ГОСТ 19300-86 Средства измерений шероховатости поверхности профильным методом. Профилографы-профилометры контактные. Типы и основные параметры
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СРЕДСТВА
ИЗМЕРЕНИЙ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ
ПРОФИЛЬНЫМ МЕТОДОМ
ПРОФИЛОГРАФЫ-ПРОФИЛОМЕТРЫ
КОНТАКТНЫЕ
ТИПЫ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
ГОСТ 19300-86
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
|
Средства
измерений шероховатости ПРОФИЛОГРАФЫ-ПРОФИЛОМЕТРЫ КОНТАКТНЫЕ Типы и основные параметры Instruments for measurement of surface
roughness |
ГОСТ |
Дата введения 01.07.87
Настоящий стандарт распространяется на профилографы-профилометры контактные для измерения профиля и параметров шероховатости поверхности по системе средней линии (ГОСТ 25142-82) в соответствии с номенклатурой и диапазонами значений, предусмотренными ГОСТ 2789-73 .
Профилографы-профилометры предназначены для измерения при следующих условиях:
температура окружающего воздуха 10 - 35 °С
изменение температуры за 1 ч, не более 0,5° для приборов типа I
2° для приборов типов II и III
относительная влажность 45 - 80 %.
Внешняя вибрация не должна превышать значения, при котором при неподвижном датчике показание профилометра по параметру Ra составляет 0,3 нижнего предела диапазона, а размах колебаний пера профилографа при максимальном увеличении составляет 2 мм.
Требования настоящего стандарта, кроме пп. 2.2.1, 2.3.1, 2.3.3, являются обязательными.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1. ТИПЫ
1.1. В зависимости от назначения устанавливают следующие типы профилографов-профилометров:
I - для лабораторных работ (стационарные);
II - цеховые (стационарно-переносные для контроля окончательно обработанных поверхностей);
III - цеховые (портативные, предназначенные для межоперационного контроля).
1.2. Профилографы-профилометры типа I с различными вариантами исполнения должны отвечать модульному принципу построения, обеспечивающему путем сопряжения различных модулей измерение шероховатости разнообразных форм поверхностей, в том числе прямолинейных, криволинейных различной конфигурации, расположенных в труднодоступных местах (пазах, глухих отверстиях) и т.п.
Допускается изготовление профилометров в виде отдельных приборов.
Профилографы-профилометры всех типов должны функционировать как при подвижном, так и при неподвижном датчике.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1.3. В зависимости от числовых значений параметров нормируемых метрологических характеристик устанавливают две степени точности профилографов-профилометров: 1 и 2.
2. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
2.1. Параметры ощупывающей системы профилографа-профилометра
2.1.1. Рабочая часть щупа должна соответствовать ГОСТ 18961-80.
2.1.2. Максимальные значения статического измерительного усилия и постоянной изменения измерительного усилия следует выбирать в зависимости от радиуса щупа. Они не должны превышать значений, указанных в табл. 1.
Таблица 1
|
Номинальное значение радиуса кривизны вершины щупа, мм |
Максимальное значение статического измерительного усилия, Н |
Максимальное значение постоянной изменения измерительного усилия, Н/м |
|
0,002 |
0,0007 |
35 |
|
0,005 |
0,004 |
200 |
|
0,010 |
Допускается увеличение статического измерительного усилия до 0,016 Н для профилометров с наименьшим значением измеряемого параметра Ra не менее 2 мкм, для профилографов с наименьшим значением ординаты профиля не менее 1,5 мкм, а также для датчиков, предназначенных для измерений, при которых игла датчика не направлена вертикально вниз.
2.1.3. В профилографах-профилометрах, имеющих датчик с опорой на измеряемую поверхность, радиус кривизны рабочей части опоры в плоскости, перпендикулярной контролируемой поверхности и параллельной направлению движения датчика, должен быть не менее пятидесяти значений максимальной отсечки шага.
Примечание . При измерении с отсечкой шага 2,5 мм и более предпочтительнее использовать вспомогательную направляющую поверхность.
2.1.4. Параметр шероховатости Rz рабочей поверхности опоры не должен превышать 0,1 мкм.
2.1.3, 2.1.4. (Измененная редакция, Изм. № 1).
2.1.5. Усилие воздействия опоры датчика на контролируемую поверхность не должно превышать 0,5 Н.
2.2. Параметры системы преобразования профилометра
2.2.1. Диапазон измерения параметра Ra : отношение верхнего предела измерения к нижнему должно быть не менее 2000 для приборов типа I , не менее 200 - для приборов типа II и не менее 100 - для приборов типа III .
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2.2.2. Значение отсечек шага выбирают из ряда: 0,025; 0,08; 0,25; 0,8; 2,5; 8; 25,0 мм.
2.2.3. Набор отсечек шага должен обеспечивать измерение параметров шероховатости поверхности в диапазоне, установленном ГОСТ 2789-73 .
2.2.4. Минимальное значение верхнего предела диапазона длин участков измерения должно быть не менее пяти значений отсечек шага для данного профилометра. В случае максимальных значений отсечек шага минимальное значение верхнего предела диапазона длин участков измерения допускается не менее двух значений отсечек шага.
2.2.5. Номинальную амплитудно-частотную характеристику (без учета влияния радиуса кривизны вершины щупа) определяют из уравнения
, (1)
где К - длина волны синусоидального входного сигнала;
l в - отсечка шага.
2.2.4, 2.2.5. (Измененная редакция, Изм. № 1).
2.2.6. Номинальные значения и допустимые отклонения амплитудно-частотной характеристики от номинальной для дискретных значений l / l в приведены в табл. 2.
Таблица 2
|
l / l в |
K min |
K ном |
K max |
||
|
степень точности |
степень точности |
||||
|
1 |
2 |
1 |
2 |
||
|
0,1 |
0,97 |
0,95 |
1,00 |
1,03 |
1,05 |
|
0,2 |
0,95 |
0,94 |
0,99 |
1,02 |
1,04 |
|
0,5 |
0,88 |
0,86 |
0,92 |
0,96 |
0,98 |
|
1,0 |
0,70 |
0,67 |
0,75 |
0,80 |
0,83 |
|
1,5 |
0,52 |
0,49 |
0,57 |
0,62 |
0,65 |
2.2.7. Профилометр необходимо оснащать мерой (или комплектом мер), служащей для настройки показаний прибора в процессе эксплуатации. Профиль меры должен быть близким к трапецеидальному, параметр S m меры в направлении, перпендикулярном направлению рисок, не должен превышать 0,25 l в .
2.3. Параметры системы преобразования профилографа
2.3.1. Диапазон номинальных значений вертикального увеличения: отношение максимального увеличения к минимальному должно быть не менее 1000 для профилографов типа I , не менее 100 - для профилографов типа II и не менее 50 - для профилографов типа III .
2.3.2. Номинальные значения вертикальных увеличений выбирают из ряда: 10; 20; 50; 100; 200; 500; 1000 и т.д.
2.3.1, 2.3.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).
2.3.3. Диапазон номинальных значений горизонтального увеличения: отношение максимального увеличения к минимальному должно быть не менее 50.
2.3.4. Номинальные значения горизонтальных увеличений выбирают из ряда: 1; 2; 5; 10; 20; 50 и т.д.
2.3.5. Номинальная амплитудно-частотная характеристика (без учета влияния щупа) должна быть прямой линией, параллельной оси длин волн, в диапазоне длин волн, нижний предел которого составляет 3 мкм.
2.3.6. Допускаемые отклонения горизонтальных увеличений от номинальных значений не должны превышать ± 5 % для профилографов 1-й степени точности и ± 10 % для профилографов 2-й степени точности.
3. ОСНОВНАЯ ПОГРЕШНОСТЬ ПРОФИЛОМЕТРА И ПРОФИЛОГРАФА
3.1. Предел допускаемой основной погрешности профилометра ( D Ra , D Rmax , D Rz , D tp ) для профиля, близкого к трапецеидальному, с шагом, не превышающим 0,25 l в , при измерении параметров шероховатости поверхности Ra , Rmax , Rz и tp определяют по формулам:
D Ra = а × Ra в.п + b × Ra , (2)
D Rmax = а × Rmax в.п + b × Rmax , (3)
D Rz = a × Rz в . п + b × Rz, (4)
D tp = a × tp в . п + b × tp, (5)
где а и b - постоянные коэффициенты;
Ra в.п , Rmax в.п , Rz в.п и tp в.п - верхний предел поддиапазона по параметрам Ra , Rmax , Kz и tp соответственно.
Значения коэффициентов а и b в зависимости от степени точности прибора приведены в табл. 3.
Таблица 3
|
Параметр шероховатости поверхности |
а |
b |
a |
b |
|
1 |
2 |
|||
|
R |
0,02 |
0,04 |
0,03 |
0,06 |
|
Rmax, Rz |
0,03 |
0,05 |
0,06 |
0,08 |
|
tp |
0,08 |
0,02 |
0,10 |
0,03 |
Предел допускаемой основной погрешности профилометра ( D Sm , D S ) при измерении параметров шероховатости поверхности Sm и S определяют по формулам:
D Sm = а × Sm в . п + b × Sm, (6)
D S = а × S в . п + b × S , (7)
где Sm в.п и S в.п - верхний предел диапазона измерения по параметрам Sm и S соответственно.
Значения коэффициентов а и b :
а = 0,02 - 1-й степени точности;
а = 0,03 - 2-й степени точности;
b = 0,10 - 1-й степени точности;
b = 0,15 - 2-й степени точности.
Предел допускаемой основной погрешности D y профилографа на профиле, близком к трапецеидальному, определяют по формуле
D y = a × y в . п + b × y , (8)
где увп - верхний предел поддиапазона, соответствующего выбранному значению вертикального увеличения;
у - максимальная по абсолютному значению ордината профиля по профилограмме.
Значения коэффициентов а и b :
а = 0,02 - 1-й степени точности;
а = 0,04 - 2-й степени точности;
b = 0,03 - 1-й степени точности;
b = 0,05 - 2-й степени точности.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное
ПОГРЕШНОСТЬ ПРОФИЛОМЕТРА И ПРОФИЛОГРАФА ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ПАРАМЕТРОВ ПРОФИЛЯ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ФОРМЫ
1. Наибольшую погрешность профилометра при измерении параметров Ra , Rmax , Rz , tp , Sm и S определяют по формулам 2; 3; 4; 5; 6; 7 для основной погрешности профилометра при значениях коэффициентов а и b , приведенных ниже.
Значения коэффициента а для параметра шероховатости Ra :
а = 0,02 - 1-й степени точности;
а = 0,04 - 2-й степени точности.
Значения коэффициента b для параметра шероховатости Ra в зависимости от верхнего предела l в.п диапазона шагов неровностей и степени точности прибора приведены в табл. 1.
Таблица 1
|
Верхний предел диапазона шагов неровностей l в.п |
b |
|
|
1 |
2 |
|
|
0,1 l в |
0,05 |
0,08 |
|
0,2 l в |
0,06 |
0,09 |
|
0,5 l в |
0,07 |
0,13 |
|
1,0 l в |
0,16 |
0,24 |
Значения коэффициента а для параметров шероховатости Rmax и Rz :
а = 0,03 - 1-й степени точности;
а = 0,06 - 2-й степени точности.
Значения коэффициента b для параметров шероховатости Rmax и Rz в зависимости от верхнего предела l в.п диапазона шагов неровностей и степени точности прибора приведены в табл. 2.
Таблица 2
|
Верхний предел диапазона шагов неровностей l в.п |
b |
|
|
1 |
2 |
|
|
0,1 l в |
0,09 |
0,12 |
|
0,2 l в |
0,10 |
0,13 |
|
0,5 l в |
0,11 |
0,17 |
|
1, 0 l в |
0,20 |
0,28 |
Значения коэффициентов а и b для параметра шероховатости tp :
а = 0,10 - 1-й степени точности;
а = 0,12 - 2-й степени точности;
b = 0,04 - 1-й степени точности;
b = 0.05 - 2-й степени точности.
Значения коэффициентов а и b для параметров шероховатости Sm и S совпадают со значениями, приведенными в разд. 3 для этих параметров.
2. Наибольшую погрешность профилографа при измерении профилей произвольной формы, имеющих диапазон длин волн, нижний предел которого составляет 3 мкм, определяют по формуле ( 8) для основной погрешности профилографа при следующих значениях коэффициентов а и b :
а = 0,02 - 1-й степени точности;
a = 0,04 - 2-й степени точности;
b = 0,06 - 1-й степени точности;
b = 0,08 - 2-й степени точности.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам
РАЗРАБОТЧИКИ
B . C . Лукьянов (руководитель разработки), Г.Н. Самбурская
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 26.06.86 № 1821
3. Срок проверки - 1996 г., периодичность проверки - 5 лет
4. Стандарт соответствует международным стандартам ИСО 3274-75 и ИСО 1880-79
5. ВЗАМЕН ГОСТ 19299-73 и ГОСТ 19300-73
6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
|
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта |
|
ГОСТ 2789-73 |
Вводная часть, 2.2.3 |
|
ГОСТ 18961-80 |
2.1.1 |
|
ГОСТ 25142-82 |
Вводная часть |
7. Проверен в 1991 г. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта СССР от 06.12.91 № 1880
8. ПЕРЕИЗДАНИЕ (март 1996 г.) с Изменением № 1, утвержденным в декабре 1991 г. (ИУС 3-92)
СОДЕРЖАНИЕ
|
1. Типы .. 1 2. Основные параметры .. 2 3. Основная погрешность профилометра и профилографа . 3 Приложение Погрешность профилометра и профилографа при измерении параметров профиля произвольной формы .. 4 |