31. Шероховатость поверхности. Параметры шероховатости. Условное обозначение параметров шероховатости на чертежах.

Шероховатостью поверхности называют совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами, выделенную с помощью базовой длины (ГОСТ 25142—82).

Базовая длина l  длина базовой линии, используемой для выделения неровностей, характеризующих шероховатость поверхности. Базовая линия (поверхность)  линия (поверхность) заданной геометрической формы, определенным образом проведенная относительно профиля (поверхности) и служащая для оценки геометрических параметров поверхности.

Числовые значения шероховатости поверхности определяют от единой базы, за которую принята средняя линия профиля m, то есть базовая линия, имеющая форму номинального профиля и проведенная так, что в пределах базовой длины среднее квадратическое отклонение профиля до этой линии минимально (суммарная площадь выступов неровностей в пределах длины равна суммарной площади впадин). Систему отсчета шероховатости от средней линии профиля называют системой средней линии.

Рис. 1. Профилограмма и основные параметры шероховатости поверхности

Если для определения шероховатости выбран участок поверхности длиной l, другие неровности (например, волнистость), имеющие шаг больше l, не учитывают. Длина оценки L  длина, в которой оценивают шероховатость. Она может содержать одну или несколько базовых длин l (рис. 1).

Обычно l = 0,08 – 8 мм.

Основные нормируемые параметры шероховатости

Параметры шероховатости в направлении высоты неровностей:

1) R_a – среднее арифметическое отклонение профиля.

R_a – среднее из абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины l, мкм:

.

где п – число выбранных точек профиля в базовой длине; у — расстояние между любой точкой профиля и средней линией. Нормируется от 0,008 до 100 мкм.

2) R_z – высота неровностей профиля по десяти точкам.

R_z – сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины l, мкм:

где у_pi – высота i-го наибольшего выступа профиля; у_vi – глубина i-й наибольшей впадины профиля.

3) R_max – наибольшая высота неровностей профиля.

R_max – расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины l, мкм. Нормируются от 0,025 до 1000 мкм.

R_max = R_p + R_v.

Параметры шероховатости в направлении длины профиля:

4) S_m  средний шаг неровностей профиля. Среднее значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины l:

,

где п — число шагов в пределах базовой длины l; S_mi  шаг неровностей профиля, равный длине отрезка средней линии, пересекающей профиль в трех соседних точках и ограниченной двумя крайними точками. Нормируется от 0,002 до 12,5 мм.

5) S  средний шаг местных выступов (неровностей) профиля по вершинам. S  среднее значение шага местных выступов профиля в пределах базовой длины l:

,

где п  число шагов неровностей по вершинам в пределах базовой длины l; S_i  шаг неровностей профиля по вершинам, равный длине отрезка средней линии между проекциями на нее двух наивысших точек соседних выступов профиля. Нормируется от 0,002 до 12,5 мм.

Числовые значения параметров шероховатости R_a , R_z , R_тах , S_m и S приведены в ГОСТ 278973.

Параметры шероховатости, связанные с формой неровностей профиля.

6) _p  опорная длина профиля. _p  сумма длин отрезков b_i, отсекаемых на заданном уровне р в материале профиля линией, эквидистантной средней линии т в пределах базовой длины (рис. 1).

.

7) t_p  относительная опорная длина профиля (поверхности). t_p  отношение опорной длины профиля (поверхности) к базовой длине, выраженной в % (p – уровень, взятый в % от R_max):

.

Опорную длину профиля _p определяют на уровне сечения профиля p, то есть на заданном расстоянии между линией выступов профиля и линией, пересекающей профиль эквидистантно линии выступов профиля. Линия выступов профиля  линия эквидистантная средней линии, проходящая через высшую точку профиля в пределах базовой длины. Значение уровня сечения профиля р отсчитывают по линии выступов и выбирают из ряда: 5; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90% от R_max. Относительная опорная длина профиля t_p может быть равна: 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90%.

Обозначение шероховатости поверхности на чертежах

Согласно ГОСТ 2.309—73, шероховатость поверхностей обознача­ют на чертеже для всех выполняемых по данному чертежу поверхностей детали, независимо от методов их образования, кроме поверхностей, шероховатость которых не обусловлена требованиями конструкции.

Рис. 2. Структура обозначения шероховатости поверхности