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 поверхности профильным методом ПРОФИЛОГРАФЫ-ПРОФИЛОМЕТРЫ КОНТАКТНЫЕ Типы и основные параметры Instruments for measurement of surface roughness by the profile method. Contact profilographs and profilometers. Types and main parameters

ГОСТ 19300-86

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

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

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 0,25l_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 (DRa,
DRmax,
DRz,
Dtp) для профиля,
близкого к трапецеидальному, с шагом, не превышающим 0,25l_в,
при измерении параметров шероховатости поверхности Ra, Rmax,
Rz и
tp определяют по формулам:

DRa = а×Ra_в.п + b×Ra,                                                               (2)

DRmax = а×Rmax_в.п + b×Rmax,                                                       (3)

DRz
= a×Rz_в.п
+ b×Rz,                                                              (4)

Dtp
= 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

Предел
допускаемой основной погрешности профилометра (DSm,
DS) при
измерении параметров шероховатости поверхности Sm и
S определяют по формулам:

DSm
= а×Sm_в.п
+ b×Sm,                                                     (6)

DS
= 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 Dy профилографа на профиле, близком к
трапецеидальному, определяют по формуле

Dy
= a×y_в.п
+ b×y,                                                           (8)

где      у_вп
– 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

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

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

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