Лабораторная работа № 4 АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ

Вопросы / ответыЛабораторная работа № 4 АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ
0 +1 -1
antfiksa Админ. спросил 2 месяца назад
1 ответ
0 +1 -1
antfiksa Админ. ответил 2 месяца назад

Цель работы: практическое ознакомление с основными средствами и методиками определения шероховатости поверхности.
Оборудование, приборы, инструменты: образцы (эталоны) шероховатости поверхности, двойной микроскоп МИС-11, микроинтерферометр МИИ-4, блочный профилограф-профилометр, набор контролируемых деталей.
Общие положения согласно п. 3.1.4.
 
 
Средства контроля шероховатости поверхности
Оценка шероховатости поверхности производится с использованием бесконтактных и контактных средств измерений.
Нaиболee распространенным способом оценки качества обработанных поверхностей является сравнение этих поверхностей с поверхностями рабочих образцов.
Рабочие образцы шероховатости поверхности стандартизованы и выпускаются с шероховатостью разной величины, полученной точением, фрезерованием, строганием, шлифованием, растачиванием, развертыванием, протягиванием, полированием и доводкой.
Образцы по видам обработки комплектуются в оправках, а по применяемому материалу наборы помещаются в футляры.
Для определения величины шероховатости в микрометрах применяют различные микроскопы (интерференционный, двойной) и контактные щуповые приборы, для более точной оценки шероховатости – микроскопы сравнения.
Микроскопы сравнения устроены таким образом, что в окуляре визуального тубуса изображения поверхностей проверяемой детали и образца оказываются рядом, при соответствующем увеличении изоб­ражения определяется шероховатость поверхности обработанной де­тали.
В приборах, работающих по принципу интерференции света (МИИ-4, МИИ-5, МИИ-11), пучок световых лучей от источника разделяется и направляется различными путями к контролируемой поверхности. Отражаясь от нее, пучки света соединяются вновь, и, накладываясь друг на друга, создают интерференционные полосы, наблюдаемые в окуляре прибора. Если контролируемая поверхность ровная, то ин­терференционная картина будет представлять собой параллельные прямые линии, находящиеся на расстоянии друг от друга, равном по­ловине длины световой волны (для белого света λ/2 = =0,27 мкм).
При наличии микронеровностей на поверхности линии искривля­ются, образуя гребни (рис. 3.19). С помощью окулярного микромет­ра прибора измеряют величину искривления интерференционной поло­сы «а» и расстояние между полосами «в«.
Рис. 3.19. Схема искажений интерференционных линий
на неровностях поверхности детали
 
Затем проводят расчет значений величин микронеровностей по формуле:
 
где λ — длина световой волны для данного прибора.
К приборам, используемых для определения высоты неровностей по принципу светового сечения, относится двойной микроскоп МИС-11. Он состоит из двух тубусов, расположенных под углом 90 ° друг к другу, и наклоненных к контролируемой поверхности под углом 45 °. Луч света из осветительного тубуса падает на проверяемую поверхность. Полученное световое сечение рассматривает­ся в окуляр визуального тубуса. Наблюдатель видит увеличенное изображение неровностей и отсчитывает высоту их при помощи шка­лы, имеющееся в окулярном микрометре.
Для того, чтобы выразить высоту неровностей в микрометрах, проводится определение цены деления шкалы барабана окулярного микрометра при помощи объект-микрометра, который представляет собой стеклянную пластинку с нанесенной на ней шкалой с ценой деле­ния 0,01 мм.
К контактно-щуповым приборам относятся профилометры и профилографы. Профилометры предназначены для непосредственного по­каза параметров шероховатости поверхности, а профилографы — для записи профиля поверхности в виде профилограммы. Щуповые приборы основаны на перемещении алмазной иглы с радиусом кривизны 2,5 — 12,5 мкм по определенной трассе относительно контролируемой поверхности. Ось иглы располагают по нормали к поверхности. Опускаясь во впадины, а затем, поднимаясь на выступы во время движения ощупывающей головки относительно контролируемой поверх­ности, игла начинает колебаться относительно головки, повторяя по величине и форме огибаемый профиль поверхности. Механические колебания иглы преобразуются в подобные им электрические при по­мощи электромеханического преобразователя того или иного типа. Снятый с преобразователя полезный сигнал усиливают, а затем измеряют его параметры, подобные параметрам неровностей исследуе­мой поверхности (профилометрирование), или записывают профиль поверхности в выбранных вертикальном и горизонтальном масштабах (профилографирование).
Измерение с помощью контактно-щуповых приборов выполняются следующим образом. Деталь устанавливается на столике прибора и ориентируется так, чтобы угол наклона исследуемой поверхности к линии движения измерительного преобразователя был незначитель­ным. Для этого осуществляют пробные проходы измерительного преоб­разователя с оценкой результата по шкале прибора без включения записывающего устройства. Базовую длину выбирают в соответствии с назначенными параметрами шероховатости, если ее значение не нормировано. После установки детали на столике прибора и выбора базовой длины, измеряют параметры шероховатости и записывают профилограммы. Измерения повторяют на ряде участков, чтобы получить достаточное представление о контролируемой поверхности. Число и расположение трасс измерений выбирают в зависимости от конфигу­рации и размеров поверхности, а также от разброса получаемых ре­зультатов измерений. Направление измерений, если оно не оговорено, должно обеспечивать выявление максимальных значений параметров шероховатости поверхности. Если на поверхности детали есть явно выраженные регулярные следы обработки, трасса измерений должна быть направлена перпендикулярно к ним.
Задание
Лабораторная работа включает в себя ряд этапов, выполняемых под руководством преподавателя и лаборанта:

  • Изучить параметры шероховатости поверхности;
  • Ознакомиться со средствами контроля шероховатости и правилами работы с ними;
  • Проанализировать заданные параметры шероховатости поверхности, подлежащие контролю;
  • Выбрать методику выполнения измерений параметров шероховатости поверхности (направление измерений, число трасс и т. д.);
  • Выполнить измерение параметров шероховатости с использованием бесконтактных и контактных средств измерений;
  • Записать профилограмму одного из исследуемых участков поверхности и рассчитать по ней параметры шероховатости.

Порядок выполнения работы
Лабораторная работа выполняется в соответствии с пунктами задания.
Содержание отчета
В отчете указывается цель работы и задание, список используемого для выполнения работы оборудования, приборов и их назначение. Приводятся результаты всех измерений с кратким описанием методики их получения.
Вопросы для самоконтроля

  • Что понимается под шероховатостью поверхности;
  • Перечислите параметры шероховатости и дайте их определения;
  • Какие средства контроля шероховатости поверхности существуют;
  • Каков порядок подготовки к измерениям шероховатости поверхности с помощью контактно-щуповых приборов;
  • Как производится расчет параметров шероховатости по профилограмме.