Качество обработанной поверхности
Датчик перемещается по проверяемой поверхности со скоростью 10—20 мм/сек. Давление иглы на поверхность проверяемой детали в пределах 0,5—2,5 гс/мм2.
При подключении к профилометру осциллографа можно получить профилограмму исследуемой поверхности.
Для измерения шероховатости поверхности от 3-го до 9-го классов чистоты применяют двойной микроскоп В. П. Линника (рисунок 5).
Прибор состоит из двух частей: микроскопа А для освещения исследуемой поверхности, микроскопа Б для наблюдения и измерения профиля поверхности Оси обеих частей микроскопа наклонены под углом 45° к исследуемой поверхности с совпадением точек пересечения осей с предметными точками объективов.
В плоскости изображения объектива 3 микроскопа А расположена перпендикулярно плоскости оси микроскопа щель 2 с освещением от источника света 1. Объектив 3, уменьшая, дает изображение а1 щели 2 на проверяемой плоскости Р в виде узкой светящейся линии. При отсутствии на участке поверхности Р микронеровностей объектив 4 микроскопа Б в плоскости сетки окуляра 5 даст изображение а2 той же узкой светящейся линии, а также изображение близлежащего участка исследуемой поверхности.
При том же расположении микроскопов А и Б при наличии микронеровностей h часть пучка света, отраженная от участка поверхности Р1, при наблюдении будет казаться выходящей из точки а1 или из точки а'1 поверхности Р'1, расположенной на расстоянии 2h ниже поверхности Р. Тогда изображение точки а'2 на сетке окуляра 5 будет на расстоянии h' от оси микроскопа Б, равном
h'=2*x*h*sm45°, (5)
где х — увеличение объектива 4.
Для измерений высоты неровностей в микроскопе Б установлен окулярный микрометр.
Двойной микроскоп В. П. Линника позволяет также фотографировать исследуемую поверхность с высоты неровностей от 0,9 до 60 мкм.
Для измерения микронеровностей от 0,1 до 6 мкм с увеличением от 400 до 500 применяют микроинтерферометры В. П. Линника с интерференционными полосами, соответствующими профилю исследуемой поверхности в данном сечении (рис. 6). С помощью окуляра производят отсчеты величины а, выражающей величину высоты микронеровностей, и отсчет величины b, соответствующей расстоянию между двумя соседними интерференционными полосами, тогда высота микронеровности
h=0.25*(a/b),мкм. (6)
Для определения шероховатости поверхности в труднодоступных местах применяют метод снятия с исследуемой поверхности слепков, шероховатость поверхности которых служит в дальнейшем критерием оценки с помощью указанных выше приборов. Искажение профиля исследуемой поверхности при снятии слепка практически не превышает 2 - 3%.
В качестве материалов для слепков обычно применяют целлулоид, растворяемый в ацетоне. Для получения слепка целлулоид опускают на непродолжительное время (2 — 3 мин} в ацетон, затем прикладывают к исследуемой поверхности и сушат в течение 10 — 50 мин (в зависимости от шероховатости обработанной поверхности).
При технологической целесообразности для оценки микрогеометрии поверхности применяют также метод среза.
Исследуемую поверхность покрывают слоем хрома толщиной 5—10 мкм, а затем производят срез под углом 1 — 2°; срезанную плоскость травят, после чего фотографируют.
Фотоснимок представляет собой профилограмму, у которой горизонтальным увеличением является увеличение, полученное при фотографировании, а вертикальным является горизонтальное увеличение, умноженное на увеличение, полученное от косого среза.
Увеличение от косого среза при угле среза 1° составляет 60, а при угле среза 2° — 30 раз. С помощью косого среза можно получить профилограмму с вертикальным увеличением до 8000.
6 Зависимость шероховатости поверхностей и
точности от видов
обработки
Практикой и исследованиями определены взаимосвязи между видами обработки и шероховатостью (классами чистоты) поверхности. Так, например, установлено, что средняя высота неровностей не должна превышать 10 — 25% от допуска на обработку. Это позволило установить достижимую чистоту поверхности для различных видов обработки, а с учетом затрат, необходимых для достижения заданной чистоты, не превышающих затрат при любом другом способе обработки, и экономически достижимую чистоту поверхности.