угол наклона боковых поверхностей профиля р_пр, радиус округления впадин г_д, радиус скругления выступов r и другие.

Между высотными параметрами R_a, R_z, R_max установлены следующие корреляционные зависимости:

При этом среднеквадратическое отклонение профиля R_q и параметр среднеарифметического отклонения R_a связаны между собой зависимостью

Соотношение значений параметров R_a, R_z (R_max) при базовой длине l, обусловленные ГОСТ 2789-73 представлено в виде табл. 1.

18. Соотношение параметров R_a, R_z (R_max) при базовой длине l по ГОСТ 2789-73

Ra, мкм	Rz, Rmax, мкм	l, мм
до 0,025	до 0,1	0,08
св. 0,025 до 0,4	св. 0,1 до 1,6	0,25
св. 0,4 до 3,2	св. 1,6 до 12,5	0,8
св. 3,2 до 12,5	св. 12,5 до 50	2,5
св. 12,5 до 100	св. 50 до 400	8,0