Шероховатость поверхностей

На рисунке 4 приведена схема этого профилометра (модель КВ-7). Игла 1 с алмазным нако­нечником, радиус закругления которого 12 мкм, подвешена на пружинах 2. Нижний конец ее ощупывает неровности поверхности детали, а верхний связан с индукционной катушкой 3, которая перемещается в магнитном поле полю­сов 4 и 6 магнита 5. Возбуждаемые этим переме­щением малые токи усиливаются и отмечаются гальванометром.

Датчик перемещается по проверяемой по­верхности со скоростью 10—20 мм/сек. Давле­ние иглы на поверхность проверяемой детали в пределах 0,5—2,5 гс/мм2.

При подключении к профилометру осцил­лографа можно получить профилограмму исследуемой поверхности.

Для измерения шероховатости поверхности от 3-го до 9-го классов чистоты применяют двойной микроскоп В. П. Линника (рисунок 5).

Прибор состоит из двух частей: микроскопа А для освещения исследуемой поверхности, микроскопа Б для наблюдения и измерения профиля поверхности       Оси обеих частей микроскопа наклонены под углом 45° к исследуемой поверхности с совпадением точек пересечения осей с предметными точ­ками объективов.

В плоскости изображения объек­тива 3 микроскопа А расположена перпендикулярно плоскости оси ми­кроскопа щель 2 с освещением от источника света 1. Объектив 3, умень­шая, дает изображение а1 щели 2 на проверяемой плоскости Р в виде узкой светящейся линии. При отсут­ствии на участке поверхности Р микронеровностей объектив 4 микро­скопа Б в плоскости сетки окуля­ра 5 даст изображение а2 той же узкой светящейся линии, а также изображение близлежащего участка исследуемой поверхности.

При том же расположении микроскопов А и Б при наличии мик­ронеровностей h часть пучка света, отраженная от участка поверх­ности Р1, при наблюдении будет казаться выходящей из точки а1 или из точки а'1 поверхности Р'1, расположенной на расстоянии 2h ниже поверхности Р. Тогда изображение точки а'2 на сетке окуляра 5 будет на расстоянии h' от оси микроскопа Б, равном

h'=2*x*h*sm45°,   (5)

где х — увеличение объектива 4.

Для измерений высоты неровностей в микроскопе Б установлен окулярный микрометр.

Двойной микроскоп В. П. Линника позволяет также фотогра­фировать исследуемую поверхность с высоты неровностей от 0,9 до 60 мкм.

       Для измерения микронеровностей от 0,1 до 6 мкм с увеличением от 400 до 500 применяют микроинтерферометры В. П. Линника с интер­ференционными полосами, соответствующими профилю исследуемой поверхности в данном сечении (рис. 6). С помощью окуляра произ­водят отсчеты величины а, выражающей величину высоты микронеров­ностей, и отсчет величины b, соответствую­щей расстоянию между двумя соседними интерференционными полосами, тогда вы­сота микронеровности

h=0.25*(a/b),мкм.                                                                          (6)

        Для определения шероховатости по­верхности в труднодоступных местах при­меняют метод снятия с исследуемой поверхности слепков, шерохо­ватость поверхности которых служит в дальнейшем критерием оценки с помощью указанных выше приборов. Искажение профиля иссле­дуемой поверхности при снятии слепка практически не превышает 2 - 3%.

В качестве материалов для слепков обычно применяют целлулоид, растворяемый в ацетоне. Для получения слепка целлулоид опускают на непродолжительное время (2 — 3 мин} в ацетон, затем приклады­вают к исследуемой поверхности и сушат в течение 10 — 50 мин (в за­висимости от шероховатости обработанной поверхности).

       При технологической целесообразности для оценки микрогеомет­рии поверхности применяют также метод среза.

Исследуемую поверхность покрывают слоем хрома толщиной 5—10 мкм, а затем производят срез под углом 1 — 2°; срезанную плоскость травят, после чего фотографируют.

Фотоснимок представляет собой профилограмму, у которой гори­зонтальным увеличением является увеличение, полученное при фото­графировании, а вертикальным является горизонтальное увеличение, умноженное на увеличение, полученное от косого среза.

Увеличение от косого среза при угле среза 1° составляет 60, а при угле среза 2° — 30 раз. С помощью косого среза можно получить про­филограмму с вертикальным увеличением до 8000.

6 Зависимость шероховатости поверхностей и

   точности от видов

   обработки

Практикой и исследованиями определены взаимосвязи между видами обработки и шероховатостью (классами чистоты) поверхности. Так, например, установлено, что средняя высота неровностей не должна превышать 10 — 25% от допуска на обработку. Это позволило установить достижимую чистоту поверхности для различных видов обработки, а с учетом затрат, необходимых для достижения заданной чистоты, не превышающих затрат при любом другом способе обра­ботки, и экономически достижимую чистоту поверхности.

7 Список использованной литературы.

1. Основы технологии машиностроения: Учебник для вузов /В.М. Кован,

В.С. Корсаков и др.; Под ред. Корсакова. -изд. 3-е, доп. И перераб. -М.:

"Машиностроение", 1977; 336 сс ил

2. Технология машиностроения: В 2 т. Т. 1. Основы технологии

машиностроения: Учебник для вузов /В.М. Бурцев, А.С. Васильев,

А.М. Дальский и др.; Под редакцией А.М. Дальского. - 2-е изд., стереотип.

-М.:Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001; 564 с, ил