Известно [1–5], что в результате лезвийной и абразивной обработки поверхностный слой обработанного изделия формируется следующим образом. Микрогеометрия поверхности имеет, как правило, равновесный (рис. 1) или платообразный (рис. 2) рельеф.
Важной эксплуатационной характеристикой микрогеометрии поверхности является ее стационарность [6]. Данные о стационарности микрогеометрии можно получить с использованием стандартных параметров шероховатости на основе простого соотношения [3]:
где S – средний шаг шероховатости по средней линии;
Sm – средний шаг шероховатости по вершинам.
Стационарность микрорельефа говорит о состоянии оборудования, на котором выполнялась финишная операция [7], правильном выборе режущего инструмента и режимов резания.
Если говорить о микрогеометрии в целом (рис. 3, а), то она может быть рассмотрена как совокупность шероховатости, волнистости и макроотклонений формы [8].
К макроотклонениям относятся единичные, нерегулярные отклонения реальной поверхности от номинальной. К таким относятся: выпуклость, вогнутость, отдельные царапины, крупные следы, повторяющие профиль режущего инструмента. Волнистость представляет собой совокупность периодических, регулярно повторяющихся выступов и впадин, расстояние между которыми значительно больше высоты неровностей. Под шероховатостью понимают совокупность микронеровностей с относительно малым шагом, образующих рельеф поверхности.
Между волнистостью и шероховатостью в настоящее время нет строго определенной границы. Условно принято относить к волнистости неровности, у которых отношение шага к высоте больше 40. Что касается макроотклонений, то они наблюдаемы визуально и могут быть выявлены при математической обработке профилограмм [8].
Волнистость оказывает существенное влияние на функциональные свойства поверхности. Для описания волнистой поверхности воспользуемся следующими параметрами волнистости: наибольшая высота волн Wmах; средняя высота волн Wz; средний шаг волн Sw; относительная опорная длина волнограммы tw.