Поэтому создание оптимального микрорельефа функцио-
нальных поверхностей деталей, наряду с улучшением дру-
гих характеристик поверхностного слоя, является одним их
основных и наиболее эффективных резервов значительного
повышения качества изделий.
Отечественные и зарубежные исследования микрогео-
метрии поверхностей направлены на решение проблем с
помощью параметрического описания профиля или поверх-
ности. Большая часть исследований
базируется на стан-
дартных критериях, которые определяют лишь отдельные,
в основном усредненные, характеристики отклонений ре-
альных поверхностей от идеальных [24-37,42-48].
В настоящее время установлено около 20 различных
функциональных свойств поверхности, на которые сущест-
венно влияет ее микрогеометрия (адгезия, электрическая
проводимость, трение- скольжение и качение и т.д.), по-
этому необходима оптимизация микрогеометрии поверхно
-
стей деталей для этих конкретных функциональных
свойств. Такую задачу невозможно решить без полного и
точного описания оптимальной микрогеометрии на этапе ее
нормирования.
В большинстве стран мира стандарты на микрогеометрию
поверхности деталей построены на использовании для ее
оценки и контроля профилей поверхностей, т.е. сечений
поверхности плоскостью. Для этих целей созданы
и произ-
водятся в массовом количестве приборы так называемого
ощупывающего типа, оснащенные, в основном, индукцион-
ными датчиками. Многочисленные семейства этих приборов
отличаются друг от друга габаритами, количеством вычис-
ляемых параметров, стоимостью и т.п., но все они работают
по принципу "ощупывания" контролируемой поверхности
алмазной иглой индукционного датчика, повторяющей при
ее протаскивании
по поверхности выступы и впадины по-
следней. Полученный таким образом профиль обрабатыва-
ется по соответствующей программе, в результате чего оп-
ределяют значения различных параметров профиля и неко-
торые результаты его статистической обработки в графиче-
ском изображении. Практика применения таких приборов
показывает, что большинство специалистов используют для
оценки микрогеометрии поверхности один
профиль, не за-
думываясь особо ни о его направлении, ни даже о его дли-
не. В связи с этим, целесообразно рассмотреть понятия
стационарности микрогеометрии и статистически предста-
вительной длины профиля.
1.1. Стационарность микрогеометрии поверх-
ностей
В настоящее время микрогеометрию поверхностей дета-
лей, в частности ее шероховатость, оценивают с помощью
профиля - сечения поверхности какой-либо плоскостью.
Остановимся лишь на некоторых практических аспектах
этого достаточно хорошо изученного вопроса. Во-первых, в
каком направлении следует записывать профиль поверхно-
сти, чтобы выразить ее существенные свойства, во-вторых,
сколько профилей и
в каких направлениях необходимо
проанализировать, чтобы полностью охарактеризовать по-
верхность [1, 2, 3].
Ответы на эти вопросы связаны с изотропией поверхно-
сти. Если поверхность можно принять за изотропную, то
направление снятия профилей не имеет значения, так как в
этом случае любые профили должны в статистическом
смысле давать одинаковые результаты. Таким образом, ин-
формация
любого профиля достаточной длины содержит
полную информацию о геометрических свойствах поверх-
ности. Это утверждение теоретически доказуемо [43]. Если
поверхность анизотропна, то в общем случае для полной
ее оценки необходимо записать 5 непараллельных профи-
лей. Этот вопрос подробно рассмотрен многими авторами, в
частности в работах [45, 46], и для большого числа анизо-
тропных поверхностей существенно упрощен
. Доказано,
что на поверхностях, где отчетливо видна направленность
следов обработки, профили, записанные в направлении
этих следов и в направлении, перпендикулярном к ним,
дают полную информацию о геометрических свойствах по-
верхности.
Практически для установления типа поверхности доста-
точно произвести ее осмотр невооруженным глазом или с
помощью лупы. Если при осмотре не
обнаружено продольно
направленных кратеров или возвышений, то поверхность с
достаточной точностью можно рассматривать как изотроп-
ную. Когда встречаются следы продольной формы только в
одном направлении, для оценки микрогеометрии поверхно-
118 119