Изланувчилар online илмий-амалий

АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ 
ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ 
к.т.н. доцент. А.Э.Тешабаев., ассистент. Ш.Ғ.Рубидинов., магистрант 
А.Ғ.Назаров. 
Ферганский политехнический институт 
 
В современном технологическом производстве в процессе изготовлени я 
деталей крайне важен систематический контроль поверхности деталей 
изделия и качества материалов. Состояние поверхностного слоя влияет на 
эксплуатационные 
свойства 
деталей 
машин: 
износостойкость, 
виброустойчивость, контактную жесткость, прочность соединений и т. д. 
Одним из параметров, определяющих качество поверхностного слоя, 
является шероховатость поверхности. Контроль шероховатости поверхности 
должен обеспечивать высокую точность, локальность и воспр оизводимость 
измерений. Важной задачей предстает создание автоматических систем 
контроля с компьютерной обработкой результатов. В соответствии с 
требованиями к шероховатости поверхности и точности размеров 
обрабатываемой детали применяется тот или иной метод контроля 
обрабатываемой поверхности. В работе рассмотрены наиболее часто 
применяемые и современные методы контроля шероховатости поверхности. 
Метод светового сечения. При этом методе измерения производятся по 
следующей схеме: пучок световых лучей, поступающих от источника света 
через узкую щель шириной около 0,1 мм, направляется объективом под 
углом α на контролируемую поверхность. Отражаясь от этой поверхности, 
лучи через объектив переносят изображение щели в плоскость фокуса 
окуляра. Если контролируемая поверхность является идеально р овной, то в 

---

89 
окуляре щель будет иметь вид светящейся прямой линии. Если на 
поверхности имеется дефект, то в плоскости окуляра наблюдается 
искривленная светящаяся линия. Высота микронеровностей измеряется от 
визирной линии микрометром. Разность отсчетов при совмещении этой 
линии с верхним и нижним краями неровности считывается с 
микрометрического барабанчика и позволяет определять значения h
i
, 
необходимые для расчета R
a 
и R
z
. 
h
i
, необходимые для расчета R
a
и R
z
. Измерение b
1
осуществляется с 
помощью окулярного микрометра, перекр естие которого перемещается на 
угол β=45° и при этом оценивается b
2
. Если пучок световых лучей напр авить 
на контрольную поверхность под углом 
α=45°, то b
2
=b
1
sinβ = H/(sinsinβ)V
x
, откуда H = b
2
/2 V
x 
Если на расстоянии 0,1 мм от контролируемой поверхности установить 
линейку со скошенным ребром, то последнее отсечет часть пучка света, и на 
контролируемой поверхности будет видна тень, отбрасываемая линейкой. 
Верхний край тени отражает профиль изучаемой поверхности, который и 
рассматривают в микроскоп (метод теневого сечения). Современные 
приборы, работающие по принципу светового сечения, позволяют измерять 
неровности поверхности высотой от 0,8 до 63 мкм при погрешности 
показаний от 24 до 7,5 %. Данные приборы позволяют определять параметры 
R
z
, R
max
и S, а также осуществлять фотосъемку микронеровностей. В 
зависимости от окуляра приборы, работающие по данному методу, 
позволяют измерять высоты микронеровностей в диапазоне от 0,8 до 62,5 
мкм. 
Лазерный эллипсометрический метод. Этот метод основан на анализе 
изменения поляризации света, прошедшего или отраженного от 
исследуемого объекта. На принципах эллипсометрии построены методы 
чувствительных бесконтактных исследований поверхности различных 
веществ, процессов адсорбции, коррозии и других. В качестве источника 
света в эллипсометрических измерениях используется монохроматическое 
излучение второй гармоники YAG:Nd
3+
-лазера (зеленый свет), котор ое дает 
возможность исследовать микронеоднородности на поверхности изучаемого 
объекта. Основной задачей эллипсометрии является исследование строения 
отражающей системы и определение ее параметров посредством анализа 
изменений состояния поляризации светового пучка в результате отр ажения. 
Количественной мерой этих изменений служат поляризационные углы, 
определяемые основным уравнением эллипсометрии. Эллипсометрия не 
только используется для исследования металлов и окисных пленок на них, но 
и широко применяется для изучения тонкопленочных систем, 
изготавливаемых на основе полупроводниковых и диэлектрических 
материалов. 
Список литературы 

---

90 
1. Методы исследования и контроля шероховатости поверхности 
металлов и сплавов /Ю. Ф. Назаров, А. М. Шкилько, В. В. Тихоненко, И. В. 
Компанеец // ФІП ФИП PSE. –2007. – Т. 5. – № 3–4. – Vol. 5. – No. 3–4. 
2. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. / 
Под ред. И. Н. Жестковой. – 8-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 
2001. 
3. Мальков О. В., Литвиненко А. В. Измерение параметров 
шероховатости поверхности детали. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2012.