Получение и обработка профилограммы профиля поверхности. Обработка профилограммы

Лабораторная работа № 29

ПОЛУЧЕНИЕ И ОБРАБОТКА ПРОФИЛОГРАММЫ ПРОФИЛЯ

ПОВЕРЗНОСТИ

ОБРАБОТКА ПРОФИЛОГРАММЫ

 

Обработка профилогаммы производится с целью получения стандартизованных параметров шероховатости. Длина профилограммы L может содержать несколько базовых длин l и должна быть такой, чтобы в ее пределах находилось около пятидесяти пересечений профиля со средней линией.

Ординаты профилограммы измеряют в прямоугольной системе координат, ось абсцисс которой располагается на бумажной ленте с записанной профилограммой в направлении перемещения ленты.

 

1. ПРОВЕДЕНИЕ СРЕДНЕЙ ЛИНИИ – m

 

Базовая линя, имеющая форму номинального профиля и проведенная так, что в пределах базовой длины среднее квадратическое отклонение профиля до этой линии минимально, называется средней линией – m (рис. 5).

Для измерения параметров шероховатости при ручной обработке профилограмм допускается приблизительное проведение средней линии. Для номинального прямолинейного профиля на участке профилограммы, определяемой базовой длиной l, среднюю линию проводят так:

Участок профилограммы, соответствующий базовой длине разбивают на два равных участка (рис. 4). На каждом из них проводятся пунктирные линии по общему направлению профиля так, чтобы суммы площадей S1 и S2 были примерно равны между собой. Через середины пунктирных линий проводят прямую, которую и принимают за среднюю линию.

Отклонение профиля от средней линии измеряют но профилограмме вдоль прямой, проходящей через данную точку под углом

где и - горизонтальное и вертикальное увеличение профилографа; a1 – угол наклона средней линии на профиле.

Показано, что в большинстве случаев этот угол можно считать равным 0 и отсчет отклонений производить вдоль оси перпендикулярной направлению перемещения ленты.

Определяют значение коэффициента l

где n – число пересечений профилограммы со средней линией на длине l; m – число вершин выступов профилограммы на длине l.

Определяем шаг корреляции Хк по следующим фомулам

   для    

   для   

где и

а - определяют по таблице 2 в зависимости от величины l.

 

Таблица 2

l	0,10	0,30	0,60	0,85	1,20	1,60	1,80
t	6,4	2,1	1,0	0,7	0,54	0,58	0,76

Зная величины l и ХК определяем шаг дискретизации DХ пользуясь таблицей 3.

 

 

Таблица 3.

l	0,1	0,30	0,60	0,85	1,20	1,60	1,80
Х/ХК	0,50	0,53	0,63	0,85	0,73	0,57	0,60

Число ординат N принимаемых для последующих вычислений определяем по формуле

где l – числовое значение заданной базовой длины, в мм; VГ – горизонтальное увеличение профилографа.

 

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ СРЕДНЕГО АРИФМЕТИЧЕСКОГО

ПРОФИЛЯ - Ra

 

Система М – система отсчета, в которой в качестве базовой линии выбрана средняя линия профиля.

Отклонение y профиля в системе М – расстояние между любой точкой профиля и средней линией, измеренное по нормали, проведенной к средней линии через эту точку.

Среднее арифметическое абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины

или приближенно

где l – базовая длина.

Величину параметра Ra определяют по ординатам профиля с шагом дискретизации Dх. В точках, соответствующих шагу дискретизации, измеряют отклонения профиля yi в мм (см. рис. 5)

где VВ – вертикальное увеличение профилографа.

 

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ВЫСОТЫ НЕРОВНОСТЕЙ

ПО ДЕСЯТИ ТОЧКАМ - RZ

 

Высота неровностей по десяти точкам RZ, есть сумма средних арифметических абсолютных отклонений точек пяти наибольших минимумов и пяти наибольших максимумов профиля в пределах базовой длины

где Hi max – отклонения пяти наибольших максимумов профиля; Hi min – отклонения пяти наименьших минимумов (рис. 5).

Для средней линии, имеющей форму отрезка прямой

где hi max – расстояние от высших точек пяти наибольших максимумов до линии, параллельной средней и не пересекающей профиль; hi min – расстояние от низших точек пяти наибольших минимумов для этой же линии (рис. 5).

Для определения величины параметра RZ проводят базовую линию, параллельную средней линии и не пересекающую профиль на участке, определяемом базовой длиной. Измеряют расстояние от пяти наибольших максимумов профиля до базовой линии hi max и расстояние от пяти наибольших минимумов профиля до базовой линии hi min, а затем определяют RZ по формуле

 

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НАИБОЛЬШЕЙ ВЫСОТЫ

НЕРОВНОСТЕЙ ПРОФИЛЯ - Rmax

 

Линия выступов профиля – линия, эквидистантная средней линии, проходящей через высшую точку профиля в пределах базовой длины.

Линия впадины профиля – линия, эквидистантная средней линии, проходящая через низшую точку профиля в пределах базовой длины.

Наибольшая высота неровностей профиля Rmax есть расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины (рис. 5).

Величину параметра Rmax определяют на длине профилограммы, соответствующей базовой длине. Через наивысшую и наинизшую точки профиля проводят линию выступов и линию впадин. Тогда параметр Rmax определится как расстояние между линией выступов и линией впадин, с учетом вертикального увеличения.

 

 

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ОПОРНОЙ

ДЛИНЫ ПРОФИЛЯ - tp

 

Опорная длина профиля hр есть сумма длин отрезков в пределах базовой длины, отсекаемых на заданном уровне Р в материале выступов линией, эквидистантной средней линии (рис. 5).

Уровень Р сечения профиля - расстояние между линией выступов профиля и линией, пересекающей профиль эквидистантно линии выступов профиля.

Относительная опорная длина профиля tp есть отношение опорной длины профиля к базовой длине.

Параметр tp определяется по следующей формуле

Величину параметра tp определяют на длине профилограммы, соответствующей базовой длине.

Для этого проводят вначале линию выступов профиля (рис.  ) на заданном уровне Р (должен быть задан), отсчитываемом от линии выступов и проводят линию, пересекающую профиль параллельно линии выступов профиля. Измеряют длину bi в мм, отсекаемые на уровне Р в материале выступов измеряемого профиля.

Величину параметра tp определяют по формуле

где n – число отрезков bi.

 

 

 

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ СРЕДНЕГО ШАГА

НЕРОВНОСТЕЙ - Sm

 

Шаг неровностей профиля – длина отрезка средней линии, пересекающей профиль в трех соседних точках и ограниченного двумя крайними точками.

Средний шаг неровностей Sm есть среднее арифметическое значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины (рис. 5).

Величину параметра Sm определяют на длине профилограммы соответствующей базовой длине. Для этого вначале измеряют шаги неровностей профиля, а затем вычисляют Sm по формуле

где n – число шагов неровностей профиля.

 

 

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ СРЕДНЕГО ШАГА НЕРОВНОСТЕЙ

ПРОФИЛЯ ПО ВЕРШИНАМ – S

 

Шаг неровностей профиля по вершинам – длина отрезка средней линии между проекциями на нее двух наивысших точек соседних местных выступов профиля.

Средний шаг S неровностей есть среднее арифметическое значение шага неровностей профиля по вершинам в пределах базовой длины (рис. 5).

Параметр S определяют на длине профилограммы, соответствующей базовой длине. Для этого вначале измеряют шаги неровностей Si по вершинам, а затем вычисляют величину параметра S по формуле

где n – число шагов неровностей по вершинам.

 

 

 

 

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

СТАНКОИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

КАФЕДРА “ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА”

Курс “Приборы точной механики” – II-я часть

                   Фамилия и инициалы студента

Группа

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №29

ПОЛУЧЕНИЕ И ОБРАБОТКА ПРОФИЛОГРАММЫ ПРОФИЛЯ

ПОВЕРХНОСТИ

 

Задание: 1. Записать профилограмму профиля поверхности детали с помощью Профилографа – профилометра модели 201.

2. Обработать  профилограмму и определить следующие параметры шероховатости поверхности:

а) Среднее арифметическое отклонение профиля - Ra;

б) Высоту неровностей профиля по десяти точкам - Rz;

в) Наибольшую высоту неровностей профиля - Rmax;

г) Относительную опорную длину профиля - tp;

д) Средний шаг неровностей профиля - Sm;

е) Средний шаг неровностей профиля по вершинам – S.

 

РЕЗУЛЬТАТЫ ОБРАБОТКИ ПРОФИЛОГРАММЫ

 

А. Среднее арифметическое отклонения профиля

Ra =

Б. Высота неровностей профиля по десяти точкам

Rz =

 

В. Наибольшая высота неровностей профиля

Rmax =

Г. Относительная опорная длина профиля

tp =

Д. Средний шаг неровности профиля

Sm =

Е. Средний шаг неровностей профиля по вершинам

S.

 

Заключение: полученные значения параметров шероховатости поверхности записать так, как по ГОСТ 2.309-73 они обозначаются на чертежах. При этом брать числовую величину каждого параметра из соответствующих рядов, предусмотренных ГОСТ 2789-73, близких к полученным.

 

О Б О Р У Д О В А Н И Е

необходимое для выполнения

лабораторной работы № 29

 

1. Профилограф-профилометр модели 201.
2. Электротермическая бумага (лента), для записи профилограммы.

3. Стальная деталь с доведенной плоскостью (для измерения шероховатости поверхности).

 

 

 

 

 

 

 

Л И Т Е Р А Т У Р А

 

1. Иванов А.Г. Измерительные приборы в машиностоении, М., Издательство стандартов. 1981.

2. Методические указания по выполнению лабораторной работы №29.
3. ГОСТ 2789-73. Шероховатость поверхности.
4. ГОСТ 2.309-73. Обозначения шероховатости поверхностей.

 

 

 

Подпись лаборанта дата

Подпись преподавателя Дата