358

10. ZAPIS CHROPOWATOŚCI POWIERZCHNI

W strukturze zewnętrznej powierzchni odchyłki kształtu nie są jedynymi nierównościami zarysu (profilu). W profilu zaobserwowanym powierzchni można wyróżnić trzy rodzaje nierówności zauważane przy różnych stopniach powiększenia (rys. 10.1). Odchyłki kształtu rejestrowane w skali makro są nierównościami o rozkładzie stochastycznym i charakteryzują się tym, że średni odstęp między wierzchołkami nierówności jest przeszło stukrotnie większy od wysokości nierówności (rys. 10.Ib). Odchyłki kształtu (i położenia) wynikają z dokładności obróbki i powstają w głównej mierze wskutek odkształceń sprężystych, jakim ulega przedmiot podczas tego procesu.

Najlepiej ilustruje to następujący przykład (rys. 10.2). Materiał wałka obrabianego w kłach spęczył się wskutek ściśnięcia poosiowego podczas montażu w obrabiarce (rys. 10.2a). Tak odkształcony był obrobiony na żądaną średnicę. Po zdjęciu z obrabiarki odprężył się przyjmując kształt np. siodłowy (rys. 10.2b). Powstała zatem odchyłka kształtu, np. prostoliniowość tworzącej równa połowie różnicy średnic.

Przy powiększeniu obrazu profilu można zarejestrować nierówności występujące w makrostrukturze powierzchni. Wzdłuż profilu kształtu pojawią się teraz okresowo powtarzające się nierówności, które rozpatrywane niezależnie od profilu kształtu stanowią falistość powierzchni. Profil falistości (rys. 10. lc) powstaje przez równoczesne „wydłużenie” i wygładzenie zaobserwow-nego profilu.

Falistością powierzchni nazywa się zbiór okresowo powtarzających się nierówności, charakteryzujących się tym, że w7Sokość nierówności (rys. 10.2c) jest co najmniej czterdziestokrotnie mniejsza od średniego odstępu między ich wierzchołkami Falistość powstaje głównie w wyniku drgań w układzie obrabiarka - przedmiot obrabiany - narzędzie.

Gdy jeszcze bardziej powiększy się obraz zaobserwowanego profilu i pominie odchyłki kształtu oraz falistości, otrzyma się profil chropowatości (rys. lO.ld). Chropowatość powierzchni jest zbiorem mikronierówności określanych umownie jako odchyłki zaobserwowanego profilu, mierzone od przyjętej linii odniesienia na długości, na której nie uwzględnia się odchyłek kształtu i falistości powierzchni.

Chropowatość ma również charakter stochastyczny i zależy od procesu wytwarzania. Inną chropowatość uzyska się na powierzchni przedmiotu odlewanego, kutego, walcowanego na gorąco lub zimno albo obrabianego skrawaniem. W każdym z tych procesów chropowatość powierzchni będzie zależała od innych czynników.

Główną przyczyną powstawania chropowatości na powierzchni obrabianej skrawaniem jest niejednorodność obrabianego materiału. Ostrze narzędzia