Шероховатость поверхности
Шероховатость поверхности является одним из основных критериев, по которым оценивается прочность детали. Разрушения, которым подвергается деталь под воздействием переменных нагрузок, объясняется в большей степени концентрацией напряжений. Последняя, в свою очередь, возникает при наличии неровностей. Чем ниже шероховатость поверхности, тем меньше вероятность образования трещин вследствие усталости металла. Обработка деталей (отделка, полировка, доводка и прочее) способствует значительному увеличению предела усталости прочности.
Чем ниже шероховатость поверхности, тем лучше антикоррозийные свойства детали. Это в особенности важно в тех случаях, когда при обработке изделий нет возможности применять защитные покрытия. К таким деталям, в частности, можно отнести цилиндры двигателей.
Низкая шероховатость поверхности имеет большое значение и в сопряжениях, которые отвечают условиям теплопроводности, герметичности. При этом повышается способность отражать электромагнитные, световые и ультразвуковые волны. Кроме того, становится меньше потеря электромагнитной энергии в резонирующих системах, волноводных трактах, становится ниже емкость электродов; уменьшается также газовыделение и газопоглощение в электровакуумных приборах, облегчается, таким образом, чистка деталей от адсорбированных частиц пыли, пара, газа.
Оценивая качество поверхности, специалисты обращают внимание на направленность штрихов, образованных после механической либо другой обработки. Этот показатель оказывает влияние на степень прочности прессовых соединений, определенность посадок, износостойкость. Конструктору необходимо оговаривать направленность штрихов в ответственных случаях. Такая необходимость может, к примеру, возникнуть в связи с направлением движения струи газа либо жидкости по детали или с направлением относительного движения (скольжения) сопряженных элементов. Снижение изнашивания до минимума возможно при совпадении направления неровностей деталей с направлением скольжения.
Волнистость поверхности и малая шероховатость всегда отвечают высокой точности, что связано не только с условиями работы сопряженных элементов, но и с необходимостью в получении надежных результатов при измерениях в производстве. Такая обработка деталей может применяться для придания изделиям привлекательного внешнего вида или для обеспечения удобства при содержании изделий в чистоте.
Измерение шероховатости поверхности производится при необходимости. Показатели устанавливаются в соответствии с функциональным назначением изделия. Если же требования к качеству детали не предъявляются, то и контроль над уровнем шероховатости не производится. Следует сказать, что требования не включают в себя оценку дефектов (наличие раковин, например). В связи с этим, при осуществлении контроля над шероховатостью поверхности, контроль над влиянием дефектов полностью исключается. В отдельных случаях могут быть установлены требования к отдельным частям одной детали.
Оценку шероховатости осуществляют по неровностям профиля (как правило, поперечного). Для этого производят сечение плоскостью. С целью отделения шероховатости от прочих неровностей со сравнительно большими шагами, ее рассмотрение осуществляют в пределах определенного, достаточно ограниченного участка.
Количественная оценка и нормирование производится по шести параметрам. Так, принимают во внимание три высотных параметра, по которым оценивается шероховатость поверхности (Ra, Rz, Rmax), два шаговых (S, Sm), а также показатель, определяющий относительную опорную длину профиля (tp).