Redaktoriaus žodžiai: Paviršiaus šiurkštumas Ra yra simbolis, kurį dažnai naudojame dirbdami su mašinomis. Iš esmės tai senas mūsų draugas. Be jo piešinys tikriausiai būtų nenaudingas. Tai toks simbolis, su kuriuo susiduriame kiekvieną dieną. Jūs Ar žinote, kodėl vietoj kitų skaičių naudojami 0.8, 1.6, 3.2, 6.3, 12.5? Tikiu, kad bendruomenės draugai taip pat susidūrė su tokia painiava, kai mokėsi ir naudojasi, tačiau išsamiai atsakymo neištyrė. Viskas prasideda nuo puikios matematikos. Dabar leiskite man papasakoti išsamiai.
Viskas ateina iš puikios pirmumo skaičių sistemos!
Prancūzų inžinierius „Renault“ pamatė, kad karšto oro balionų vieliniai lynai turi įvairių specifikacijų, todėl sugalvojo būdą. Jis pakėlė 10 iki penktos galios ir gavo skaičių 1,6. Tada jis padaugino skaičius, kad gautų šiuos penkis prioritetinius skaičius:
1.0
1.6
2.5
4.0
6.3
Tai geometrinė seka, o paskutinis skaičius yra 1,6 karto didesnis už ankstesnį skaičių. Tada yra tik 5 vielinių lynų tipai žemiau 10 ir yra tik 5 vielinių lynų tipai nuo 10 iki 100, būtent 10, 16, 25, 40 ir 63.
Tačiau šis padalijimo būdas buvo per menkas, todėl ponas Lei tęsė pastangas ir pakėlė 10 iki 10 laipsnio ir gavo R10 pirmumo skaičių sistemą taip:
1.0
1.25
1.6
2.0
2.5
3.15
4.0
5.0
6.3
8.0
Įprastas santykis yra 1,25, todėl yra tik 10 plieninių vielinių lynų tipai per 10, o yra tik 10 tipų vielinių lynų nuo 10 iki 100, o tai yra protingiau. Šiuo metu kažkas turėjo pasakyti, kad šioje sekoje pirmieji skaičiai nelabai skiriasi, pavyzdžiui, 1,0 ir 1,25. Beveik nėra skirtumo. Aš dažniausiai apvalinu, bet skirtumas tarp 6,3 ir 8,0 yra didelis. Ar tai pagrįsta?
Pagrįsta ar ne, padarykime analogiją. Pavyzdžiui, natūralieji skaičiai 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 atrodo labai sklandžiai. Šią seką naudojame atlyginimams mokėti, skirdami 1,000 Zhang San ir 2,000 Li Si. Abu įsitikinę. Yra staigi infliacija. Duokite Zhang San 8,000 ir Li Si 9,000. Anksčiau Li Si atlyginimas buvo dvigubai didesnis nei Zhang San, o dabar – 1,12 karto. Ar manote, kad Li Si norėtų? Jis yra prižiūrėtojas, o duoti jam 16,000 nepakanka. Zhang San nesiskųs, kad vadovas turi 8, 000 daugiau nei jis.
Yra du būdai lyginti dalykus gamtoje, būtent „santykinis“ ir „absoliutus“! Pirmumo skaičių sistema yra santykinė.
Kai kurie žmonės sako, kad jo gaminio specifikacijos yra 10 tonų, 20 tonų, 30 tonų ir 40 tonų. Dabar tai atrodo neprotinga, tiesa? Jei imsite dvigubai, tai turėtų būti 10 tonų, 20 tonų, 40 tonų, 80 tonų arba išlaikyti galvą ir uodegą, taip pat turėtų būti 10 tonų, 16 tonų, 25 tonų, 40 tonų, bendras santykis yra 1,6.
Tai yra „standartizacija“. Dažnai matau, kaip forumuose žmonės kalba apie „standartizavimą“. Tiesą sakant, tai, apie ką jie kalba, yra „standartinės dalys“. Jie tiesiog sutvarko standartines visos mašinos dalis, o tai vadinama standartizavimu. Tiesą sakant, taip nėra. . Norint atlikti tikrąjį standartizavimą, turite suskirstyti visus savo gaminio parametrus pagal prioritetinių skaičių sistemą, o tada nuosekliai suskirstyti visų komponentų funkcinius parametrus ir matmenis naudodami prioritetinių skaičių sistemą.
Natūralūs skaičiai yra begaliniai, tačiau mechanikos dizainerių akimis, pasaulyje yra tik 10 skaičių, kurie yra R10 prioritetiniai skaičiai. Be to, kai šie 10 skaičių padauginami, padalijami, padidinami ir padalijami kvadratu, rezultatas vis tiek yra tarp šių 10 skaičių. Kaip nuostabu! Kai kuriate dizainą ir nežinote, kokį dydį pasirinkti, tiesiog pasirinkite iš šių 10 skaičių. Kaip tai patogu!
1.0 N0
1.12 N2
1.25 N4
1.4 N6
1.6 N8
1.8 N10
2.0 N12
2.24 N14
2.5 N16
2.8 N18
3.15 N20
3.55 N22
4.0 N24
4.5 N26
5.0 N28
5.6 N30
6.3 N32
7.1 N34
8.0 N36
9.0 N38
Du prioritetiniai numeriai, tokie kaip 4 ir 2, turi atitinkamai N24 ir N12 serijos numerius. Jas padauginus ir sudėjus eilės numerius, rezultatas lygus N36 arba 8; padalijus eilės numeriai atimami ir rezultatas lygus N12 arba 2. ; Jei kubas yra 2, padauginkite jo serijos numerį N12 iš 3, kad gautumėte N36, kuris yra 8; kvadratinei šaknims iš 4 padalykite jo eilės numerį N24 iš 2, kad gautumėte N12, kuris yra 2. O jeigu rasime ketvirtąją 2 laipsnį? N12*{{20}}N48, čia nieko nėra, ką daryti? Aukščiau pateiktame sąraše nėra ankstesnio numerio, kuris yra 10. Jo serijos numeris yra N40. Jei serijos numeris didesnis nei 40, žiūrėkite tik į dalį, didesnę nei 40. Pavyzdžiui, N48 atveju pažiūrėkite į N8, kuris yra 1,6, tada padauginkite jį iš 10, kad gautumėte 16. . Jei serijos numeris yra N88, pažiūrėkite į N8, kad gautumėte 1,6, tada padauginkite iš 100, kad gautumėte 160, nes 100 serijos numeris yra N80, 1000 - N120 ir tt mechaniniam dizainui, to pakanka naudoti šiuos 20 skaičių visą gyvenimą. Tačiau kartais reikia naudoti R40 skaičių sistemą. Jis yra išsamesnis su 40 skaičių. Jei to nepakanka, yra ir R80 serija. R40 skaičių sistemą žinau mintinai ir net nereikia skaičiuotuvo bendriems skaičiavimams. Paprasčiau tariant, apskaičiuokite 40-45 skersmens plieno atsparumą sukimui. Sukimo koeficientas yra 0,5*π*R^3. Sukimo įtempis yra pusė 360 takumo taško, kuris yra 180 MPa. Pi yra 3,15. Kaire ir dešine ranka suimkite dešimtainį tašką ir mintyse apskaičiuokite eilės skaičių pridėjimą ir atėmimą. Išeik akimirksniu. Ar kas nors sakė, kad nepridedate saugos koeficiento? Sakykite, ar turėčiau pasirinkti 1,25, 1,5 ar 2? hehe.
Auksinė pjūvis yra 0.618, tai yra 1,618, čia taip pat yra 1,6.
Kvadratinės šaknies seka yra 1 kvadratinė šaknis, 2 kvadratinė šaknis, 3 kvadratinė šaknis. Tai lengva rasti, tiesa? (3 serijos numeris yra N19)
Kas yra π kvadratas? lygus 10. Ar patogu, kai skaičiuojate, kad slėgio strypas yra stabilus?
Apvalaus strypo sukimo koeficientas yra apie 0.1*D^3. Dabar jūs galite apskaičiuoti sukimo koeficientą žodžiu, tiesa?
Kodėl didelis varžtas peršoko tiesiai iš M36 į M40?
Kodėl pavarų perdavimo skaičius yra 6,3 arba 7,1?
Kodėl kanalų plienas turi 12,6 matuoklį, kuris retai matomas rinkoje?
Kodėl skambino užsakomųjų paslaugų gamykla ir pasakė, kad nėra 140 kvadratinių vamzdžių, bet yra 120 ir 160? Kadangi R5 skaičių sistema turi viršenybę prieš R20 skaičių sistemą.
Kodėl standartinių dalių parametrai turi pirmąją ir antrąją seką? Paprastai kalbant, pirmoji seka yra R5 seka.
Kodėl Inventor varžtų skylių sąraše yra M11.2? Dabar jūs žinote, kad tai nėra išgalvotas skaičius, tiesa?
paveikslėlį
Taip pat yra plieno plokštės storis, profilio plieno modelis, pavaros modulis, visos standartinės dalys, funkciniai parametrai, matmenų parametrai, standartinės leistinų nuokrypių lentelės ant visų pramoninių gaminių pavyzdžių ir t.t. ir t.t., jų kilmė pamažu aiškėja mūsų širdyse. momentas. . Galima sakyti, kad supratome pusę mechaninio projektavimo vadovo, taip pat ir tuos pramoninius gaminius, kurie dar nebuvo pagaminti.
Tada, kurdami gaminį, galime sukurti seriją tuo pačiu metu, o ne atlikti vadinamąją „standartizaciją“ užbaigus dizainą; Be to, jei gaminys yra skirtas serijiniu būdu, galime jį net suprojektuoti pagal faktines darbo sąlygas. Sukurkite gaminį daug apie jį nežinodami, nes pirmumo numerių sistema jau apima visus modelius.
Aukščiau išvardytas prioritetinių skaičių sistemos programas galima apibūdinti kaip lašą jūroje, o mūsų pačių tobulėjimo laukia begalė programų.
Dabar, kai suprantame paviršiaus šiurkštumo reikšmės kilmę, pažvelkime į žinias apie paviršiaus šiurkštumą!
1. Paviršiaus šiurkštumo samprata
Paviršiaus šiurkštumas reiškia apdirbto paviršiaus nelygumus su mažais tarpais ir mažomis viršūnėlėmis bei slėniais. Atstumas (bangos atstumas) tarp dviejų bangų keterų arba dviejų bangų lovių yra labai mažas (mažiau nei 1 mm), o tai yra mikroskopinė geometrinės formos klaida.
Konkrečiai reiškia mažų viršūnių ir slėnių aukštį ir atstumą S. Paprastai skirstomi į S taškus:
S
1 Mažiau arba lygus S Mažiau arba lygus 10 mm yra banguotumas
S>10 mm yra f formos
2. VDI3400, Ra, Rmax palyginimo lentelė
Nacionaliniai standartai numato, kad paviršiaus šiurkštumui (vienetas: μm) įvertinti dažniausiai naudojami trys rodikliai: profilio vidutinis aritmetinis nuokrypis Ra, vidutinis nelygumo aukštis Rz ir didžiausias aukštis Ry. Ra indikatorius dažnai naudojamas faktinėje gamyboje. Didžiausias kontūro mikroskopinio aukščio nuokrypis Ry Japonijoje ir kitose šalyse dažniausiai išreiškiamas Rmax simboliu, o VDI indikatorius dažniausiai naudojamas Europoje ir JAV. Toliau pateikiama VDI3400, Ra ir Rmax palyginimo lentelė.
paveikslėlį
VDI3400, Ra, Rmax palyginimo lentelė
paveikslėlį
3. Veiksniai, sukeliantys paviršiaus šiurkštumą
Paviršiaus šiurkštumą dažniausiai lemia naudojamas apdirbimo metodas ir kiti veiksniai, pvz., trintis tarp įrankio ir detalės paviršiaus apdirbimo proceso metu, plastinė paviršiaus metalo deformacija drožlių atskyrimo metu ir aukšto dažnio vibracija proceso sistemoje. , elektrinio apdirbimo iškrovimo duobės ir tt Dėl skirtingų apdirbimo būdų ir ruošinių medžiagų skiriasi apdirbtame paviršiuje likusių žymių gylis, tankis, forma ir tekstūra.
4. Pagrindiniai paviršiaus šiurkštumo padariniai detalėms
Įtakoja atsparumą dilimui. Kuo šiurkštesnis paviršius, tuo mažesnis efektyvus kontaktinis plotas tarp besijungiančių paviršių, tuo didesnis slėgis, didesnis atsparumas trinčiai ir greitesnis susidėvėjimas.
Įtakoja tvirtumo stabilumą. Dėl tarpinių prigludimų, kuo šiurkštesnis paviršius, tuo lengviau jis nusidėvi, todėl darbo metu tarpas palaipsniui didėja; trukdžių derinimui, faktiniai efektyvieji trukdžiai sumažėja dėl mikroskopinių išgaubtų smailių suplokštėjimo surinkimo metu. ryšio stiprumas.
Įtakoja nuovargio stiprumą. Šiurkščių detalių paviršiuje yra didelių lovių, kurios, kaip ir aštrūs kampai bei įtrūkimai, yra jautrūs įtempių koncentracijai, todėl turi įtakos detalės nuovargio stiprumui.
Įtakoja atsparumą korozijai. Dėl šiurkščių dalių paviršių korozinės dujos ar skysčiai gali lengvai prasiskverbti į vidinį metalo sluoksnį per mikroskopinius paviršiaus slėnius ir sukelti paviršiaus koroziją.
Įtakoja sandarinimą. Šiurkštūs paviršiai negali tvirtai priglusti, o dujos ar skystis nuteka per tarpus tarp kontaktinių paviršių.
Įtakoja kontakto standumą. Kontaktinis standumas – tai dalių jungties paviršiaus gebėjimas atsispirti kontaktinei deformacijai, veikiant išorinėms jėgoms. Mašinos standumas labai priklauso nuo sąlyčio tarp įvairių dalių standumo.
turi įtakos matavimo tikslumui. 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 dalių dangai, šilumos laidumui ir kontaktiniam atsparumui, gebėjimui atspindėti ir spinduliuotei, atsparumui skysčių ir dujų srautui bei laidininko paviršiaus srovės srautui.
5. Paviršiaus šiurkštumo vertinimo pagrindas
1. Mėginių ėmimo trukmė
Mėginių ėmimo ilgis L yra atskaitos linijos ilgis, nurodytas paviršiaus šiurkštumui įvertinti. Ilgis, galintis atspindėti paviršiaus šiurkštumo charakteristikas, turėtų būti parenkamas atsižvelgiant į faktinį paviršiaus formavimąsi ir detalės tekstūros ypatybes. Mėginių ėmimo ilgis turėtų būti matuojamas pagal bendrą tikrojo paviršiaus profilio kryptį. Mėginių ėmimo ilgis nurodomas ir parenkamas siekiant apriboti ir sumažinti paviršiaus banguotumo ir formos paklaidų poveikį paviršiaus šiurkštumo matavimo rezultatams. Dažniausiai naudojamos šiurkštumo matuoklio parinktys: {{0}}.25 mm, 0,8 mm, 2,5 mm
paveikslėlį
2. Vertinimo trukmė
Vertinimo ilgis yra ilgis, būtinas profiliui įvertinti, kuris gali apimti vieną ar kelis atrankos ilgius. Kadangi įvairių dalių paviršiaus dalių paviršiaus šiurkštumas nebūtinai yra vienodas, vienas mėginių ėmimo ilgis dažnai negali pagrįstai atspindėti tam tikro paviršiaus šiurkštumo požymio. Todėl norint įvertinti paviršiaus šiurkštumą, reikia paimti kelis paviršiaus mėginių ilgius. Vertinimo ilgis paprastai apima nuo 1 iki 5 mėginių ėmimo ilgių L. Kai atrankos ilgis yra 0,8, o įvertinimo ilgis yra 5 L, 5X0.8=4mm
3. Bazinė padėtis
Atskaitos linija yra kontūro vidurio linija, naudojama paviršiaus šiurkštumo parametrams įvertinti. Yra dviejų tipų bazinės linijos: mažiausiųjų kvadratų kontūro vidurio linija: per atrankos ilgį kiekvieno kontūro linijos taško kontūro poslinkių kvadratų suma yra mažiausia ir ji turi geometrinę kontūro formą. Kontūro vidurio linijos aritmetinis vidurkis: atrankos ilgio kontūrų plotai abiejose vidurio linijos pusėse yra vienodi. Teoriškai mažiausių kvadratų vidurio linija yra ideali bazinė linija, tačiau ją sunku gauti praktiškai. Todėl vietoj jo paprastai naudojama aritmetinė vidurio kontūro vidurio linija, o matavimo metu gali būti naudojama tiesi linija su apytiksle padėtimi.
4. Judėjimo matavimas
Matavimo eiga reiškia jutiklio rašiklio judėjimo atstumą ant tikro ruošinio. Matavimo eiga paprastai yra įvertinimo ilgio ir 2 atrankos ilgių skaičiavimo santykis: pavyzdžiui, kai įvertinimo ilgis pasirenkamas kaip 5L, atrankos ilgis L yra 0,8 mm, matavimo eiga yra 5L{{5 }}L=7L, o matavimo eiga yra 7X0.8=5.6 mm. Žinokite tai Labai svarbu, kad galima apskaičiuoti ruošinio nuvažiuotą atstumą. Tai nustato vartotojo išmatuotą mažiausio ruošinio kontaktinio paviršiaus dydį.
6. Paviršiaus šiurkštumo vertinimo parametrai
1. Aukščio charakteristikos parametrai
Ra aritmetinis vidutinis kontūro nuokrypis: puikių kontūro nuokrypio verčių aritmetinis vidurkis mėginių ėmimo ilgyje (lr). Realiai matuojant, kuo didesnis matavimo taškų skaičius, tuo tikslesnis Ra.
Vaizdas] [vaizdas
Rz Maksimalus profilio aukštis: atstumas tarp smailės linijos ir apatinės slėnio linijos.
Ra yra pageidaujama dažniausiai naudojamame amplitudės parametrų diapazone. Iki 2006 m. nacionaliniame standarte buvo dar vienas vertinimo parametras: „Dešimties balų mikroskopinio nelygumo aukštis“, kuris pavaizduotas Rz, o didžiausias kontūro aukštis – Ry. Po 2006 m. nacionaliniame standarte buvo panaikintas ir priimtas dešimties balų mikroskopinio nelygumo aukštis. Rz reiškia didžiausią profilio aukštį.
paveikslėlį
2. Atstumo charakteristikos parametrai
Rsm Vidutinis kontūro langelių plotis. Vidutinis atstumas tarp mikroskopinių nelygumų profilyje per mėginių ėmimo ilgį. Mikronetolygumo atstumas reiškia kontūro smailės ilgį ir gretimą kontūro slėnį vidurio linijoje. Esant tai pačiai Ra vertei, Rsm reikšmė nebūtinai yra tokia pati, todėl atspindima tekstūra skirsis. Paviršiai, kurie vertina tekstūrą, paprastai sutelkia dėmesį į du Ra ir Rsm rodiklius.
paveikslėlį
Rmr formos charakteristikos parametras išreiškiamas profilio atramos ilgio santykiu, kuris yra profilio atramos ilgio ir mėginių ėmimo ilgio santykis. Kontūro atramos ilgis yra atkarpų ilgių suma, gauta susikertant kontūrą su tiesia linija, lygiagrečia vidurio linijai, ir atstumu c nuo kontūro smailės linijos mėginių ėmimo ilgyje.
7. Paviršiaus šiurkštumo matavimo metodas
1. Lyginamasis metodas
Naudojamas matavimams vietoje, dirbtuvėse, dažnai naudojamas matavimams ant vidutinio ar šiurkštaus paviršiaus. Metodas yra nustatyti išmatuoto paviršiaus šiurkštumo reikšmę, lyginant ją su nelygumo pavyzdžiu, pažymėtu tam tikra verte.
2. Stylus metodas
Paviršiaus šiurkštumui nustatyti naudojamas deimantinis rašiklis, kurio galiuko kreivio spindulys yra apie 2 mikronai, kad lėtai slystų išmatuotu paviršiumi. Deimantinio rašiklio poslinkis aukštyn ir žemyn elektriniu ilgio jutikliu paverčiamas elektriniu signalu. Po stiprinimo, filtravimo ir skaičiavimo jis rodomas ekrano prietaisu. Norint gauti paviršiaus šiurkštumo vertę, registratorius taip pat gali būti naudojamas išmatuoto atkarpos profilio kreivei įrašyti. Paprastai matavimo įrankiai, galintys rodyti tik paviršiaus šiurkštumo reikšmes, vadinami paviršiaus šiurkštumo matavimo prietaisais, o tie, kurie gali įrašyti paviršiaus profilio kreives, vadinami paviršiaus šiurkštumo profilio matuokliais. Abi matavimo priemonės turi elektronines skaičiavimo grandines arba kompiuterius, kurie gali automatiškai apskaičiuoti profilio Ra aritmetinį vidurkį nuokrypį, dešimties balų mikronelygumo aukštį Rz, maksimalų profilio aukštį Ry ir kitus įvairius vertinimo parametrus. Jie turi didelį matavimo efektyvumą ir yra tinkami Matuojant paviršiaus šiurkštumą Ra 0,025 ~ 6,3 mikrono.
3. Lengvas sekcijos metodas
Šviesos juostelė, susidaranti šviesai prasiskverbus pro plyšį, projektuojama ant išmatuoto paviršiaus, o paviršiaus šiurkštumas matuojamas pagal kontūro kreivę, susidariusią susikirtus su išmatuotu paviršiumi (3 pav.). Kai šviesos šaltinio skleidžiama šviesa praeina per kondensatorių, plyšį ir objektyvo lęšį 1, plyšys projektuojamas ant išmatuoto paviršiaus 45 laipsnių pasvirimo kampu, kad susidarytų išmatuoto paviršiaus skerspjūvio profilis. po to sustiprinama ir pro objektyvo lęšį projektuojama ant išmatuoto paviršiaus 2. ant tinklelio. Mikrometro okuliaru ir skaitymo būgnu pirmiausia nuskaitykite h reikšmę, o tada apskaičiuokite H reikšmę.
