01
Kaj je površinska hrapavost?
V tovarniški komunikaciji je veliko ljudi navajenih uporabljati izraz "površinska obdelava". Vendar pa je "površinska obdelava" predlagana z vidika človeškega vida. Zaradi uskladitve z mednarodnim standardom (ISO) nacionalni standard ne uporablja več izraza "površinska obdelava". Zato je treba v formalnih in strogih izrazih uporabiti besedo "hrapavost površine".
Površinska hrapavost se nanaša na majhen razmik in neravnine majhnih vrhov in vdolbin na obdelani površini. Razdalja (valovna razdalja) med obema vrhovoma ali dvema vdolbinama je zelo majhna (pod 1mm), kar spada v mikroskopsko geometrijsko napako oblike. Manjša kot je površinska hrapavost, bolj gladka je površina.
Natančneje, nanaša se na stopnjo višine in razdalje S majhnih vrhov in dolin. Na splošno deljeno s S:
S<1mm is the surface roughness
1 Manjše ali enako S. Manjše ali enako 10 mm je valovitost
S>10 mm je oblika f
slika
02
Faktorji oblikovanja površinske hrapavosti
Površinsko hrapavost na splošno tvorijo uporabljena metoda obdelave in drugi dejavniki, kot so trenje med orodjem in površino dela med obdelavo, plastična deformacija kovine površinske plasti, ko se odrezek loči, in visokofrekvenčne vibracije v procesni sistem, razelektritvene jame električne obdelave itd. Zaradi različnih metod obdelave in materialov obdelovanca so globina, gostota, oblika in tekstura sledi, ki ostanejo na obdelani površini, različne.
slika
03
Osnova za oceno hrapavosti površine
1) Dolžina vzorčenja
Dolžina enote vsakega parametra, dolžina vzorčenja je dolžina referenčne črte, določene za oceno hrapavosti površine. V skladu s standardom ISO1997 se kot referenčna dolžina običajno uporabljajo 0.08 mm, 0.25 mm, 0,8 mm, 2,5 mm in 8 mm.
Izbrane vrednosti dolžine vzorčenja L in dolžine vrednotenja Ln Ra, Rz, Ry:
slika
2) Dolžina ocenjevanja
Sestavljen je iz N referenčnih dolžin. Površinska hrapavost vsakega dela površine dela ne more resnično odražati dejanskih parametrov hrapavosti na referenčni dolžini, vendar je za oceno hrapavosti površine potrebno vzeti N dolžin vzorčenja. Po standardu ISO1997 je dolžina vrednotenja običajno N enaka 5.
3) Izhodišče
Referenčna črta je središčna črta profila, ki se uporablja za vrednotenje parametrov hrapavosti površine.
04
Parametri ocenjevanja hrapavosti površine
1) Višinski karakteristični parametri Ra, Rz
Odklon aritmetične sredine profila Ra: aritmetična sredina absolutne vrednosti odstopanja profila znotraj dolžine vzorčenja (lr). Pri dejanskem merjenju, več kot je število merilnih točk, bolj natančen je Ra.
Največja višina profila Rz: razdalja med vrhom profila in spodnjo črto doline.
slika
Ra ima prednost v običajnem območju parametrov amplitude. V nacionalnem standardu pred letom 2006 je obstajal še en ocenjevalni parameter, ki je bil "desettočkovna višina mikrohrapavosti", izražena z Rz, največja višina konture pa je bila izražena z Ry. Po letu 2006 je nacionalni standard preklical desettočkovno višino mikrohrapavosti in uporabljal se je Rz. Označuje največjo višino profila.
2) Parameter značilnosti razmika Rsm
Rsm Povprečna širina konturnih elementov. Znotraj dolžine vzorčenja povprečna vrednost razdalje med mikroskopskimi nepravilnostmi profila. Razmik mikro hrapavosti se nanaša na dolžino vrha profila in sosednjo vdolbino profila na srednji črti. V primeru enake vrednosti Ra vrednost Rsm ni nujno enaka, zato bo odsevna tekstura drugačna. Površine, ki so pozorne na teksturo, so običajno pozorne na dva indikatorja Ra in Rsm.
slika
Parameter značilnosti oblike Rmr je predstavljen z razmerjem dolžine nosilca konture, ki je razmerje med dolžino nosilca konture in dolžino vzorčenja. Nosilna dolžina profila je vsota dolžin presečnih črt, dobljenih s presekanjem profila z ravno črto, vzporedno s srednjo črto, in razdaljo c od temenske črte profila znotraj dolžine vzorčenja.
05
Metoda merjenja hrapavosti površine
1) Primerjalna metoda
Primerjalna metoda je enostavna za merjenje in se uporablja za meritve na kraju samem v delavnici ter se pogosto uporablja za meritve srednjih ali grobih površin. Metoda je primerjava izmerjene površine z vzorcem hrapavosti, označenim z določeno vrednostjo, da se določi vrednost izmerjene hrapavosti površine. Metode, ki jih lahko uporabimo za primerjavo: pri Ra > 1,6 μm uporabite vizualni pregled, pri Ra1,6~Ra0.4 μm uporabite povečevalno steklo in pri Ra < 0.4 μm , uporabite primerjalni mikroskop.
Pri primerjavi morajo biti metoda obdelave, tekstura obdelave, smer obdelave in material vzorca enaki površini merjenega dela.
slika
2) metoda pisala
Diamantno pisalo s polmerom ukrivljenosti konice približno 2 mikrona počasi drsi po izmerjeni površini. Premik diamantnega pisala navzgor in navzdol se pretvori v električni signal z električnim senzorjem dolžine. Po ojačanju, filtriranju in izračunu prikazovalni instrument pokaže, da je površina hrapava. stopinjske vrednosti, lahko zapisovalnik uporabimo tudi za snemanje profilne krivulje izmerjenega odseka. Na splošno se merilno orodje, ki lahko prikaže samo vrednost hrapavosti površine, imenuje instrument za merjenje hrapavosti površine, tisto, ki lahko posname krivuljo profila površine, pa se imenuje profiler hrapavosti površine. Ti dve merilni orodji imata elektronska računska vezja ali elektronske računalnike, ki lahko samodejno izračunajo aritmetično srednjo deviacijo Ra konture, desettočkovno višino Rz mikroskopske neravnine, največjo višino Ry konture in druge parametre vrednotenja z visoko merilna učinkovitost in primerna za Površinska hrapavost Ra je 0.025-6.3 mikronov je izmerjena.
slika
slika
3) Metoda intervencije
Uporabite načelo interference svetlobnih valov (glejte ploski kristal, tehnologija laserskega merjenja dolžine), da prikažete napako oblike izmerjene površine kot vzorec interferenčne obrobe in uporabite mikroskop z veliko povečavo (do 50{). {3}}-krat) za povečavo mikroskopskega dela teh interferenčnih robov. Meritve se izvajajo, da se določi hrapavost površine, ki se meri. Orodje za merjenje površinske hrapavosti, ki uporablja to metodo, se imenuje interferenčni mikroskop. Ta metoda je primerna za merjenje površinske hrapavosti z Rz in Ry v območju od 0,025 do 0,8 mikronov.
slika
06
Primerjalna tabela VDI3400, Ra, Rmax
Indikator Ra se pogosto uporablja v domači dejanski proizvodnji; indikator Rmax se pogosto uporablja na Japonskem, kar je enakovredno indikatorju Rz; standard VDI3400 se običajno uporablja v evropskih in ameriških državah za označevanje površinske hrapavosti, tovarne, ki naročajo evropske kalupe, pa pogosto uporabljajo indikatorje VDI. Kupci na primer pogosto rečejo "Površina tega izdelka je izdelana v skladu z VDI30".
slika
Površina VDI3400 ima ustrezno razmerje s pogosto uporabljenim standardom Ra. Veliko ljudi mora pogosto iskati podatke, da bi našli ustrezno vrednost. Naslednja tabela je zelo popolna in jo priporočamo za zbiranje.
Primerjalna tabela med standardom VDI3400 in Ra:
slika
Primerjalna tabela Ra in Rmax:
slika
07
Glavne manifestacije vpliva površinske hrapavosti na dele
1) Vpliva na odpornost proti obrabi
Bolj kot je hrapava površina, manjša je efektivna kontaktna površina med parnimi površinami, večji je pritisk, večja je odpornost proti trenju in hitrejša je obraba.
2) Vplivajo na stabilnost koordinacije
Za varno prileganje, bolj hrapava je površina, lažja je obraba, tako da se vrzel postopoma povečuje med delovnim procesom; moč povezave.
3) Vplivajo na utrujenost
Na površini hrapavih delov so velika korita, ki so občutljiva na koncentracijo napetosti, kot so ostre zareze in razpoke, kar vpliva na utrujenost delov.
4) Vpliva na odpornost proti koroziji
Hrapava površina delov lahko zlahka povzroči, da korozivni plin ali tekočina prodre v notranjo plast kovine skozi mikroskopske vdolbine na površini, kar povzroči površinsko korozijo.
5) Vpliva na tesnost
Grobe površine se ne morejo tesno prilegati in plin ali tekočina uhajata skozi reže med kontaktnimi površinami.
6) Vpliva na togost stika
Kontaktna togost je sposobnost spojne površine delov, da se upre kontaktni deformaciji pod delovanjem zunanje sile. Togost stroja je v veliki meri določena s togostjo stika med deli.
7) Vplivajo na natančnost meritev
Površinska hrapavost izmerjene površine dela in merilne površine merilnega orodja bo neposredno vplivala na natančnost meritve, zlasti pri natančnem merjenju.
Poleg tega bo imela površinska hrapavost različne stopnje vpliva na galvansko prevleko, toplotno prevodnost in kontaktni upor delov, odboj in sevalno delovanje, upor proti pretoku tekočine in plina ter pretok toka na površini prevodnikov.
