Шероховатость поверхности является одной из основных геометрических характеристик качества поверхности деталей и оказывает влияние на эксплуатационные показатели.
Требования к шероховатости поверхности должны устанавливаться исходя из функционального назначения поверхности для обеспечения заданного качества изделий. Если в этом нет необходимости, то требования к шероховатости поверхности не устанавливаются и шероховатость этой поверхности контролироваться не должна. Требования шероховатости поверхности не включают требований к дефектам поверхности (раковины и пр.), поэтому при контроле шероховатости поверхности влияние дефектов поверхности должно быть исключено. В некоторых случаях допускается устанавливать требования к шероховатости отдельных участков одной поверхности, которые могут быть различными.
Шероховатость поверхности оценивается по неровностям профиля (чаще поперечного), получаемого путем сечения реальной поверхности плоскостью (чаще всего в нормальном сечении). Для отделения шероховатости поверхности от других неровностей с относительно большими шагами (отклонения формы и волнистости) ее рассматривают в пределах ограниченного участка (рисунок 6.1), длина которого называется базовой длиной l. Базой для отсчета отклонений профиля является средняя линия профиля m.
Для количественной оценки и нормирования шероховатости поверхностей устанавливается шесть параметров: три высотных (Ra, Rz, Rmax), два шаговых (S m, S) и параметр относительной опорной длины профиля (tp).Определения параметров приведены ниже.
Шероховатость поверхности – совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами, выделенная, например, с помощью базовой длины.
Базовая линия (поверхность) – линия (поверхность) заданной геометрической формы, определенным образом проведенная относительно профиля (поверхности) и служащая для оценки геометрических параметров поверхности.
Базовая длина – длина базовой линии, используемая для выделения неровностей, характеризующих шероховатость поверхности.
Длина оценки L – длина, на которой оцениваются значения параметров шероховатости. Она может содержать одну или несколько базовых длин l1, l2, l3 и т.д.
Реальная поверхность – поверхность, ограничивающая тело и отделяющая его от окружающей среды.
Параметры шероховатости, связанные с высотными свойствами неровностей:
1) высота выступа профиля Ур – расстояние от средней линии профиля до высшей точки выступа профиля.
2) глубина впадины профиля Уv – расстояние от средней линии профиля до низшей точки впадины профиля.
3) высота неровности профиля – сумма высоты профиля и глубины сопряженной с ним впадины профиля.
4) высота наибольшего выступа профиля Rр – расстояние от средней линии до высшей точки профиля в пределах базовой длины.
5) глубина наибольшей впадины профиля Rv – расстояние от низшей точки профиля до средней линии в пределах базовой длины.
6) наибольшая высота неровностей профиля Rmax – расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины.
7) высота неровностей профиля по десяти точкам Rz – сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины.
8) среднее арифметическое отклонение профиля Rа – среднее арифметическое абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины.
9) среднее квадратическое отклонение профиля Rq – среднее квадратическое значение отклонений профиля в пределах базовой длины.
10) среднее значение параметра шероховатости поверхности Р – среднее значений параметра шероховатости, определенных на всех длинах оценки.
Параметры шероховатости, связанные со свойствами неровностей в направлении длины профиля:
1) шаг неровностей профиля – отрезок средней линии профиля содержащий неровность профиля.
2) средний шаг неровностей профиля Sm – среднее значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины.
3) шаг местных выступов профиля – отрезок средней линии между проекциями на нее наивысших точек соседних местных выступов профиля.
4) средний шаг местных выступов профиля S – среднее значение шагов местных выступов профиля, находящихся в пределах базовой длины.
5) средняя квадратическая длина волны профиля λq – величина, пропорциональная отношению среднего квадратического отклонения профиля Rq к среднему квадратическому наклону профиля Δq.
6) средняя длина волны профиля λа – величина пропорциональная отношению среднего арифметического отклонения профиля Rа к среднему арифметическому наклону профиля Δа.
7) длина растянутого профиля L0 – длина, получающаяся, если все выступы и впадины профиля в пределах базовой длины вытянуть в прямую линию.
8) относительная длина профиля l0 – отношение длины L0 профиля к базовой длине.
9) плотность выступов профиля D – число выступов профиля на единицу длины.
Параметры шероховатости, связанные с формой неровностей профиля:
1) наклон профиля – тангенс угла наклона в любой точке профиля в пределах базовой длины.
2) средний квадратический наклон профиля Δq – среднее квадратическое значение наклона профиля в пределах базовой длины.
3) средний арифметический наклон профиля Δа – среднее арифметическое значение наклонов профиля в пределах базовой длины.
4) опорная длина профиля ηр – сумма длин отрезков, отсекаемых на заданном уровне в материале профиля линией, эквидистантной средней линии в пределах базовой длины.
5) относительная опорная длина профиля tр – отношение опорной длины профиля к базовой длине.
6) относительная опорная кривая профиля – графическое изображение зависимости значений относительной опорной длины профиля от уровня сечения профиля.