Прибор для анализа «частотного спектра» поверхностей

Для процесса шлифования можно отметить две близко расположенные широкие линии: частота 4 мм и частота 7 мм. Кроме того, имеется интенсивный фон сплошного спектра. Исследуя таким образом профильные кривые, можно характеризовать поверхность конечным числом «интенсивностей» высот и частот. Б. С. Давыдов в работе предложил для анализа «частотного спектра» поверхностей прибор, действие которого основано на следующем: на исследуемой поверхности перемещается с достаточно большой скоростью преобразователь по независимым направляющим.

В зависимости от значения максимальных шагов, которые желательно охватить, выбирают трассу профилирования, являющуюся основным периодом «частотного спектра». Запись на магнитную ленту осуществляется при малых скоростях ее перемещения. Затем, после окончания записи, ленту протягивают с большой скоростью, и снимаемые импульсы через усилитель подают на анализатор, на экране которого можно видеть «частотный спектр» поверхности от шагов в десятки миллиметров до шагов в несколько микрометров.

Напряжение, снимаемое с датчика, через усилитель подается на специальную магнитную записывающую систему. С. П. Семенов, исследуя профилограммы поверхностей, полученных при обработке металлов резанием, нашел, что образующийся микропрофиль этих поверхностей претерпевает различные искажения по сравнению с теоретическим, который можно вычислить, исходя из геометрии режущего инструмента и условий резания.

Реальный микропрофиль образуется в результате суммирования следов геометрии режущего инструмента и влияния различного рода вибраций, вызываемых характером пластических деформаций материала и нежесткостью системы режущий инструмент — станок.

Синтез поверхности по частотным характеристикам

В результате этих исследований предложены рекомендации, с помощью которых можно по искажению микропрофиля судить о порождающих их причинах и, наоборот, зная характер (частоту и амплитуду) вибраций различных частей системы станок — изделие — инструмент, предсказать образующийся микропрофиль поверхности.

Система поверки приборов для определения степени шероховатости поверхности, особенно таких, показания которых не связаны непосредственно с измерением высот неровностей в единицах длины, основывается на применении специальных образцов. Такие образцы изготовляются по особой технологии и имеют обычно профиль правильной геометрической формы. Для контроля самих деталей приборов и правильности производственного процесса применяют образцы с поверхностями, имеющими технологический профиль, т. е. изготовленными по технологии, применяемой в условиях данного производства.

См. также:  Особенности поверхности

Если для образцов первого рода можно достичь достаточной точности воспроизведения степени шероховатости по установленным критериям, а также получить достаточную равномерность обработки на всей площади образца, то для образцов с технологическим профилем этого сделать не удается. Неоднородность поверхности для них может достигать 30-40%.

Только по этим причинам образцы, имеющие фактически реально применяемые частотные характеристики, нельзя использовать для контролирования показаний различных приборов. Поэтому важно создать такие образцы, которые представляли бы собой весьма однородные поверхности с неровностями, по частотным характеристикам подобные реальным поверхностям, получаемым в процессе производства. Для этого полезно рассмотреть вопрос синтеза поверхности с заданными свойствами.

В качестве синтезатора может быть использована та же система, что и для частотного анализа.