31 / 142
Актуальные проблемы в машиностроении
. Том 4. № 1. 2017
Инновационные технологии
в машиностроении
____________________________________________________________________
31
средств измерений шероховатости и как следствие методик значительно расширился.
Средства измерения имеют в своей основе различные физические принципы и требуют
применения различных методик, следовательно, могут присутствовать несоответствия в
измеряемых параметрах. Дополнительной проблемой становится то, что в мировых
стандартах отсутствует единый подход к оценке параметров шероховатости поверхности, а
самих параметров с одной стороны очень много, а с другой не всегда достаточно [1-2].
Одним из современных методов по оценки параметров является конфокальная
микроскопия (КМ). Благодаря ей у исследователей и контролёров появилась возможность
оценивать двух и трехмерные параметры шероховатость, а также получать 3D-модель
рельефа поверхности. Этот метод является бесконтактным, что сохраняет поверхность от
повреждений.
В
настоящей
работе
приводится
сравнение
результатов
измерений
среднеарифметического отклонения профиля шероховатости (
Ra
), полученных методом
конфокальной микроскопии при использовании объективов с различным увеличением с
указанной на образцах шероховатости величиной (ГОСТ 9378, ISO2632-1, ISO2632-2).
Методика
В работе использовали образец шероховатости, соответствующий способу обработки
«полирование», для которого допускаемое отклонение среднего значения Ra от
номинального составляет +12%, -17%, допускаемое среднеквадратическое отклонение 9%.
Определение среднеарифметического отклонения профиля шероховатости проводили на
базовых длинах, указанных в ГОСТ 9378, ISO2632-1, ISO2632-2 для соответствующих
величин Ra. Были измерены образцы с Ra: 0,05; 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,6 мкм. Численные
значения параметров шероховатости получали с использованием программного комплекса
Gwyddion.
В работе также представлено значение арифметического среднего значения высоты
поверхности ограниченного масштаба Sa (ГОСТ Р ИСО 25178-2-2014), которое является
трехмерным аналогом двумерного параметра Ra.
значение на оси ординат z(x,y) – это высота поверхности с ограниченным масштабом в
положении х, у.
Измерения проводили на конфокальном лазерном сканирующем микроскопе Olympus
LEXT OLS4100. Используемые объективы и их разрешение по высоте приведены в таблице.
Таблица
Параметры объективов
Увеличение объектива
×10
×20
×50
×100
Разрешение по высоте, мкм
2
0,2
0,06
0,06
Результаты и обсуждение
На рисунке 1 представлены график зависимости параметров Ra и Sa от увеличения
объектива.