Оптические исследования шероховатости поверхностей деталей боеприпасов с отсечкой пороховых газов Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

УДК 531.717.8: 535.33/34

ОПТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ БОЕПРИПАСОВ С ОТСЕЧКОЙ ПОРОХОВЫХ ГАЗОВ

Валерик Сергеевич Айрапетян

Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, доктор технических наук, заведующий кафедрой специальных устройств и технологий, тел. (383)361-07-31, e-mail: o [email protected]

Сергей Григорьевич Губин

Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, старший преподаватель кафедры специальных устройств и технологий, тел. (383)361-07-31, e-mail: [email protected]

Александр Викторович Макеев

Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, студент, тел. 361-07-31, e-mail: o [email protected]

В работе разработан метод исследования шероховатости поверхности различных образцов. Качество поверхностного слоя деталей определяется совокупностью характеристик шероховатости, волнистости, физико-механических свойств, микроструктуры металла и остаточных напряжений.

Ключевые слова: шероховатость, интерферометрия, оптика, микрорельеф

поверхности.

OPTICAL RESEARCH SURFACE ROUGHNES SAMMUNITION CUT OFF POWDER GASES

Valerik S. Ayrapetyan

Siberian State Academy of Geodesy, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Ph. D., Prof. head of the Department of Special devices and technologies, tel. (383)361-07-31, e-mail: o [email protected]

Sergey G. Gubin

Siberian State Academy of Geodesy, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., senior teacher of the Department of special devices and technologies, tel. (383)361-07-31, e-mail: o [email protected]

Alexandr V. Makeev

Siberian State Academy of Geodesy, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., student, tel. (383)361-07-31, e-mail: o [email protected]

In this work the method of the study of the surface roughness of different samples. The quality of the surface layer is determined by a set of characteristics of roughness, waviness, physical-mechanical properties, microstructure of metal and residual stresses.

Key words: surface Roughness, interferometry, optics, micro relief of the surface.

Повышение качества выпускаемой продукции требует решения многочисленных проблем в самых различных областях. Технологические проблемы относятся к ряду важнейших, ибо их успешное решение определяет, в конечном итоге, эксплуатационные показатели даже прекрасно спроектированных изделий.[1]

В данной работе разработан метод исследования шероховатости поверхности различных образцов. Работа актуальна из-за активного внедрения бесконтактных средств контроля в современное производство.

Под воздействием различных технологических методов обработки образуется поверхностный слой, состояние которого определяет качество поверхности. Качество поверхностного слоя деталей определяется совокупностью характеристик шероховатости, волнистости, физикомеханических свойств, микроструктуры металла и остаточных напряжений.[2]

Под шероховатостью поверхности подразумевают числовую характеристику величины микронеровностей реальной поверхности, определяющую ее отклонение от идеально гладкой поверхности.

Учитывая большое влияние качества поверхности на эксплуатационные свойства деталей машин, шероховатость несущих поверхностей строго регламентируют.Номенклатура параметров, типы направлений неровностей поверхности и числовые значения параметров для оценки шероховатости поверхностей устанавливаются ГОСТ 2789 - 73.

Топограмма отклонений профиля поверхности детали от средней плоскости произведена методами оптической интерферометрии как наиболее точным бесконтактным методом исследования поверхности и позволяющим определить среднее квадратическое отклонение профиля согласно ГОСТ 25142-82 по формуле:[3]

V • о

Оптическая схема интерферометра позволяющая проводить исследование неоднородности поверхности представленана рис. 1.

В основу данной схемы положен интерферометр Майкельсона. Источником света служит лазер (1) с длиной волны 632,8 нм, который проходит через полупрозрачную пластину (2) и распадается на 2 луча одинаковой интенсивности. Первый пучок попадает на поверхность образца (3) и обратно рассеянное от него излучение проходит полупрозрачную пластину попадает на экран (5). Второй пучок отразившись от полупрозрачной пластины попадает на зеркальную поверхность (4), отраженный пучок от которого обратно пройдя полупрозрачную пластину интерферирует с первым пучком образую на экране интерференционную картину.

Интерферограммаэксперимента по данной оптической схеме приведена на рис. 2.

Рис. 1. Оптическая схема интерферометра

Рис. 2. Интерференционная картина

Измерение ширины полосы максимума d интерференционной картины и расстояние от центрального максимума до данной интерференционной полосы Rпозволяют вычислять расстройку разности оптического хода лучей, которая обуславливается шероховатостью поверхности, пропорциональной

R

соотношению -

d

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Методы исследования и контроля шероховатости поверхности металлов и сплавов / Ю. Ф. Назаров*, А. М. Шкилько, В. В. Тихоненко, И. В. Компанеец. Ф1П ФИП PSE, 2007, т. 5, № 3-4, vol. 5, No. 3-4.

2. Айрапетян В. С., Берёза П. А. Рассеяние света от поверхности лазерной керамики. Вестник СГГА. - 2013. - Вып. 3 (23). - С. 115-119.

3. Айрапетян В.С., Широкова Т. А. Кольцевая схема параметрического генератора света // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2012. VIII Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Специализированное приборостроение, метрология, теплофизика, микротехника, нанотехнологии» : сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 10-20 апреля 2012 г.). -Новосибирск: СГГА, 2012. Т. 2. - С. 110-115.

4. Губин С.Г. Особенности расчета внутрибаллистических параметров в системах обратного метания с отсечкой пороховых газов в переменно-замкнутом объёме // ГЕО-Сибирь-2005. Науч. конгр. : сб. материалов в 7 т. (Новосибирск, 25-29 апреля 2005 г.). -Новосибирск: СГГА, 2005. Т. 7. - С. 150-153.

5. Губин С. Г., Киндиров А. А., Макеев А. В. Сравнительный анализ композитных и стальных материалов для изготовления боеприпасов с отсечкой пороховых газов в переменно-замкнутом объёме // Интерэкспо ГЕ0-Сибирь-2013. IX Междунар. науч. конгр.

: Междунар. науч. конф. «Сиб0птика-2013» : сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 15-26 апреля 2013 г.). - Новосибирск: СГГА, 2013. Т. 2. - С. 120-123.

© В. С. Айрапетян, С. Г. Губин, А. В. Макеев, 2014