Шероховатость поверхности – это совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами, выделенная с помощью базовой длины (ГОСТ 2789 -73).

Условно границу между отклонениями формы поверхности различных порядков можно установить по значению отношения шага (Sw) к высоте неровностей (Wz):

при  – отклонения относятся к шероховатости поверхности;

при - отклонения относятся к волнистости;

при  — отклонения относятся к отклонениям формы поверхности

Базовая длина (l) – длина базовой линии, используемая для выделения неровностей, характеризующих шероховатость поверхности.

В качестве параметров (критериев) для оценки шероховатости в России и в большинстве стран мира принято шесть параметров:

высотные параметры

1) R_a – среднее арифметическое отклонение профиля;

2) R_z – высота неровностей профиля по десяти точкам;

3) R_max – наибольшая высота неровностей профиля;

шаговые параметры

4) S_m – средний шаг неровностей;

5) S – cредний шаг местных выступов профиля;

опорный параметр

6) t_p – относительная опорная длина профиля.

При обозначении шероховатости на чертежах все высотные параметры задаются числовыми значениями в микрометрах (мкм) без указания единицы, все шаговые параметры задаются числовыми значениями в миллиметрах (мм) без указания единицы, опорный параметр задается числовыми значениями в процентах (%) и тоже без указания единицы. Рассмотрим каждый из этих параметров.

Среднее арифметическое отклонение профиля определяется следующим образом:

где n – число выбранных точек профиля на базовой длине; у_i- отклонение профиля или расстояние между точкой профиля и средней линией.

Средняя линия профиля – базовая линия, имеющая форму геометрического профиля и параллельная основному направлению профиля по всей базовой длине, так что в пределах базовой длины суммы площадей, заключенных между этой линией и профилем, по обе ее стороны одинаковы, т.е.

F₁ + F₃  +… F_n-1 = F₂ + F₄ +…+ F_n       (если n – четное число).

Средняя линия профиля обозначается буквой «m» (рис. 5.1).

Высота неровностей профиля по десяти точкам определяется по формуле:

где: H_i – расстояния от пяти точек выступов до средней линии профиля; h_i – расстояние от пяти точек впадин до средней линии профиля (рис. 5.1).

Максимальная высота неровностей профиля (R_max) – это расстояние от линии выступов профиля до линии впадин в пределах базовой длины (рис. 5.1).

Линия выступов – линия, параллельная средней линии и проходящая через наивысшую точку профиля в пределах базовой длины.

Линия впадин профиля – линия, параллельная средней линии и проходящая через низшую точку профиля в пределах базовой длины.

Средний шаг неровностей определяется по формуле:

,

где S_mi – i-й шаг неровностей (отрезок средней линии профиля, между точками пересечения соседних одноименных сторон профиля и средней линией); n – число шагов неровностей профиля по средней линии (рис. 5.1).

Средний шаг местных выступов определяется по формуле:

где S_i – i -й шаг местных выступов профиля, т.е. отрезок средней линии между проекциями на нее наивысших точек соседних местных выступов профиля (рис. 5.1).

Относительная опорная длина профиля определяется по формуле:

,

где t_p – относительная опорная длина профиля, %; р – значение уровня сечения;- опорная длина профиля; l – базовая длина неровностей.

Опорная длина профиля (h_р) определяется суммой длин отрезков b_i, отсекаемых на заданном уровне P в материале профиля линией, параллельной средней линии в пределах базовой длины:

Значение уровня сечения (р) определяется по формуле:

,

где Р – уровень сечения профиля (расстояние от линии выступов профиля до линии, пересекающей профиль параллельно средней линии профиля); R_max – максимальная высота неровностей (рис. 5.1).