01
Kas yra paviršiaus šiurkštumas?
Gamyklos komunikacijoje daugelis žmonių yra įpratę vartoti terminą „paviršiaus apdaila“. Tačiau „paviršiaus apdaila“ siūloma iš žmogaus regėjimo perspektyvos. Kad atitiktų tarptautinį standartą (ISO), nacionaliniame standarte nebevartojamas terminas „paviršiaus apdaila“. Todėl formaliuose ir griežtuose posakiuose reikėtų vartoti žodį „paviršiaus šiurkštumas“.
Paviršiaus šiurkštumas reiškia mažus tarpus ir mažų smailių bei slėnių nelygumus ant apdirbto paviršiaus. Atstumas (bangos atstumas) tarp dviejų smailių arba dviejų lovių yra labai mažas (mažesnis nei 1 mm), o tai priklauso mikroskopinei geometrinės formos paklaidai. Kuo mažesnis paviršiaus šiurkštumas, tuo lygesnis paviršius.
Tiksliau, tai reiškia mažų viršūnių ir slėnių aukščio ir atstumo S laipsnį. Paprastai padalintas iš S:
S<1mm is the surface roughness
1 Mažiau arba lygus S Mažiau arba lygus 10 mm yra banguotumas
S>10 mm yra f formos
paveikslėlį
02
Paviršiaus šiurkštumą formuojantys veiksniai
Paviršiaus šiurkštumas paprastai susidaro dėl naudojamo apdirbimo metodo ir kitų veiksnių, tokių kaip trintis tarp įrankio ir detalės paviršiaus apdirbimo metu, plastinė paviršiaus sluoksnio metalo deformacija, kai atskiria lustą, ir aukšto dažnio vibracija proceso sistema, elektrinio apdirbimo iškrovimo duobės ir kt. Dėl skirtingų apdirbimo būdų ir ruošinių medžiagų skiriasi apdirbamo paviršiaus pėdsakų gylis, tankis, forma ir tekstūra.
paveikslėlį
03
Paviršiaus šiurkštumo vertinimo pagrindas
1) Mėginių ėmimo trukmė
Kiekvieno parametro ilgio vienetas, atrankos ilgis yra atskaitos linijos ilgis, nurodytas paviršiaus šiurkštumui įvertinti. Pagal ISO1997 standartą kaip atskaitos ilgis paprastai naudojamas 0.08 mm, 0,25 mm, 0,8 mm, 2,5 mm ir 8 mm.
Parinktos Ra, Rz, Ry atrankos ilgio L ir vertinimo ilgio Ln reikšmės:
paveikslėlį
2) Vertinimo trukmė
Susideda iš N atskaitos ilgio. Kiekvienos detalės paviršiaus dalies paviršiaus šiurkštumas negali iš tikrųjų atspindėti tikrų atskaitos ilgio šiurkštumo parametrų, tačiau paviršiaus šiurkštumui įvertinti būtina paimti N atrankos ilgių. Pagal ISO1997 standartą vertinimo ilgis paprastai yra N lygus 5.
3) Pradinė padėtis
Atskaitos linija yra profilio vidurio linija, naudojama paviršiaus šiurkštumo parametrams įvertinti.
04
Paviršiaus šiurkštumo vertinimo parametrai
1) Aukščio charakteristikos parametrai Ra, Rz
Ra profilio aritmetinio vidurkio nuokrypis: profilio nuokrypio absoliučios vertės aritmetinis vidurkis imties ilgio (lr) ribose. Realiai matuojant, kuo daugiau matavimo taškų, tuo tikslesnis Ra.
Rz profilio maksimalus aukštis: atstumas tarp profilio smailės linijos ir slėnio dugno linijos.
paveikslėlį
Ra yra pageidautina įprastame amplitudės parametrų diapazone. Nacionaliniame standarte iki 2006 m. buvo dar vienas vertinimo parametras, kuris buvo „dešimties balų mikrošiurkštumo aukštis“, išreikštas Rz, o didžiausias kontūro aukštis buvo išreikštas Ry. Po 2006 m. nacionalinis standartas panaikino dešimties taškų mikrošiurkštumo aukštį ir buvo naudojamas Rz. Nurodo maksimalų profilio aukštį.
2) Atstumo charakteristikos parametras Rsm
Rsm Vidutinis kontūro elementų plotis. Mėginio ėmimo ilgio ribose – vidutinė atstumo tarp mikroskopinių profilio nelygumų vertė. Mikrošiurkštumo atstumas reiškia profilio smailės ilgį ir gretimą profilio slėnį vidurinėje linijoje. Esant tokiai pačiai Ra reikšmei, Rsm reikšmė nebūtinai yra ta pati, todėl atspindima tekstūra skirsis. Paviršiai, kurie atkreipia dėmesį į tekstūrą, paprastai atkreipia dėmesį į du Ra ir Rsm rodiklius.
paveikslėlį
Rmr formos ypatybės parametras yra pavaizduotas kontūro atramos ilgio santykiu, kuris yra kontūro atramos ilgio ir mėginių ėmimo ilgio santykis. Profilio atramos ilgis yra pjūvio linijų ilgių suma, gauta susikertant profilį su tiesia linija, lygiagrečia vidurio linijai ir c atstumu nuo profilio smailės linijos mėginių ėmimo ilgyje.
05
Paviršiaus šiurkštumo matavimo metodas
1) Lyginamasis metodas
Palyginimo metodas yra lengvai išmatuojamas ir naudojamas atliekant matavimus vietoje, dirbtuvėse, dažnai naudojamas vidutiniams arba grubiems paviršiams matuoti. Metodas yra lyginti išmatuotą paviršių su šiurkštumo pavyzdžiu, pažymėtu tam tikra reikšme, kad būtų galima nustatyti išmatuoto paviršiaus šiurkštumo reikšmę. Metodai, kuriuos galima naudoti palyginimui: kai Ra > 1,6 μm, naudokite vizualinį patikrinimą, kai Ra1,6~Ra0,4 μm, naudokite didinamąjį stiklą, o kai Ra < 0,4 μm , naudokite palyginamąjį mikroskopą.
Lyginant, apdorojimo būdas, apdirbimo tekstūra, apdorojimo kryptis ir mėginio medžiaga turi būti tokie patys kaip išmatuotos dalies paviršius.
paveikslėlį
2) rašiklio metodas
Deimantinis rašiklis, kurio galiuko kreivio spindulys yra apie 2 mikronai, lėtai slysta išmatuotu paviršiumi. Deimantinio rašiklio poslinkis aukštyn ir žemyn elektriniu ilgio jutikliu paverčiamas elektriniu signalu. Po stiprinimo, filtravimo ir skaičiavimo ekrano prietaisas rodo, kad paviršius yra grubus. laipsnio vertę, registratorius taip pat gali būti naudojamas išmatuoto atkarpos profilio kreivei įrašyti. Paprastai matavimo įrankis, galintis rodyti tik paviršiaus šiurkštumo vertę, vadinamas paviršiaus šiurkštumo matavimo prietaisu, o tas, kuris gali įrašyti paviršiaus profilio kreivę, vadinamas paviršiaus šiurkštumo profiliuotoju. Šios dvi matavimo priemonės turi elektronines skaičiavimo grandines arba elektroninius kompiuterius, kurie gali automatiškai apskaičiuoti kontūro aritmetinį vidutinį nuokrypį Ra, mikroskopinio nelygumo dešimties taškų aukštį Rz, didžiausią kontūro aukštį Ry ir kitus vertinimo parametrus. matavimo efektyvumas ir tinkamas Ra paviršiaus šiurkštumas yra 0.025-6., išmatuotas 3 mikronai.
paveikslėlį
paveikslėlį
3) Intervencijos metodas
Naudokite šviesos bangų trukdžių principą (žr. plokščią kristalą, lazerio ilgio matavimo technologiją), kad išmatuoto paviršiaus formos paklaida būtų rodoma kaip trukdžių kraštinės piešinys, ir naudokite mikroskopą su dideliu padidinimu (iki 50{). {3}} kartų), kad būtų padidinta mikroskopinė šių trukdžių kraštų dalis. Matavimai atliekami matuojamo paviršiaus šiurkštumui gauti. Paviršiaus šiurkštumo matavimo įrankis, naudojant šį metodą, vadinamas interferenciniu mikroskopu. Šis metodas tinka paviršiaus šiurkštumui matuoti, kai Rz ir Ry svyruoja nuo 0,025 iki 0,8 mikrono.
paveikslėlį
06
VDI3400, Ra, Rmax palyginimo lentelė
Ra indikatorius dažnai naudojamas vidaus faktinėje gamyboje; Japonijoje dažniausiai naudojamas Rmax indikatorius, kuris prilygsta Rz indikatoriui; VDI3400 standartas dažniausiai naudojamas Europos ir Amerikos šalyse paviršiaus šiurkštumui nurodyti, o gamyklos, gaminančios Europos liejimo formas, dažnai naudoja VDI indikatorius. Pavyzdžiui, klientai dažnai sako „Šio gaminio paviršius pagamintas pagal VDI30“.
paveikslėlį
VDI3400 paviršius turi atitinkamą ryšį su dažniausiai naudojamu standartu Ra. Daugelis žmonių dažnai turi ieškoti duomenų, kad surastų atitinkamą reikšmę. Ši lentelė yra labai išsami ir rekomenduojama rinkti.
VDI3400 standarto ir Ra palyginimo lentelė:
paveikslėlį
Ra ir Rmax palyginimo lentelė:
paveikslėlį
07
Pagrindinės paviršiaus šiurkštumo įtakos dalims apraiškos
1) Įtakoja atsparumą dilimui
Kuo šiurkštesnis paviršius, tuo mažesnis efektyvus kontaktinis plotas tarp besijungiančių paviršių, tuo didesnis slėgis, didesnis atsparumas trinčiai ir greitesnis susidėvėjimas.
2) Įtakoja koordinacijos stabilumą
Kad paviršius būtų šiurkštesnis, tuo lengviau jį nusidėvėti, kad darbo metu tarpas palaipsniui didėtų; ryšio stiprumas.
3) Įtakoja nuovargio stiprumą
Šiurkščių dalių paviršiuje yra didelių įdubimų, kurie jautrūs įtempių koncentracijai, pavyzdžiui, aštrūs įdubimai ir įtrūkimai, todėl turi įtakos detalių atsparumui nuovargiui.
4) Įtakoja atsparumą korozijai
Šiurkštus dalių paviršius gali lengvai sukelti koroziją sukeliančių dujų ar skysčio prasiskverbimą į vidinį metalo sluoksnį per mikroskopinius paviršiaus slėnius ir sukelti paviršiaus koroziją.
5) Paveikti sandarumą
Šiurkštūs paviršiai negali tvirtai priglusti, o dujos ar skystis nuteka per tarpus tarp kontaktinių paviršių.
6) Įtakoja kontakto standumą
Kontaktinis standumas – tai dalių jungties paviršiaus gebėjimas atsispirti kontaktinei deformacijai veikiant išorinei jėgai. Mašinos standumą daugiausia lemia dalių sąlyčio standumas.
7) Įtakoja matavimo tikslumą
Matuojamo detalės paviršiaus ir matavimo įrankio matavimo paviršiaus paviršiaus šiurkštumas tiesiogiai paveiks matavimo tikslumą, ypač atliekant precizinį matavimą.
Be to, paviršiaus šiurkštumas turės įvairaus laipsnio įtakos dengimo dangai, dalių šilumos laidumui ir kontaktiniam atsparumui, atspindžiui ir spinduliuotei, atsparumui skysčių ir dujų srautui bei srovės tekėjimui laidininkų paviršiuje.
