CURS 9 CONTROL Rodica ROHAN

1

INSPECŢIA RUGOZITĂŢII (MICRONEREGULARITĂŢILOR) SUPRAFEŢELOR

Noţiuni generale

Terminologia şi mărimile care determină şi definesc rugozitatea sunt prezentate în standardul SR ISO 4287-2001.

Rugozitatea este definită ca ansamblul microneregularităţilor, al căror pas este relativ mic în raport cu

amplitudinea lor, considerate în mod convenţional pe o porţiune mică de suprafaţă, în cadrul unei lungimi de bază. Ea se încadrează în problematica legată de starea geometrică a suprafeţelor.

Rugozitatea include abaterile de ordinul 3, având caracter periodic (striaţii, rizuri) şi abateri geometrice de ordinul 4 neperiodice (smulgeri de material, goluri, pori etc.).

Rugozitatea are o mare însemnătate pentru aprecierea stării suprafeţelor, influenţând: rezistenţa la uzură, la oboseală, la coroziune, caracterul ajustajelor realizate etc. Mărimea microneregularităţilor depinde de un complex de factori: procedeul de prelucrare folosit, parametri regimului de aşchiere, frecarea dintre faţa de aşezare a sculei şi suprafaţa prelucrată, forma sculei, lichidul de răcire, vibraţiile, etc.

Metode şi mijloace de măsurare pentru inspecţia rugozităţii suprafeţelor În funcţie de metoda pe care se bazează, mijloacele de măsurare şi controlul rugozităţii se clasifică în:

♦ mijloace pentru determinări calitative comparative; ♦ mijloace pentru determinări cantitative absolute, prin măsurarea diferiţilor parametri de rugozitate; ♦ mijloace pentru determinări cantitative globale (integrale)

1) Determinarea calitativă, (folosită ca metodă tehnică de laborator, îndeosebi pentru suprafeţe cu valori ale rugozităţii mai mari de 3,2 mµ ) comparativă a rugozităţii constă în compararea tactilă şi vizuală (cu ochiul liber sau cu lupa) folosind mostre de rugozitate. Este necesar ca mostrele să fie realizate din acelaşi material cu al piesei controlate, să aibă aceeaşi formă geometrică, să fie realizate prin acelaşi procedeu de prelucrare. 2) Determinarea cantitativă a rugozităţii se face cu ajutorul aparatelor optice bazate pe principiul secţiunii luminoase şi aparatelor bazate pe principiul palpării (profilograf, profilometru). Dintre aparatele optice, microscopul dublu Linnik –Schmaltz se bazează pe principul secţiunii luminoase, care constă în următoarele: un fascicul îngust de raze secţionează suprafaţa sub un anumit unghi (de obicei 45o) şi banda de lumină reflectată ia forma unei linii frânte (după microprofilul suprafeţei în porţiunea cercetată), care poate fi văzută prin ocularul microscopului. Schema de principiu este prezentată în fig.9.10

Fig 9.10 Metoda secţiunii luminoase Fig. 9.11

CURS 9 CONTROL Rodica ROHAN

2

Razele de lumină de la sursa 1 trec prin condesatorul 2 şi prin filtrul 3, apoi prin fanta din diafragma 4 şi prin lentila acromatică 5, se îndreaptă sub formă de raze paralele spre obiectivul 6 ajungând pe suprafaţa cotrolată. Razele se reflectă şi trecând prin obiectivul 7 şi lentila 8, ajung pe placa 9, prevăzută cu fire reticulare şi scara gradată, fig.9.11. În ocularul 10 se vizează imaginea neregularităţilor suprafeţei, cu ajutorul scării gradate determinându-se valorile parametrilor de rugozitate. Microscopul este prevăzut cu un set de obiective cu puteri de mărire diferite: 7X, 14X, 30X, 60X şi se foloseşte pentru măsurarea rugozităţii cu valori pentru RZ mai mare de 1 mµ . RZ reprezintă înălţimea maximă a profilului de rugozitate, indicând distanţa dintre cea mai mare înălţime a proeminenţelor şi cea mai mare adâncime a golurilor profilului în limitele lungimii de bază. RZ se determină cu relaţia:

RZ ViPi ZZ maxmax += (9.10)

Abaterea medie aritmetică a profilului aR reprezintă media aritmetică a valorilor absolute ale abaterilor profilului

în limitele lungimii de bază. RZ ZdivRK ⋅= , în care K este constanta aparatului. Relaţia de legătură între cele două

mărimi, determinată experimental este:

95,05,4 aZ RR ≅ (9.11)

Măsurarea rugozităţii cu aparate electronice de tip inductiv constă în asigurarea contactului dintre suprafaţa de verificat şi un ac cu vârf de diamant 1, fig.9.12. Acul este solidar cu un miez de fier 2, situat în carcasa 3 şi care se deplasează în bobina de inducţie aflată între polii unui magnet 4. Prin deplasarea miezului de fier, ca urmare a palpării rugozităţii suprafeţei, are loc variaţia fluxului magnetic care străbate bobina de inducţie, dând naştere unei tensiuni electromotoare, direct proporţională cu viteza variaţie a fluxului.

Fig. 9. 12 controlul rugozităţii cu aparate electronice de tip inductiv

Tensiunea de semnal obţinută este introdusă în amplificatorul calibrat de integrare 5 şi măsurată cu aparatul 6 gradat direct în unităţi de rugozitate Ra. Astfel, microgeometria suprafeţei este înregistrată grafic.

De asemenea, pentru determinarea unor parametri microgeometrici ai diverselor suprafete, poate fi utilizat un sistem de masurare format dintr-un rugozimetru portabil “Rugomas”, cuplat la o placa de achizitie de date. Rugozimetrul genereaza o tensiune electrica proportionala cu înaltimea masurata a profilului piesei, tensiune ce este transferata placii de achizitie de date.