Què és la rugositat superficial?
En la comunicació de fàbrica, moltes persones estan acostumades a utilitzar el terme "acabat superficial". Tanmateix, l'"acabat superficial" es proposa des de la perspectiva de la visió humana. Per tal d'estar en línia amb la norma internacional (ISO), la norma nacional ja no utilitza el terme "acabat superficial". Per tant, en expressions formals i rigoroses, s'ha d'utilitzar la paraula "rugositat superficial".
La rugositat superficial es refereix al petit espai i la irregularitat de petits pics i valls a la superfície mecanitzada. La distància (distància de l'ona) entre els dos pics o dos abeuradors és molt petita (per sota d'1 mm), que pertany a l'error de forma geomètrica microscòpica. Com més petita sigui la rugositat de la superfície, més suau serà la superfície.
Concretament, es refereix al grau d'alçada i distància S de cims i valls minúscules. Generalment dividit per S:
S<1mm is the surface roughness
1 Menor o igual a S Menor o igual a 10 mm és ondulació
S>10 mm és una forma f
imatge
02
Factors de formació de la rugositat superficial
La rugositat de la superfície generalment es forma pel mètode de processament utilitzat i altres factors, com ara la fricció entre l'eina i la superfície de la peça durant el processament, la deformació plàstica del metall de la capa superficial quan es separa el xip i la vibració d'alta freqüència en el sistema de procés, les fosses de descàrrega de mecanitzat elèctric, etc. A causa dels diferents mètodes de processament i materials de la peça, la profunditat, la densitat, la forma i la textura dels rastres que queden a la superfície processada són diferents.
imatge
03
Base d'avaluació de la rugositat superficial
1) Durada del mostreig
La longitud de la unitat de cada paràmetre, la longitud de mostreig és la longitud d'una línia de referència especificada per avaluar la rugositat de la superfície. Segons l'estàndard ISO1997, 0.08 mm, 0,25 mm, 0,8 mm, 2,5 mm i 8 mm s'utilitzen generalment com a longitud de referència.
Valors seleccionats de la longitud de mostreig L i de la longitud d'avaluació Ln de Ra, Rz, Ry:
imatge
2) Durada de l'avaluació
Consta de N longituds de referència. La rugositat superficial de cada part de la superfície de la peça no pot reflectir realment els paràmetres reals de la rugositat en una longitud de referència, però cal prendre N longituds de mostreig per avaluar la rugositat de la superfície. Segons la norma ISO1997, la longitud de l'avaluació és generalment N igual a 5.
3) Línia de base
La línia de referència és la línia central del perfil utilitzada per avaluar els paràmetres de rugositat de la superfície.
04
Paràmetres d'avaluació de la rugositat superficial
1) Paràmetres característics d'altura Ra, Rz
Desviació mitjana aritmètica del perfil Ra: la mitjana aritmètica del valor absolut de la desviació del perfil dins de la longitud de mostreig (lr). En la mesura real, com més és el nombre de punts de mesura, més precís és Ra.
Alçada màxima del perfil Rz: la distància entre la línia del pic del perfil i la línia de fons de la vall.
imatge
Es prefereix Ra en el rang habitual de paràmetres d'amplitud. A l'estàndard nacional abans de 2006, hi havia un altre paràmetre d'avaluació que era "l'alçada de deu punts de micro-rugositat" expressada per Rz, i l'alçada màxima del contorn va ser expressada per Ry. Després de 2006, l'estàndard nacional va cancel·lar l'alçada de deu punts de micro-rugositat i es va utilitzar Rz. Indica l'alçada màxima del perfil.
2) Paràmetre característic d'espaiat Rsm
Rsm Amplada mitjana dels elements de contorn. Dins de la longitud de mostreig, el valor mitjà de la distància entre les irregularitats microscòpiques del perfil. L'espaiat de la microrugositat es refereix a la longitud del pic del perfil i la vall del perfil adjacent a la línia central. En el cas del mateix valor Ra, el valor Rsm no és necessàriament el mateix, de manera que la textura reflectida serà diferent. Les superfícies que presten atenció a la textura solen prestar atenció als dos indicadors de Ra i Rsm.
imatge
El paràmetre de característica de la forma Rmr es representa per la relació de longitud del suport del contorn, que és la relació entre la longitud del suport del contorn i la longitud del mostreig. La longitud de suport del perfil és la suma de les longituds de les línies de secció obtingudes en tallar el perfil amb una línia recta paral·lela a la línia mitjana i una distància de c des de la línia del pic del perfil dins de la longitud de mostreig.
05
Mètode de mesura de la rugositat superficial
1) Mètode comparatiu
El mètode de comparació és fàcil de mesurar i s'utilitza per a la mesura in situ al taller, i sovint s'utilitza per a la mesura de superfícies mitjanes o rugoses. El mètode consisteix a comparar la superfície mesurada amb una mostra de rugositat marcada amb un valor determinat per determinar el valor de la rugositat de la superfície mesurada. Mètodes que es poden utilitzar per comparar: quan Ra > 1,6 μm, utilitzeu la inspecció visual, quan Ra1,6~Ra0,4 μm, utilitzeu una lupa i quan Ra <0,4 μm , utilitzeu un microscopi de comparació.
En comparar, cal que el mètode de processament, la textura de processament, la direcció de processament i el material de la mostra siguin els mateixos que la superfície de la part mesurada.
imatge
2) mètode del llapis
El llapis de diamant amb un radi de curvatura de punta d'unes 2 micres llisca lentament al llarg de la superfície mesurada. El desplaçament cap amunt i cap avall del llapis de diamant es converteix en un senyal elèctric mitjançant un sensor de longitud elèctrica. Després de l'amplificació, filtrat i càlcul, l'instrument de visualització indica que la superfície és rugosa. valor de grau, el gravador també es pot utilitzar per registrar la corba del perfil de la secció mesurada. En general, l'eina de mesura que només pot mostrar el valor de la rugositat de la superfície s'anomena instrument de mesura de la rugositat de la superfície, i la que pot registrar la corba del perfil de la superfície s'anomena perfilador de la rugositat de la superfície. Aquestes dues eines de mesura tenen circuits electrònics de càlcul o ordinadors electrònics, que poden calcular automàticament la desviació mitjana aritmètica Ra del contorn, l'alçada de deu punts Rz del desnivell microscòpic, l'alçada màxima Ry del contorn i altres paràmetres d'avaluació, amb alts paràmetres d'avaluació. eficiència de mesura i adequat per La rugositat superficial de Ra és 0.025-6.3 micres es mesura.
imatge
imatge
3) Mètode d'intervenció
Utilitzeu el principi d'interferència d'ona de llum (vegeu cristall pla, tecnologia de mesura de longitud làser) per mostrar l'error de forma de la superfície mesurada com un patró de franges d'interferència i utilitzeu un microscopi amb un augment elevat (fins a 50{ {3}} vegades) per ampliar la part microscòpica d'aquestes franges d'interferència Es fan mesures per obtenir la rugositat de la superfície que es mesura. L'eina de mesura de la rugositat superficial que utilitza aquest mètode s'anomena microscopi d'interferència. Aquest mètode és adequat per mesurar la rugositat superficial amb Rz i Ry que oscil·len entre 0,025 i 0,8 micres.
imatge
06
Taula de comparació VDI3400, Ra, Rmax
L'indicador Ra s'utilitza sovint en la producció real nacional; l'indicador Rmax s'utilitza habitualment al Japó, que és equivalent a l'indicador Rz; l'estàndard VDI3400 s'utilitza habitualment als països europeus i americans per indicar la rugositat de la superfície, i les fàbriques que fan comandes de motlles europeus sovint utilitzen indicadors VDI. Per exemple, els clients sovint diuen "La superfície d'aquest producte està feta segons VDI30".
imatge
La superfície de VDI3400 té una relació corresponent amb l'estàndard Ra d'ús habitual. Moltes persones sovint han de buscar les dades per trobar el valor corresponent. La taula següent és molt completa i es recomana per a la seva recollida.
Taula de comparació entre l'estàndard VDI3400 i Ra:
imatge
Taula de comparació Ra i Rmax:
imatge
07
Les principals manifestacions de la influència de la rugositat superficial sobre les peces
1) Afecta la resistència al desgast
Com més rugosa és la superfície, més petita és l'àrea de contacte efectiva entre les superfícies d'acoblament, més gran és la pressió, més gran és la resistència a la fricció i més ràpid el desgast.
2) Afectar l'estabilitat de la coordinació
Per a un ajustament lliure, com més rugosa sigui la superfície, més fàcil és de portar, de manera que la bretxa augmenta gradualment durant el procés de treball; força de connexió.
3) Afectar la força a la fatiga
Hi ha grans abeuradors a la superfície de les peces rugoses, que, com les osques i les esquerdes afilades, són molt sensibles a la concentració de tensions, afectant així la resistència a la fatiga de les peces.
4) Afecta la resistència a la corrosió
La superfície de les peces rugoses pot provocar que el gas o el líquid corrosius penetrin fàcilment a la capa interna del metall a través de les valls microscòpiques de la superfície, provocant corrosió superficial.
5) Afectar l'estanquitat
Les superfícies rugoses no s'ajusten perfectament, i el gas o el líquid es filtra a través dels buits entre les superfícies de contacte.
6) Afectar la rigidesa de contacte
La rigidesa de contacte és la capacitat de la superfície d'unió de les peces de resistir la deformació de contacte sota l'acció de la força externa. La rigidesa d'una màquina està determinada en gran mesura per la rigidesa del contacte entre les peces.
7) Afectar la precisió de la mesura
La rugositat superficial de la superfície mesurada de la peça i la superfície de mesura de l'eina de mesura afectaran directament la precisió de la mesura, especialment en la mesura de precisió.
A més, la rugositat de la superfície tindrà diferents graus d'influència en el recobriment del revestiment, la conductivitat tèrmica i la resistència de contacte de les peces, el rendiment de reflexió i radiació, la resistència al flux de líquids i gasos i el flux de corrent a la superfície dels conductors.
