Сравнительный анализ методов и средств измерения шероховатостей поверхностей

ВВЕДЕНИЕ 3 ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТЕЙ 4 1.1. Шероховатость как геометрическое состояние поверхности и ее влияние на работу деталей машин 4 2.1. Параметры шероховатости и методы ее измерения и контроля 6 ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ ШЕРОХОВАТОСТЕЙ ПОВЕРХНОСТЕЙ 18 2.1. Общая характеристика методов контроля и измерения шероховатости 18 2.2. Сравнительный анализ методов контроля шероховатости 36 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 42 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 45 ПРИЛОЖЕНИЕ 1. 47 ПРИЛОЖЕНИЕ 2 48

1. Андрюхина Т.Н. Определение параметров шероховатости поверхности по профилограмме Самара: СамГТУ, 2007. 2. Анурьев В. И. Справочник конструктора машиностроителя. М.: машиностроение, 1982. 3. Анухин В.И. Допуски и посадки. Учебное пособие. 4-е изд. СПб.: Питер, 2007. 207с 4. Арутюнов, П. А. Сканирующая зондовая микроскопия (туннельная и силовая) в задачах метрологии наноэлектроники [Текст] / П. А. Арутюнов, А. Л. Толстихина // Микроэлектроника. - 1997. - Т. 26, № 6. - С. 426-439. 5. Баранов, А. М. Новый универсальный метод контроля параметров слоев и шероховатости поверхности в процессах вакуумного осаждения и травления [Текст] / А. М. Баранов, С. А. Терешин, И. Ф. Михайлов // Журнал технической физики. -1997. - Т. 67, № 8. - С. 62-64. 6. Белкин И. М. Допуски и посадки. - М.: Машиностроение, 1992. 528 с. 7. Богатырев, А. Е. Новые методы контроля чистоты и дефектности поверхности деталей [Текст] / А. Е. Богатырев Л. И. Шушунова, Г. М. Цыганов // Обзоры по электронной технике. - 1980. - № 3 (707). - С. 19-27. 8. Взаимозаменяемость и контроль: Метод. Указания к практическим занятиям / Сост. В.Г. Котик; Чуваш. ун-т. Чебоксары, 2003. 24с. 9. Волков В.М. и др. Шероховатость поверхности (параметры, обозначение, нормирование) Учебное пособие. Омск: Омский государственный университет путей сообщения 2012. 65 с. 10. Волков Д. А. Исследование влияния шероховатости поверхности детали и гранулометрического состава порошкового материала на прочность сцепления при электроконтактной наплавке [Электронный ресурс]URL: http://www.dgma.donetsk.ua/science_public/ddma/Herald_3(28)_2012/article/12vdaaes.pdf 11. ГОСТ 2789—73 Шероховатость поверхности Параметры и характеристики [Электронный ресурс]URL: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4294847/4294847701.pdf 12. Дудин-Барковский, И. В. Измерение и анализ шероховатости поверхности и некруглости поверхности [Текст] / И. В. Дудин-Барковский, А. И. Карташева. - М. : Машиностроение, 1978. - 320 с. 13. Егоров, В. А. Оптические и щуповые приборы для измерения шероховатости поверхности [Текст] / В. А. Егоров. - М. : Машиностроение, 1965. - 222 с. 14. Когерентно-оптические методы в измерительной технике и биофотонике [Текст] / Под ред. В. П. Рябухо и В. В. Тучина. -Саратов : Сателлит, 2009. - 127 с. 15. Коледов, Л. А. Технология и конструкции микросхем, микропроцессоров и микросборок [Текст] / Л. А. Коледов. - СПб. : Издательство «Лань», 2007. - 400 с. 16. Корольков, В. П. Модернизация микроинтерферометров МИИ-4 и МИИ-4М [Текст] / В. П. Корольков, А. Е. Качкин,Р. В. Шиманский // Мир измерений. - 2012. - № 10. - С. 37-42. 17. Назаров, Ю. Ф. Методы исследования и контроля шероховатости поверхности металлов и сплавов [Текст] / Ю. Ф. Назаров,A. М. Шкилько, В. В. Тихоненко, И. В. Компанеец // Физическая инженерия поверхности. - 2007. - Том 5, № 3-4. - С. 307-316. 18. Невлюдов, И. Ш. Автоматизированный контроль шероховатости высокоточных деталей в приборостроении [Текст] : зб. наук. пр. / И. Ш. Невлюдов, В. В. Токарев // ХВУ. - 2001. - Вип. 5(35). - С. 196-199. 19. Невлюдов, И. Ш. Метод анализа интерференционных изображений при контроле параметров качества поверхности волоконно-оптических компонентов [Текст] / И. Ш. Невлюдов, А. И. Филипенко // Вісті Академії інженерних наук України: Машинобудування і прогресивні технології. Спец. Випуск. - 2004. - № 4(24). - С.81-87. 20. Невлюдов, И. Ш. Методология и оборудование контроля параметров компонентов волоконно-оптических систем передачи информации [Текст] / И. Ш. Невлюдов, А. И. Филипенко, Б. А. Малик // Прикладная радиоэлектроника: сб. АН Прикладной радиоэлектроники. - 2002. - Т. 1, № 1. - С. 51-56. 21. Невлюдов, И. Ш. Технология автоматизированного контроля качества поверхности [Текст] / И. Ш. Невлюдов, Е. П. Второв,B. В. Токарев // Вестник Харьковского экономического университета. - 1998. - Вып. 1. - С. 86-88. 22. Оптический профилометр на базе микроинтерферометра МИИ-4М [Электронный ресурс] / ЗАО «Дифракция», г. Новосибирск. - Режим доступа : http://www.diffraction.ru/products-ru/mii-4. 23. Полещук, А. Г. Лазерные методы контроля асферической оптики [Текст] / А. Г. Полещук, А. Е. Маточкин // Фотоника. -2011. - № 2. - С. 38-44. 24. Протопопов, В. В. Сравнительные измерения шероховатости подложек рентгеновских зеркал методами рентгеновской реф-лектометрии и сканирующей зондовой микроскопии [Текст] / В. В. Протопопов, К. А. Валиев, Р. М. Имамов // Кристаллография. - 1997. - Т. 42. - С. 747-754. 25. Пустыльник, Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений / Е.И. Пустыльник. М.: Наука, 1968. 158 с. 26. Розницин, И. Л. Определение оптимальных значений твердости, шероховатости поверхности материала, толщины наносимого покрытия для деталей объемного гидропривода [Текст] / И. Л. Розницин, Д. Б. Глушкова, В. П. Тарабанова, А. П. Люб-ченко // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. - 2009. - № 46. - С. 64-68. 27. Савенко, В.Г. Измерительная техника / В.Г. Савенко. М.: Высш. школа, 1974. 336 с. 28. Табенкин, А. Н. Шероховатость, волнистость, профиль. Международный опыт [Текст] / А. Н. Табенкин, С. Б. Тарасов,C. Н. Степанов. - СПб. : Изд-во Политехн. ун-та, 2007. - 136 с. 29. Уткин, В. Н. Исследование морфологии поверхности керамических подложек компонентов электронной техники [Текст] / В. Н. Уткин, М. А. Исаков, О. Е. Хапугин // Современные наукоемкие технологии. - 2007. - № 11. - С. 38-41. 30. Шероховатость от «МИКРОТЕХ®» [Текст] / Металлообработка. - 2008. - № 4. - С. 19.

Поверхность деталей машин в технике оценивается качеством поверхности. В свою очередь, качество поверхности определяется физико-механическими свойствами и ее микрогеометрией. Детали, полученные в результате механической обработки, имеют на своей поверхности чередующиеся впадины и выступы различных формы и величины,которые образуют неровности поверхности (микронеровности). Шероховатость поверхности – совокупность микронеровностей с относительно малыми шагами, определенными на базовой длине. В процессе формообразования деталей на их поверхности появляется шероховатость – ряд чередующихся выступов и впадин сравнительно малых размеров. Шероховатость может быть следом от резца или другого режущего инструмента, копией неровностей форм или штампов, может появиться вследствие вибрации, возникающей при резании, а также в результате действия других факторов. Макроскопические неровности несут на себе микронеровности, измеряемые на уровне 10-5 – 10-6 м. Микрогеометрия создается в процессе изготовления деталей и характеризуется волнистостью и шероховатостью (рис.1.). Геометрические характеристики качества поверхности показаны на рис.2 в порядке уменьшения их абсолютных величин: отклонения формы (макрогеометрия); волнистость; шероховатость (микрогеометрия); субмикрошероховатость. В отдельных случаях волнистость может быть больше погрешности формы, а шероховатость больше волнистости. Волнистость занимает промежуточное положение между шероховатостью и погрешностями формы поверхности. Критерием для их разграничения служит отношение шага S к высоте неровностей R. Рисунок 1. Схема волнистости и шероховатости поверхности L – шаг волны, Hв - высота волны, l – шаг шероховатости, Hmax – высота шероховатости, lб - базовая длина Рисунок 2.Классификация геометрических характеристик качества поверхности Взаимосвязь параметров качества поверхности деталей и их эксплуатацион¬ных свойств является одним из основных направлений исследований в области машино- и приборостроения.