Шероховатость поверхности

Шероховатость поверхности — совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине. Измеряется в микрометрах (мкм). Шероховатость относится к микрогеометрии твёрдого тела и определяет его важнейшие эксплуатационные свойства. Прежде всего износостойкость от истирания, прочность, плотность (герметичность) соединений, химическая стойкость, внешний вид. В зависимости от условий работы поверхности назначается параметр шероховатости при проектировании деталей машин, также существует связь между предельным отклонением размера и шероховатостью. Исходная шероховатость является следствием технологической обработки поверхности материала, например, абразивами. В результате трения и изнашивания параметры исходной шероховатости, как правило, меняются.

Параметры шероховатости 
Исходная шероховатость является следствием технологической обработки поверхности материала. Для широкого класса поверхностей горизонтальный шаг неровностей находится в пределах от 1 до 1000 мкм, а высота — от 0,01 до 10 мкм. В результате трения и изнашивания параметры исходной шероховатости, как правило, меняются, и образуется эксплуатационная шероховатость. Эксплуатационная шероховатость, воспроизводимая при стационарных условиях трения, называется равновесной шероховатостью.

На рисунке схематично показаны параметры шероховатости, где:
 — базовая длина;  — средняя линия профиля;  — средний шаг неровностей профиля;  — средний шаг местных выступов профиля;  — отклонение пяти наибольших максимумов профиля;  — отклонение пяти наибольших минимумов профиля;  — расстояние от высших точек пяти наибольших максимумов до линии, параллельной средней и не пересекающей профиль;  — расстояние от низших точек пяти наибольших минимумов до линии, параллельной средней и не пересекающей профиль;  — наибольшая высота профиля;  — отклонения профиля от линии ;  — уровень сечения профиля;  — длина отрезков, отсекаемых на уровне .

Высотные параметры:
 Ra — среднее арифметическое из абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины;

 Rz — наибольшая высота профиля, сумма высоты наибольшего выступа профиля и глубины наибольшей впадины профиля в пределах базовой длины ;
 Rmax — полная высота профиля, сумма высоты наибольшего выступа профиля и глубины наибольшей впадины профиля в пределах длины оценки;
Шаговые параметры:
 Sm — средний шаг неровностей;
S — средний шаг местных выступов профиля;
tp — относительная опорная длина профиля, где p — значения уровня сечений профиля из ряда 10; 15; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90 %.

Ra, Rz и Rmax определяются на базовой длине l, которая может принимать значения из ряда 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,80; 2,5; 8; 25 мм.

Параметр Ra является предпочтительным.

Способы измерения 
ISO 8503 определяет требования по определению компараторов профиля, который предназначен для визуального и тактильного сравнения стальных поверхностей, очищенных абразивоструйным способом. Компараторы профиля поверхности используются на строительных площадках для оценки шероховатости поверхности перед нанесением красок и других подобных продуктов или перед другими видами защиты поверхности.

 Визуальный (сравнение по образцам).
 Бесконтактный (при помощи микроскопа).
 Контактный (профилометр).

См. также 
 Профилометр
 Профилограф
 Компаратор шероховатости
 Субшероховатость

Примечания

Литература 
 
 
 
 ГОСТ 2789-73. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики.
 ГОСТ 2.309-73. Обозначения шероховатости поверхностей.

Ссылки 

 «Шероховатость поверхности» Новосибирский государственный технический университет. Кафедра инженерной графики.

Физика поверхности