Основной геометрической характеристикой качества поверхностного слоя является шероховатость поверхности.
Шероховатость поверхности представляет собой геометрический след кромки режущего инструмента, оставленный в материале заготовки, и искаженный пластическими деформациями, сопутствующими процессу формообразования поверхности.
Принято шероховатость поверхности характеризовать отношением Sm к высоте неровностей Rz (<50).
По ГОСТ 25142–82 шероховатость поверхности — это совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами, выделенная с помощью базовой длины.
Базовая длина l – длина базовой линии, используемая для выделения неровностей, характеризующих шероховатость поверхности.
Значения базовой длины выбираются из следующего ряда: 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,80; 2,5; 8,0; 25 мм.
Для количественной оценки шероховатости поверхности по стандарту установлены следующие шесть параметров: Ra, Rz, R max, Sm, S, tp.
1. Ra – среднее арифметическое отклонение профиля, определяется как среднее арифметическое из абсолютных значений расстояний точек измеренного профиля до его средней линии в пределах базовой длины:
2. Rz – высота неровностей профиля по десяти точкам, определяется суммой средних арифметических абсолютных отклонений точек пяти наибольших минимумов H min i и пяти наибольших максимумов H max i профиля в пределах базовой длины:
3. R max – наибольшая высота неровностей профиля, определяется как расстояние между линией выступов и линией впадин профиля в пределах базовой длины. Линия выступов и линия впадин — линии, эквидистантные средней линии профиля и проходящие соответственно через наивысшую точку выступов и через низшую точку впадин измеренного профиля.
4. Sm – средний шаг неровностей профиля — это среднее арифметическое значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины:
5. S – средний шаг неровностей профиля по вершинам — среднее арифметическое значение шага неровностей профиля по вершинам в пределах базовой длины.
6. tp – относительная опорная длина профиля — это отношение опорной длины профиля к базовой длине, выраженное в процентах:
Опорная длина профиля определяется суммой длин отрезков вi в пределах базовой длины, отсекаемых на задание уровне p в материале выступов профиля линией, эквидистантной средней линии. Значения уровня р выбираются в процентах от Rmax.
Волнистость поверхности — это совокупность периодически чередующихся возвышенностей и впадин, образующих неровности поверхности с шагом, большим базовой длины, принятой при измерении шероховатостей.
Волнистость поверхности характеризуется следующим отношением:
Sw/Wi = 60...100
Wz – это среднее арифметическое из пяти ее значений.
Sw — средний шаг волнистости — это среднее арифметическое значение расстояний Swi между одноименными сторонами соседних волн, измеренных по средней линии профиля:
Макроотклонения – это отклонения формы поверхности. В отличие от шероховатости, которая рассматривается как погрешность формы малых участков поверхности, макрогеометрические отклонения поверхности является единичными на протяжении всей рассматриваемой поверхности. Обычно макроотклонения характеризуются следующим отношением : L/H>1000.
К макрогеометрическим погрешностям можно отнести: конусообразность, бочкообразность, седлообразность, овальность и др. Эти погрешности соизмеримы с погрешностями размеров всей детали.
