Усовершенствование метода светового сечения

Оптическая ось микроскопа расположена под углом 90° к поверхности. С помощью окулярного измерительного устройства можно определить величину искривления изображения линий сетки и, зная угол и увеличение объектива, вычислить высоты неровностей. Получив значения высот неровностей в выбранной системе отсчета, можно, как и во всех предыдущих случаях, определить степень шероховатости поверхности по определенным критериям.

Следует упомянуть, что на практике вообще не имеется поверхностей, неровности которых расположены строго в одном направлении, за исключением поверхностей, специально изготовленных. Поэтому измерения необходимо проводить в направлении наибольшей шероховатости. Соотношения между величинами, определяющими наибольшие и наименьшие значения шероховатости в двух взаимно перпендикулярных направлениях, были рассмотрены.

От этих соотношений, как уже упоминалось, зависит коэффициент направленности неровностей, или, как мы его назвали, коэффициент поляризации шероховатости. В связи с этим необходимо заметить, что, видимо, числовое значение этого коэффициента будет влиять на точность измерения с помощью приборов, описанных выше.

Исследуя надежность определения критериев шероховатости по измерениям параметров с помощью щупового прибора – профилометра «Калибр-ВЭИ», И. В. Дунин-Барковский и А. Н. Карташева нашли, что в зависимости от технологии образования неровностей на поверхности эти критерии подвержены периодическим изменениям. В своей работе они определяли критерий на различных трассах выбранного участка поверхности шлифованных образцов.

Можно предполагать, что такие же периодические изменения будут наблюдаться и при вычислении степени шероховатости по другим критериям на основе определения тех же параметров.

Статистическая обработка результатов

Метод исследования заключался в том, что значения Нс. к определяли на поверхности площадью 2,1 X 10 мм 100 раз и при каждом определении смешали трассу профилирования на 0,01 мм вдоль штрихов обработки. Статистическая обработка результатов показала, что распределение критерия несколько отличается от закона нормального распределения.

Казалось бы, что частично это можно объяснить ограниченным числом данных. Однако построение графика зависимости значений от расположения трассы профилирования относительно начальной трассы дало возможность заметить, что имеет место некоторая «волновая» закономерность изменения. Длина «волны» этих изменений была одного порядка с величинами подачи шлифовального круга за один оборот изделия при круглом шлифовании или за один оборот самого круга – при подаче изделия.

Представлены графики отклонений от средних арифметических значений для различных образцов, построенные по данным И. В. Дунина-Барковского и А. Н. Карташевой. На графиках заметен периодический характер изменений значения в зависимости от расположения трассы профилирования вдоль штрихов обработки. В связи с этим авторами был поставлен вопрос о рациональном выборе необходимого числа измерений для определения какого-либо критерия шероховатости и получения надежного результата при вычислении среднего значения.

Видимо, для получения более надежных результатов необходимо измерять высоту неровностей, ориентируя световое сечение (в двойном микроскопе) или интерференционные полосы (в микроинтерферометре) в нескольких параллельных направлениях, близко расположенных друг к другу. Однако такое требование усложняет задачу и значительно увеличивает время, необходимое для одного определения и вычисления какого-либо критерия шероховатости.