книги из ГПНТБ / Лоповок Т.С. Волнистость поверхности и ее измерение

мощью рядов Фурье, который дает дискретный спектр час­ тот), позволяет выявить доминирующие гармоники профиля и определить удельный вес любого интервала частот в дис­ персии, равной площади под кривой спектра. Таким образом,

ция, а затем спектральная плотность). Необходимы дальней­

Для расчета спектральной плотности необходим очень і большой объем вычислений. Чтобы обработать одну профи- , лограм.му, проводят несколько миллионов вычислительных операций, что, естественно, выполняется- только на ЭВМ.

Возможность определения удельного веса любого интерва­ ла частот в о'бщем энергетическом спектре и, в частности, доли более низких частот, определяемых как волнистость, и более высоких, определяемых как шероховатость, дала ос­ нование для предложений по разграничению волнистости и шероховатости.

Например, предлагается за границу между волнистостью и шероховатостью принять минимум между двумя максиму­ мами спектра, расположенными в высокочастотной и низко­

Значительно более интересное предложение приведено в работе [34]. Кратко оно сводится к следующему. Шерохова­ тость поверхности определяет форму отдельных неровностей и характеризуется высокочастотными гармониками. Посколь­ ку в профиле имеются и низкочастотные гармоники (волнис­ тость), то неровности перераспределятся по высоте, так как волнистость будет их «поднимать» или «опускать». В связи

с этим даются следующие определения шероховатости и вол­

нистости.

Шероховатость — совокупность элементарных гармоник малых шагов, определяющих форму единичных неровностей

больших шагов, определяющих распределение единичных не­ ровностей по высоте.

Параметры, характеризующие форму единичных неровно­ стей (радиусы закруглений вершин и впадин, углы наклона

ны через первую производную профиля. При дифференциро­ вании профиля его спектр умножается на квадрат частоты, поэтому удельный вес низких частот в дисперсии (равной площади под кривой спектра) первой производной профиля резко уменьшается но сравнению с их удельным весом їв дис­ персии самого профиля. Таким образом, спектр производной профиля является в основном частотной характеристикой ше­ роховатости. Если задаться уровнем значимости, характери­ зующим вклад волнистости в форму единичных неровностей,

ление и С—электрическая емкость), и двухзвенного, состоя­ щего из двух ячеек RC, показаны на рис. 24, а, а на рис. 24,6 — —форма их импульсов (весовые функции). Поскольку двух- звенные /?С-фильтры стандартизованы по линии ИСО, то целесообразно остановиться на них более подробно. В на­ стоящее время такие фильтры применяются в новых отечест­ венных профилометрах модели 253, выпускаемых заводом «Калибр». Со временем все отечественные профилопрафы.

Рис. 24. Одно- и двухзвеннын /?С-фильтры:

а — схемы; б — форма их импульсов

профилометры, кругломеры должны быть оснащены этим типом фильтров.

В Англии, США и Канаде двухэвенные і?С-фильтрьі стан­ дартизованы и применяются в большинстве электрических приборов, выпускаемых этими странами. Амплитудно-частот­ ные характеристики затухания двухзвенных і?С-фильтров с допусками (заштрихованная часть) по стандартам Англии, США и Канады показаны на рис. 25. По оси абсцисс откла­ дываются шаги неровностей Я в дюймах, связанные со ско­

Для стандартов указанных стран коэффициент пропуска­ ния фильтрами граничных частот, соответствующих етандар-

Рис. 26. Определение средней линии профиля:

тизованнъш базовым длинам, установлен 0,75 (или 75% от действительного значення). Показанные на рис. 25 характе­ ристики фильтров соответствуют стандартизованным в этих странах значениям равным 0,01; 0,03 и 0,10 дюйма. Рас­ сматриваемые двухзвенные .RC-фильтры обладают относи­ тельно малой крутизной затухания — прямолинейная часть характеристики должна иметь наклон 12 децибелл на октаву.

Принцип определения средней линии, найденной путем фильтрации, иллюстрируется рис. 26, а. Задача вычисления у' (ординаты средней линии) сводится к интегрированию профиля А влево от точки Р (наконечник движется слева на­ право), т. е. к суммированию уменьшающихся значений ординат весовой функции В фильтра (рис. 26, б).

Практическое применение весовой функции в форме, удобной для вычисления, предложенное в работе [42] сво­ дится к умножению каждой последующей ординаты профилограммы на «весовой коэффициент» Ь, полученный из весовой функции суммированием произведений и умножением най­ денной суммы на константу К, т. е. в соответствии! со сле­ дующей рабочей формулой:

у'=К(а0Ь0+а,Ьі+агЬй+anbn),

0,75, содержащие 100 значений весовых коэффициентов. Они позволяют рассчитать среднюю линию по 50 ординатам про­ филя для отсекаемого шага Лс =0,03 дюйма с продолжени­ ем следующих 50 значений навторой отсекаемый шаг. Пред­

расположенных ниже (рис. 27, б, г, е), нанесены прямые, со­

Чем меньше число точек, по которым определяется сред­ няя линия профиля, тем более она сглажена, .поэтому при нормировании волнистости по средней линии профиля должен быть решен вопрос и о количестве точек, по которым опреде-

Г Л А В А 11

I ИЗМЕРЕНИЕ ВОЛНИСТОСТИ

ПОВЕРХНОСТИ

К Л А С С И Ф И К А Ц И Я П Р И Б О Р О В Д Л Я И З М Е Р Е Н И Я В О Л Н И С Т О С Т И П О В Е Р Х Н О С Т И

Во ВНИИМС была разработана классификационная схе­ ма аппаратуры и устройств для измерения геометрических параметров качества обработанной поверхности, которая была принята на 4-м пленарном заседании Технического ко­

мендаций по стандартизации, классификации приборов и уст­ ройств, служащих для измерения и оценки геометрических параметров качества обработанной поверхности (рис. 28).

Приведенная классификационная схема основывается на таких последовательно отраженных положениях:

природе неровностей (шероховатость, волнистость, откло­ нения формы);

методах измерения или оценки: .по поверхности (по пло­ щади) или по профилю;

последовательном или одновременном методах преобразо­ вания информации о реальном профиле;

контактном или бесконтактном методах исследования (.ме­

мерения волнистости поверхности. Это закономерно, посколь­