Шероховатость поверхности

Шероховатость поверхности — совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине. Измеряется в микрометрах (мкм). Шероховатость относится к микрогеометрии твёрдого тела и определяет его важнейшие эксплуатационные свойства. Прежде всего износостойкость от истирания, прочность, плотность (герметичность) соединений, химическая стойкость, внешний вид. В зависимости от условий работы поверхности назначается параметр шероховатости при проектировании деталей машин, также существует связь между предельным отклонением размера и шероховатостью. Исходная шероховатость является следствием технологической обработки поверхности материала, например, абразивами. В результате трения и изнашивания параметры исходной шероховатости, как правило, меняются.

Исходная шероховатость является следствием технологической обработки поверхности материала. Для широкого класса поверхностей горизонтальный шаг неровностей находится в пределах от 1 до 1000 мкм, а высота — от 0,01 до 10 мкм. В результате трения и изнашивания параметры исходной шероховатости, как правило, меняются, и образуется эксплуатационная шероховатость. Эксплуатационная шероховатость, воспроизводимая при стационарных условиях трения, называется равновесной шероховатостью.

На рисунке схематично показаны параметры шероховатости, где: ${\displaystyle l}$ — базовая длина; ${\displaystyle m}$ — средняя линия профиля; ${\displaystyle S_{mi}}$ — средний шаг неровностей профиля; ${\displaystyle S_{i}}$ — средний шаг местных выступов профиля; ${\displaystyle H_{i\ max}}$ — отклонение пяти наибольших максимумов профиля; ${\displaystyle H_{i\ min}}$ — отклонение пяти наибольших минимумов профиля; ${\displaystyle h_{i\ max}}$ — расстояние от высших точек пяти наибольших максимумов до линии, параллельной средней и не пересекающей профиль; ${\displaystyle h_{i\ min}}$ — расстояние от низших точек пяти наибольших минимумов до линии, параллельной средней и не пересекающей профиль; ${\displaystyle R_{max}}$ — наибольшая высота профиля; ${\displaystyle y_{i}}$ — отклонения профиля от линии ${\displaystyle m}$; ${\displaystyle p}$ — уровень сечения профиля; ${\displaystyle b_{n}}$ — длина отрезков, отсекаемых на уровне ${\displaystyle p}$.

Высотные параметры:

• Ra — среднее арифметическое из абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины;${\displaystyle R_{a}={\frac {1}{l}}\int \limits _{l}^{0}\left|y_{i}\right|\,dx}$

${\displaystyle R_{a}={\frac {1}{n}}\sum _{i=1}^{n}\left|y_{i}\right|}$

• Rz — наибольшая высота профиля, сумма высоты наибольшего выступа профиля и глубины наибольшей впадины профиля в пределах базовой длины ${\displaystyle l}$;
• Rmax — полная высота профиля, сумма высоты наибольшего выступа профиля и глубины наибольшей впадины профиля в пределах длины оценки;

Шаговые параметры:

• Sm — средний шаг неровностей;
• S — средний шаг местных выступов профиля;
• tp — относительная опорная длина профиля, где p — значения уровня сечений профиля из ряда 10; 15; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90 %.${\displaystyle tp={\frac {1}{l}}\sum _{i=1}^{n}b_{i}}$

Ra, Rz и Rmax определяются на базовой длине l, которая может принимать значения из ряда 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,80; 2,5; 8; 25 мм.

Параметр Ra является предпочтительным.

ISO 8503 определяет требования по определению компараторов профиля, который предназначен для визуального и тактильного сравнения стальных поверхностей, очищенных абразивоструйным способом. Компараторы профиля поверхности используются на строительных площадках для оценки шероховатости поверхности перед нанесением красок и других подобных продуктов или перед другими видами защиты поверхности^[1].

• Визуальный (сравнение по образцам)^[2].
• Бесконтактный (при помощи микроскопа)^[3].
• Контактный (профилометр)^[4].

• Профилометр
• Профилограф
• Компаратор шероховатости
• Субшероховатость

• Аммон К. Л. Оценка и исследование чистоты обработанных поверхностей / К. Л. Аммон, канд. техн. наук. — М.: Оборонгиз, 1950. — 132 с.
• Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя : в 3 т. / под ред. И. Н. Жестковой. — 8-е изд., перераб. и доп. — М. : Машиностроение, 2001. — ББК 34.42я2. — УДК 621.001.66 (035)^(G). — ISBN 5-217-02962-5.
• Богданов В. Н., Малежик И. Ф., Верхола А. П. и др. Справочное руководство по черчению. — М.: Машиностроение, 1989. — С. 438—480. — 864 с. — ISBN 5-217-00403-7.
• ГОСТ 2789-73. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики.
• ГОСТ 2.309-73. Обозначения шероховатости поверхностей.

• «Шероховатость поверхности» Новосибирский государственный технический университет. Кафедра инженерной графики.

Для улучшения этой статьи желательно: Найти и оформить в виде сносок ссылки на независимые авторитетные источники, подтверждающие написанное. Проставить сноски, внести более точные указания на источники. Пожалуйста, после исправления проблемы исключите её из списка параметров. После устранения всех недостатков этот шаблон может быть удалён любым участником.