Лабораторная работа 41
Работа добавлена на сайт samzan.net:
БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра: «Стандартизация, метрология и информационные системы»
ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ
Лабораторная работа №4.1
По дисциплине «Нормирование точности и технические измерения»
2010
ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: ознакомление с методикой определения значений параметров шероховатости поверхности.
ЗАДАЧИ: 1. Провести анализ требований к точности микрогеометрии контролируемой поверхности, выбрать методы их оценки.
2. Определить значения параметров шероховатости поверхности.
3. Дать заключение о годности детали по контролируемым параметрам.
ОБЪЕКТ КОНТРОЛЯ: пластина с плоской контролируемой поверхностью, полученной чистовым строганием, фрезерованием или шлифованием.
СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
Станковые приборы: профилограф - профилометр.
Меры и вспомогательные устройства: образцы шероховатости.
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ
Используется метод непосредственной оценки профиля поверхности. Параметры шероховатости оцениваются по показывающему устройству прибора или измеряются косвенно по профилограмме.
ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
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 прибора. Базовую линию 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 выбирают в зависимости от конфигурации и размеров поверхности, а также от разбросов 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 измерения должна быть направлена перпендикулярно к ним.
ОБРАБОТКА И ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
Шероховатость поверхности
Реальная поверхность, ограничивающая деталь, в отличие от номинальной геометрически правильной и гладкой - имеет сложный рельеф, характеризующийся микро и макрогеометрией.
К микрогеометрии реальной поверхности детали относят шероховатость. Термины, определения и значения параметров шероховатости поверхности установлены ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики.
Шероховатость поверхности - совокупность неровностей с относительно малыми шагами, выделенная с помощью базовой длины.
Базовая длина 1 - длина базовой линии, используемая для выделения неровностей, характеризующих шероховатость поверхности.
Количественная оценка шероховатости, как правило, производится от средней линии профиля m - базовой линии, имеющей форму номинального профиля и проведенной так, что в пределах базовой длины среднее квадратическое отклонение профиля (yi - расстояние между любой точкой профиля и средней лини ей) от этой линии минимально.
Шаг неровностей профиля - отрезок средней линии профиля, ограничивающий неровность профиля.
Для количественной оценки шероховатости поверхности установлено шесть параметров (см. рисунок 1).
Наибольшая высота неровностей профиля R мах - расстояние между линией выступов профиля и линией его впадин в пределах базовой длины.
Линия выступов профиля - линия, эквидистантная средней линии, проходящей через высшую точку профиля в пределах базовой длины.
Линия впадин профиля – линия эквидистантная средней линии, проходящей через низшую точку профиля в пределах базовой длины.
Высота неровностей профиля по десяти точкам Rz - сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины
Rz =
Среднее арифметическое отклонение профиля Rа - среднее арифметическое абсолютных значений отклонения профиля от средней линии в пределах базовой длины
,
где N– число выбранных точек
Средний шаг неровностей профиля Sm - среднее значение шага неровностей профиля по средней линии в пределах базовой длины
Sm = 1/NSmi,
где Smi - шаг неровностей, равный длине отрезка средней линии между точками пересечения ее с одноименными сторонами соседних неровностей;
где N - число шагов по средней линии в пределах базовой длины.
Средний шаг местных выступов профиля S - среднее значение шага местных выступов профиля в пределах базовой длины
S = 1/N Si ,
где N - число шагов неровностей по вершинам в пределах базовой длины.
Относительная опорная длина профиля tр - отношение опорной длины профиля к базовой длине
tp = 1/L Bi ,
где р – заданный уровень сечения профиля Вi значение отрезков, отсекаемых в пределах базовой длины на выступах профиля линии эквидистантной средней линии и расположенной на заданном уровне сечения от линии выступов.
Уровень сечения профиля р - расстояние между линией выступов профиля и линией, пересекающей профиль эквидистантной линии его выступов. Его выражают в процентах от наибольшей высоты неровностей профиля:
р = Р/Rmax 100% ,
где Р - расстояние между линией выступов и заданным уровнем сечения профиля.
Так как р и tp относительные величины, их расчет можно вести в реальном масштабе профилограммы. Оценка шероховатости поверхности проводится с использованием бесконтактных и контактных средств измерений.
Профиллограмма
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1.Проанализировать заданные параметры шероховатости поверхности, подлежащие контролю.
2. Выбрать методику выполнения измерений (МВИ) параметров шероховатости
поверхности (направление измерений, число трасс и т.д.).
3. Выполнить измерение параметров шероховатости с использованием показывающего устройства профилографа - профилометра. При необходимости уточнить МВИ. Записать профилограмму одного из исследуемых участков поверхности.
4.Обработать результаты измерений. Сравнить результаты, полученные снятием отсчета по показывающему устройству прибора и при ручной обработке профилограммы (если параметры дублируются).
5. Дать заключение о годности детали по контролируемым параметрам.
6. Оформить отчет о лабораторной работе.
Эскиз контролируемой детали
ОБРАБОТКА И ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
Все значения параметров шероховатости, которые можно получить с помощью показывающего устройства прибора, отсчитываются непосредственно с него.
Профилограмма, записанная при трассировании одного из контролируемых участков, может использоваться для оценки значений параметров R max, Rz, S, Sm и tp.
Среднюю линию m на профилограмме проводят как прямую, которая делит на равные части площадь, ограниченную линиями профилограммы сверху и снизу от этой прямой на базовой длине. Эквидистантно этой линии проводят линии выступов и впадин, расстояние между которыми с учетом масштаба вертикального увеличения определяет наибольшую высоту неровностей профиля R max. Значение параметра Rz рассчитывают в соответствии с его определением, для чего на базовой длине выбирают пять наибольших выступов и пять наиболее глубоких впадин.
Значение Sm рассчитываю с учетом горизонтального увеличения профилограммы, для чего измеряют на базовой длине все шаги неровностей по длине m (шаг Smi равен длине отрезка средней линии между точками пересечения ее одноименными сторонами соединений неровностей) и подсчитывают число шагов N.
Средний шаг местных выступов профиля рассчитывают с учетом горизонтального увеличения профилограммы.
При ручной обработке профилограмм можно использовать упрощенные зависимости:
Sm = 2L0/(K - 1),
где L0 - длина отрезка средней линии m, ограниченного первым и
последним нечетными пересечением профиля со средней линией (L0 , L);
К - общее число пересечений профиля со средней линией на длине L0;
S = L0/(N - 1),
где L0 - длина отрезка средней линии между первым и последним характерными максимумами неровностей профиля (L0,L);
N - общее число характерных максимумов в пределах базовой длины.
Относительная опорная длина профиля, согласно определению,
tp = 1/L ,
где bi – длина i–го отрезка, отсекаемого в пределах базовой длины на выступах профиля прямой, параллельной средней линии и расположенной на расстоянии р от линии выступов профиля
Приложение А
1 Назначение. Профилограф-профилометр мод.201
Прибор предназначен для измерения параметров шероховатости и волнистости поверхностей металлических и неметаллических деталей, а также поверхностей с покрытиями. Параметры шероховатости определяют по профилограмме (запись профиля микронеровностей в прямоугольных координатах в увеличенном масштабе), либо непосредственно по аналоговому показывающему прибору. Прибор позволяет контролировать номинально прямолинейные профили наружных и внутренних поверхностей. В режиме работы 'ПП'- показывающий пробор – диапазон базовых длин: 0,08; 0,25; 0,8; 2,5 мм при длине трассы интегрирования 1,6; 3,2; 6,0 мм. Это значит, что 'отсекаются' неровности с шагами более установленной базовой длины. При записи наибольшая длина хода измерительного преобразователя составляет 40 мм, что позволяет контролировать микронеровности (шероховатость) и волнистость с большими шагами.
МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИБОРА
Пределы показаний при измерении, мкм - 0,02 ... 5,00.
Погрешность прибора (при отсчитывании показаний) - до± 10%.
Вертикальное увеличение, тысяч крат - 1; 2; 4; 10; 20; 40; 100.
Погрешность вертикального увеличения - до + 5%.
Горизонтальное увеличение, крат - от 2 до 4000 (18 ступеней).
Измерительная сила, сН - не более 0,1.
Длина трассы ощупывания (при записи),мм - до 40.
Длина трассы интегрирования (при использовании показывающего прибора), мм - 1,6; 3,2; 6,0.
Базовая длина (отсечка шага), мм - 0,08; 0,25; 0,8; 2,5.
Максимальный шаг неровностей, регистируемый при записи профилограммы, мм:
- опора тороидальная (R = 50 мм) - 2,5;
- опора плоская (R = $ ) - 3,5;
- приспособление для контроля волнистости - 20,0.
Номинальный диаметр контролируемого отверстия, мм:
- при глубине до 10мм - 8;
- при глубине до 800 мм - 20.
Радиус закругления ощупывающей иглы, мкм - 10+2,0 или 2+2,0.
2. УСТРОЙСТВО И РАБОТА ПРИБОРА
Действие прибора основано на ощупывании профиля поверхности алмазной иглой и преобразовании колебаний иглы в изменения сигнала индуктивного преобразователя. При продольном перемещении преобразователя относительно контролируемого профиля игла колеблется в поперечном направлении, описывая микронеровности профиля. Колебания через рычаг вызывают поворот якоря преобразователя, меняются воздушные промежутки между якорем и общим сердечником двух катушек индуктивности, включенных в мостовую схему. Полученный электрический сигнал усиливается электронным блоком и выдается на записывающее или показывающее устройство.
Прибор состоит из строки, на которую устанавливают универсальный столик и мотопривод с измерительным преобразователем; электронного блока с показывающим прибором и записывающего электротермического устройства.
3. ПОРЯДОК РАБОТЫ
Перед началом работы прибор необходимо прогреть в течение 20 минут. Прогрев необходимо производить с подключенным измерительным преобразователем.
При установке преобразователя на проверяемую поверхность рекомендуется, во избежание поломки иглы, приподнимать трубку преобразователя рукой и осторожно опускать до контакта с поверхностью. То же самое рекомендуется делать при переводе преобразователя влево ('взвод преобразователя').
Установку и снятие преобразователя производить только при выключенном электронном блоке.
При всех операциях по установке образца и подготовке к измерению переключатель вида работ на электронном блоке должен стоять в положении 'загр'- загрублено.
Параллельность контролируемого профиля направлению перемещения преобразователя устанавливается вращением маховика узла нивелировки на стойке прибора и контролируется по индикатору на электронном блоке.
4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИБОРА В КАЧЕСТВЕ
ПРОФИЛОМЕТРА
4.1. Установить контролируемую деталь.
4.2. Установить на электронном блоке требуемый предел измерения (от 0,08 до 8,00 мкм) поворотом переключателя (указатель устанавливают на красные числа).
4.3. Включить показывающий прибор (положение 'ПП').
4.4. Поворотом рычага мотопривода влево до упора перевести преобразователь в левое положение. При этом стрелка показывающего прибора на электронном блоке должна указывать на нулевое деление шкалы. В случае несовпадения стрелки с отметкой шкалы '0' установить стрелку поворотом маховичка установки нуля на электронном блоке.
4.5. Установить преобразователь на исследуемую поверхность вертикальным перемещением мотопривода с преобразователем вращением маховичка вертикальной подачи. Маховик вращать до тех пор, пока стрелка контрольного прибора на электронном блоке установится в пределах нижнего выделенного участка индикатора. Во время измерения стрелка не должна выходить за пределы этого участка. При этом переключатель усилителя электронного блока должен находиться в положении 'выход усилителя'. Зафиксировать положение каретки с мотоприводом на стойке маховичком фиксатора.
4.6. Повернуть переключатель вида работ на мотоприводе, чтобы стрелка указывала на индекс 'ПП'- показывающий прибор; при этом автоматически включается скорость 0,7 мм/с для работы с показывающим прибором.
4.7. Установить переключатель длины трассы интегрирования на мотоприводе на 1,6; 3,2; или 6,0 мм. Установленная на электронном блоке длина трассы интегрирования при отсечке шага 2,5 должна быть 6 мм, отсечке шага 0,8 -3,2 мм; при 0,08 и 0,25 - 1,6 мм. Положение рукоятки переключения длины трассы интегрирования на электронном блоке должна соответствовать положению такой же рукоятки на мотоприводе.
4.8. Установить переключатель длины трассы интегрирования на электронном блоке в положение, соответствующее длине трассы интегрирования на мотоприводе (1,6; 3,3 или 6,0 мм).
4.9. Переключатель рода работ электронного блока установить в положение "ПП".
4.10 Установить переключателем на электронном блоке выбранное значение базовой длины (отсечка шага) - 0,08; 0,25; 0,80 или 2,5 мм в соответствии с предполагаемым значением Ra по ГОСТ 2789-73.
4.11 Включить рабочее перемещение показывающего прибора, повернуть рычаг взвода вправо до упора.
4.12 После остановки стрелки показывающего прибора провести отсчет значения Ra.
По окончании измерения переключатель вида работ на электронном блоке установить в положение "ЗАГР" - загрублено.
5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИБОРА В КАЧЕСТВЕ ПРОФИЛОГРАФА
5.1. Установить контролируемую деталь.
5.2.Установить преобразователь на исследуемую поверхность вертикальным перемещением мотопривода с преобразователем. Если при опускании преобразователя стрелка индикатора будет перемещаться справа на лево, профилограмме "металл" будет находиться с правой стороны бумажной ленты. "Взвести" преобразователь, повернуть рычаг на мотоприводе влево до упора.
5.3. Установить требуемое вертикальное увеличение от 1 до 200 тыс. поворотом переключателя на электронном блоке.
5.4. Установить выбранную скорость трассирования на мотоприводе (0,2 или 1,0 мм/мин).
5.5.Установить маховичком на самописце необходимую скорость перемещения бумаги в зависимости от требуемого горизонтального увеличения (см. таблицу 1).
Таблица 1 – Горизонтальное увеличение на диаграммной бумаге
|
Скорость преобразователя мм/мин |
Горизонтальное увеличение при скорости бумаги на самописце, мм/мин |
|||||
|
20 |
40 |
80 |
200 |
400 |
800 |
|
|
0,2 |
100 |
200 |
400 |
1000 |
2000 |
4000 |
|
1,0 |
20 |
40 |
80 |
200 |
400 |
800 |
|
10,0 |
2 |
4 |
8 |
20 |
40 |
80 |
5.6. Переключатель рода работ электронного блока установить в положение "ЗП" - записывающий прибор. При необходимости откорректировать положение пера самописца, после чего зафиксировать положение мотопривода на стойке.
5.7. Включить перемещение бумаги выключателем самописца.
5.8. Включить рабочее перемещение преобразователя, повернуть рычаг взвода вправо до упора.
5.9. Определить значение исходных данных параметров по записанной профилограмме.
PAGE 1
EMBED CorelDRAW.Graphic.12
2. поприветствовать учащихся; представиться; настроить учащихся на урок
3. ВОЗНИКНОВЕНИЕ ГОСУДАРСТВА И УТВЕРЖДЕНИЕ РЕСПУБЛИКИ В РИМЕ
4. Информационно-аналитическая система магазина
5. ПРАКТИКУМУ Выполнила- студентка группы ПСИЗБ2 Аленичева Юлия Михайловна Проверил- кандид
6. Проектирование цифрового фильтра верхних часто
7. УТВЕРЖДАЮ Проректор НОУ ВПО СФГА Н
8. ТЕМА 1 Общая характеристика стратегического менеджмента [1
9. Реферат- Изучение информации как объекта коммерческой деятельности
10. витамин. В биологическом отношении их объединяет то то они участвуют в построении молекул коферментов коф
11. Советско-афганская война 1979-1989 гг
12. Международная конкуренция
13. Компьютер в сфере образования
14. А Политический государственный режим ПГР ~ совокупность приемов и методов для реализации власти
15. Турция прозрейте Да это самое популярное массовое направление да некоторые турки порой ведут себя мал
16. 1~~ ~ ~ ~~ ~~ ~~ ~~ ~~ ~ ~~ ~~ ~~ ~
17. Реферат- Системы базисных функций.html
18. РНАрхангельскнефтепродукт Черкасовой М.html
19. 139191013 Культура общения и речевой этикет Наше общество еще во многом не пришедшее к нормам общежи
20. 2013 учебный год Предмет трудового права