5.2 Методы контроля шероховатости поверхностей.

Шероховатость (класс шероховатости) поверхности оценивается путем измерения микронеровностей различными приборами, к числу которых относятся следующие основные: профилометры, профилографы, оптические приборы.

Принцип работы профилометров основан на измерении микронеровностей поверхности путем ощупывания ее алмазной иглой. При перемещении иглы по поверхности обработанной детали игла вследствие неровностей поверхности колеблется вдоль своей оси, причем частота и амплитуда ее колебаний соответствуют шагу и высоте неровностей. Прибор имеет электрическое устройство со специальными датчиками, с помощью которого автоматически определяет величину среднего квадратического отклонения от средней линии профиля обработанной поверхности детали. Шероховатость поверхности оценивается по среднему арифметическому отклонению точек профиля (Rа) и по высоте неровностей Rz. Данные приборы применяют для оценки, шероховатости поверхности с высотой микронеровностей не более 12 мкм и не менее 0,03 мкм. Данный прибор был разработан В.М. Киселевым.

Профилографы также основаны на принципе ощупывания поверхности алмазной иглой. Эти приборы являются оптико-механическими. При помощи оптического устройства профиль поверхности записывается на фотографической ленте в увеличенном виде. На профилограмме увеличение в вертикальном направлении (по высоте) больше, чем в горизонтальном (по длине). К числу таких приборов относятся профилографы К. Л. Аммона и Б. М. Левина: первый рассчитан на измерение шероховатости поверхности от 4-го до 11-го класса, второй — от 3-го до 12-го класса.

Из оптических приборов большее применение нашли двойной микроскоп и микроинтерферометр академика В. П. Линника.

Двойной микроскоп основан на использовании метода «светового сечения»; с его помощью определяют среднюю высоту микронеровностей в пределах 3 – 70 мкм.

Использование микроинтерферометра для измерения неровностей поверхности основано на явлении интерференции света, которое можно наблюдать с помощью специального оптического устройства. Микроинтерферометры применяют в лабораторных условиях для оценки наиболее чистых поверхностей с неровностями высотой в пределах 0,02—2 мкм. Поле зрения у этих приборов малое — до 0,5 мм².

В производственных условиях шероховатость поверхности деталей часто оценивают путем сравнения их с эталонами чистоты, представляющими собой плоские или цилиндрические образцы, изготовленные из различных материалов (сталь, латунь и др.) с шероховатостью обработанных поверхностей, соответствующей разным классам шероховатости. Наборы образцов – эталонов изготовляют для разных видов механической обработки - точения, фрезерования, шлифования и т.д. Визуальную оценку шероховатости поверхностей деталей, обработанных отделочными методами, при сравнении их с поверхностями эталонов следует производить с помощью лупы с пятикратным или большим увеличением.

Оценку шероховатости поверхности методом сравнения с эталоном можно выполнить более точно, пользуясь сравнительным микроскопом, позволяющим просматривать одновременно обе поверхности - эталона и проверяемой детали.