01
Τι είναι η τραχύτητα επιφάνειας;
Στην εργοστασιακή επικοινωνία, πολλοί άνθρωποι συνηθίζουν να χρησιμοποιούν τον όρο "επιφανειακό φινίρισμα". Ωστόσο, το "επιφανειακό φινίρισμα" προτείνεται από την προοπτική της ανθρώπινης όρασης. Προκειμένου να είναι σύμφωνο με το διεθνές πρότυπο (ISO), το εθνικό πρότυπο δεν χρησιμοποιεί πλέον τον όρο "επιφανειακό φινίρισμα". Επομένως, σε επίσημες και αυστηρές εκφράσεις, θα πρέπει να χρησιμοποιείται η λέξη "τραχύτητα επιφάνειας".
Η τραχύτητα επιφάνειας αναφέρεται στη μικρή απόσταση και την ανομοιομορφία των μικρών κορυφών και κοιλάδων στην κατεργασμένη επιφάνεια. Η απόσταση (απόσταση κύματος) μεταξύ των δύο κορυφών ή δύο κοιλοτήτων είναι πολύ μικρή (κάτω από 1 mm), η οποία ανήκει στο σφάλμα μικροσκοπικού γεωμετρικού σχήματος. Όσο μικρότερη είναι η τραχύτητα της επιφάνειας, τόσο πιο λεία είναι η επιφάνεια.
Συγκεκριμένα, αναφέρεται στον βαθμό ύψους και απόστασης Ν μικροσκοπικών κορυφών και κοιλάδων. Γενικά διαιρείται με S:
S<1mm is the surface roughness
1 Μικρότερο ή ίσο με S Μικρότερο ή ίσο με 10 mm είναι η κυματοποίηση
S>Τα 10 mm έχουν σχήμα f
εικόνα
02
Παράγοντες σχηματισμού τραχύτητας επιφάνειας
Η τραχύτητα της επιφάνειας γενικά διαμορφώνεται από τη μέθοδο επεξεργασίας που χρησιμοποιείται και άλλους παράγοντες, όπως η τριβή μεταξύ του εργαλείου και της επιφάνειας του εξαρτήματος κατά την επεξεργασία, η πλαστική παραμόρφωση του μετάλλου επιφανειακής στρώσης όταν το τσιπ διαχωρίζεται και η δόνηση υψηλής συχνότητας στο το σύστημα διεργασίας, τα λάκκους εκκένωσης ηλεκτρικής κατεργασίας κ.λπ. Λόγω των διαφορετικών μεθόδων επεξεργασίας και των υλικών του τεμαχίου εργασίας, το βάθος, η πυκνότητα, το σχήμα και η υφή των ιχνών που αφήνονται στην επεξεργασμένη επιφάνεια είναι διαφορετικά.
εικόνα
03
Βάση αξιολόγησης τραχύτητας επιφάνειας
1) Μήκος δειγματοληψίας
Το μοναδιαίο μήκος κάθε παραμέτρου, το μήκος δειγματοληψίας είναι το μήκος μιας γραμμής αναφοράς που καθορίζεται για την αξιολόγηση της τραχύτητας της επιφάνειας. Σύμφωνα με το πρότυπο ISO1997, τα 0.08 mm, 0,25 mm, 0,8 mm, 2,5 mm και 8 mm χρησιμοποιούνται γενικά ως μήκος αναφοράς.
Επιλεγμένες τιμές μήκους δειγματοληψίας L και μήκους αξιολόγησης Ln Ra, Rz, Ry:
εικόνα
2) Διάρκεια αξιολόγησης
Αποτελείται από Ν μήκη αναφοράς. Η τραχύτητα της επιφάνειας κάθε τμήματος της επιφάνειας του τμήματος δεν μπορεί να αντικατοπτρίζει πραγματικά τις πραγματικές παραμέτρους της τραχύτητας σε ένα μήκος αναφοράς, αλλά είναι απαραίτητο να ληφθούν Ν μήκη δειγματοληψίας για να αξιολογηθεί η τραχύτητα της επιφάνειας. Σύμφωνα με το πρότυπο ISO1997, το μήκος αξιολόγησης είναι γενικά N ίσο με 5.
3) Βασική γραμμή
Η γραμμή αναφοράς είναι η κεντρική γραμμή του προφίλ που χρησιμοποιείται για την αξιολόγηση των παραμέτρων τραχύτητας της επιφάνειας.
04
Παράμετροι αξιολόγησης τραχύτητας επιφάνειας
1) Χαρακτηριστικές παράμετροι ύψους Ra, Rz
Αριθμητική μέση απόκλιση προφίλ Ra: ο αριθμητικός μέσος όρος της απόλυτης τιμής της απόκλισης προφίλ εντός του μήκους δειγματοληψίας (lr). Στην πραγματική μέτρηση, όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των σημείων μέτρησης, τόσο πιο ακριβής είναι ο Ra.
Μέγιστο ύψος προφίλ Rz: η απόσταση μεταξύ της γραμμής κορυφής του προφίλ και της κάτω γραμμής της κοιλάδας.
εικόνα
Το Ra προτιμάται στο συνηθισμένο εύρος παραμέτρων πλάτους. Στο εθνικό πρότυπο πριν από το 2006, υπήρχε μια άλλη παράμετρος αξιολόγησης που ήταν "το ύψος δέκα σημείων της μικρο-τραχύτητας" εκφραζόμενη με Rz και το μέγιστο ύψος του περιγράμματος εκφραζόταν από το Ry. Μετά το 2006, το εθνικό πρότυπο ακύρωσε το ύψος των δέκα σημείων της μικρο-τραχύτητας και χρησιμοποιήθηκε το Rz. Υποδεικνύει το μέγιστο ύψος του προφίλ.
2) Χαρακτηριστική παράμετρος απόστασης Rsm
Rsm Μέσο πλάτος στοιχείων περιγράμματος. Εντός του μήκους δειγματοληψίας, η μέση τιμή της απόστασης μεταξύ των μικροσκοπικών ανωμαλιών του προφίλ. Η απόσταση μικρο-τραχύτητας αναφέρεται στο μήκος της κορυφής του προφίλ και της παρακείμενης κοιλάδας προφίλ στην κεντρική γραμμή. Στην περίπτωση της ίδιας τιμής Ra, η τιμή Rsm δεν είναι απαραίτητα η ίδια, επομένως η ανακλώμενη υφή θα είναι διαφορετική. Οι επιφάνειες που δίνουν προσοχή στην υφή συνήθως δίνουν προσοχή στους δύο δείκτες Ra και Rsm.
εικόνα
Η παράμετρος χαρακτηριστικού σχήματος Rmr αντιπροσωπεύεται από τον λόγο μήκους στήριξης περιγράμματος, ο οποίος είναι ο λόγος του μήκους στήριξης περιγράμματος προς το μήκος δειγματοληψίας. Το μήκος στήριξης προφίλ είναι το άθροισμα των μηκών των γραμμών τομής που λαμβάνεται με τομή του προφίλ με μια ευθεία γραμμή παράλληλη προς τη μέση γραμμή και μια απόσταση c από τη γραμμή κορυφής του προφίλ εντός του μήκους δειγματοληψίας.
05
Μέθοδος μέτρησης τραχύτητας επιφάνειας
1) Συγκριτική μέθοδος
Η μέθοδος σύγκρισης είναι εύκολη στη μέτρηση και χρησιμοποιείται για επιτόπια μέτρηση στο εργαστήριο και συχνά χρησιμοποιείται για τη μέτρηση μεσαίων ή τραχιών επιφανειών. Η μέθοδος είναι η σύγκριση της μετρούμενης επιφάνειας με ένα δείγμα τραχύτητας που επισημαίνεται με μια συγκεκριμένη τιμή για να προσδιοριστεί η τιμή της μετρούμενης τραχύτητας επιφάνειας. Μέθοδοι που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για σύγκριση: όταν Ra > 1,6 μm, χρησιμοποιήστε οπτική επιθεώρηση, όταν Ra1,6~Ra0,4 μm, χρησιμοποιήστε μεγεθυντικό φακό και όταν Ra < 0,4 μm , χρησιμοποιήστε ένα μικροσκόπιο σύγκρισης.
Κατά τη σύγκριση, η μέθοδος επεξεργασίας, η υφή επεξεργασίας, η κατεύθυνση επεξεργασίας και το υλικό του δείγματος απαιτείται να είναι ίδια με την επιφάνεια του μετρούμενου τμήματος.
εικόνα
2) μέθοδος γραφίδας
Η διαμαντένια γραφίδα με ακτίνα καμπυλότητας άκρης περίπου 2 microns γλιστρά αργά κατά μήκος της μετρημένης επιφάνειας. Η μετατόπιση προς τα πάνω και προς τα κάτω της διαμαντένιας γραφίδας μετατρέπεται σε ηλεκτρικό σήμα από έναν ηλεκτρικό αισθητήρα μήκους. Μετά την ενίσχυση, το φιλτράρισμα και τον υπολογισμό, το όργανο οθόνης δείχνει ότι η επιφάνεια είναι τραχιά. τιμή βαθμού, ο καταγραφέας μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την καταγραφή της καμπύλης προφίλ του μετρούμενου τμήματος. Γενικά, το εργαλείο μέτρησης που μπορεί να εμφανίσει μόνο την τιμή τραχύτητας επιφάνειας ονομάζεται όργανο μέτρησης τραχύτητας επιφάνειας και αυτό που μπορεί να καταγράψει την καμπύλη προφίλ επιφάνειας ονομάζεται προφίλτρο τραχύτητας επιφάνειας. Αυτά τα δύο εργαλεία μέτρησης διαθέτουν ηλεκτρονικά κυκλώματα υπολογισμού ή ηλεκτρονικούς υπολογιστές, που μπορούν να υπολογίσουν αυτόματα την αριθμητική μέση απόκλιση Ra του περιγράμματος, το ύψος δέκα σημείων Rz της μικροσκοπικής ανομοιομορφίας, το μέγιστο ύψος Ry του περιγράμματος και άλλες παραμέτρους αξιολόγησης, με υψηλή απόδοση μέτρησης και κατάλληλη για Η τραχύτητα επιφάνειας του Ra είναι 0.025-6.3 microns μετράται.
εικόνα
εικόνα
3) Μέθοδος παρέμβασης
Χρησιμοποιήστε την αρχή της παρεμβολής κυμάτων φωτός (δείτε επίπεδο κρύσταλλο, τεχνολογία μέτρησης μήκους λέιζερ) για να εμφανίσετε το σφάλμα σχήματος της μετρούμενης επιφάνειας ως μοτίβο κροσσών παρεμβολής και χρησιμοποιήστε μικροσκόπιο με υψηλή μεγέθυνση (έως 50{ {3}} φορές) για μεγέθυνση του μικροσκοπικού τμήματος αυτών των κροσσών παρεμβολής Λαμβάνονται μετρήσεις για να ληφθεί η τραχύτητα της επιφάνειας που μετράται. Το εργαλείο μέτρησης τραχύτητας επιφάνειας που χρησιμοποιεί αυτή τη μέθοδο ονομάζεται μικροσκόπιο παρεμβολής. Αυτή η μέθοδος είναι κατάλληλη για τη μέτρηση της τραχύτητας της επιφάνειας με Rz και Ry που κυμαίνονται από 0,025 έως 0,8 μικρά.
εικόνα
06
VDI3400, Ra, Rmax πίνακας σύγκρισης
Ο δείκτης Ra χρησιμοποιείται συχνά στην εγχώρια πραγματική παραγωγή. Ο δείκτης Rmax χρησιμοποιείται συνήθως στην Ιαπωνία, ο οποίος είναι ισοδύναμος με τον δείκτη Rz. το πρότυπο VDI3400 χρησιμοποιείται συνήθως σε ευρωπαϊκές και αμερικανικές χώρες για να υποδείξει την τραχύτητα της επιφάνειας και τα εργοστάσια που κάνουν παραγγελίες ευρωπαϊκών καλουπιών χρησιμοποιούν συχνά δείκτες VDI. Για παράδειγμα, οι πελάτες συχνά λένε "Η επιφάνεια αυτού του προϊόντος είναι κατασκευασμένη σύμφωνα με το VDI30".
εικόνα
Η επιφάνεια του VDI3400 έχει αντίστοιχη σχέση με το συνήθως χρησιμοποιούμενο πρότυπο Ra. Πολλοί άνθρωποι συχνά πρέπει να αναζητήσουν τα δεδομένα για να βρουν την αντίστοιχη τιμή. Ο παρακάτω πίνακας είναι πολύ πλήρης και προτείνεται για συλλογή.
Πίνακας σύγκρισης μεταξύ προτύπου VDI3400 και Ra:
εικόνα
Πίνακας σύγκρισης Ra και Rmax:
εικόνα
07
Οι κύριες εκδηλώσεις της επίδρασης της τραχύτητας της επιφάνειας σε μέρη
1) Επηρεάστε την αντοχή στη φθορά
Όσο πιο τραχιά είναι η επιφάνεια, τόσο μικρότερη είναι η αποτελεσματική περιοχή επαφής μεταξύ των επιφανειών ζευγαρώματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η πίεση, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση τριβής και τόσο ταχύτερη είναι η φθορά.
2) Επηρεάστε τη σταθερότητα του συντονισμού
Για εφαρμογή σε διάκενο, όσο πιο τραχιά είναι η επιφάνεια, τόσο πιο εύκολο είναι να φορεθεί, έτσι ώστε το κενό να αυξάνεται σταδιακά κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εργασίας. δύναμη σύνδεσης.
3) Επηρεάζουν τη δύναμη κόπωσης
Υπάρχουν μεγάλες γούρνες στην επιφάνεια των ακατέργαστων τμημάτων, τα οποία είναι ευαίσθητα στη συγκέντρωση τάσεων, όπως αιχμηρές εγκοπές και ρωγμές, επηρεάζοντας έτσι την αντοχή σε κόπωση των εξαρτημάτων.
4) Επηρεάζει την αντοχή στη διάβρωση
Η επιφάνεια των τραχιών εξαρτημάτων μπορεί εύκολα να προκαλέσει διαβρωτικό αέριο ή υγρό να διεισδύσει στο εσωτερικό στρώμα του μετάλλου μέσω των μικροσκοπικών κοιλάδων στην επιφάνεια, προκαλώντας διάβρωση της επιφάνειας.
5) Επηρεάστε τη στεγανότητα
Οι τραχιές επιφάνειες δεν μπορούν να ταιριάζουν σφιχτά και αέριο ή υγρό διαρρέει από τα κενά μεταξύ των επιφανειών επαφής.
6) Επηρεάστε την ακαμψία επαφής
Η ακαμψία επαφής είναι η ικανότητα της επιφάνειας της άρθρωσης των εξαρτημάτων να αντιστέκεται στην παραμόρφωση επαφής υπό την επίδραση εξωτερικής δύναμης. Η ακαμψία μιας μηχανής καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από την ακαμψία της επαφής μεταξύ των εξαρτημάτων.
7) Ακρίβεια μέτρησης επηρεασμού
Η τραχύτητα της επιφάνειας της μετρούμενης επιφάνειας του εξαρτήματος και της επιφάνειας μέτρησης του εργαλείου μέτρησης θα επηρεάσει άμεσα την ακρίβεια της μέτρησης, ειδικά στις μετρήσεις ακριβείας.
Επιπλέον, η τραχύτητα της επιφάνειας θα έχει ποικίλους βαθμούς επίδρασης στην επίστρωση επιμετάλλωσης, τη θερμική αγωγιμότητα και την αντίσταση επαφής των εξαρτημάτων, την απόδοση ανάκλασης και ακτινοβολίας, την αντίσταση στη ροή υγρού και αερίου και τη ροή ρεύματος στην επιφάνεια των αγωγών.
