Hva er overflateruhet?
I fabrikkkommunikasjon er mange vant til å bruke begrepet "overflatefinish". Imidlertid er "overflatefinish" foreslått fra et menneskesyns perspektiv. For å være i tråd med den internasjonale standarden (ISO), bruker den nasjonale standarden ikke lenger begrepet "overflatefinish". Derfor, i formelle og strenge uttrykk, bør ordet "overflateruhet" brukes.
Overflateruhet refererer til den lille avstanden og ujevnheten til små topper og daler på den maskinerte overflaten. Avstanden (bølgeavstanden) mellom de to toppene eller to bunnene er svært liten (under 1 mm), noe som tilhører den mikroskopiske geometriske formfeilen. Jo mindre overflateruhet er, desto jevnere er overflaten.
Spesielt refererer det til graden av høyde og avstand S for små topper og daler. Generelt delt på S:
S<1mm is the surface roughness
1 Mindre enn eller lik S Mindre enn eller lik 10 mm er bølgethet
S>10 mm er f-form
bilde
02
Formende faktorer for overflateruhet
Overflateruhet dannes vanligvis av bearbeidingsmetoden som brukes og andre faktorer, slik som friksjonen mellom verktøyet og overflaten av delen under bearbeiding, plastisk deformasjon av overflatelaget metall når brikken skilles, og høyfrekvent vibrasjon i prosesssystemet, utladningsgroper for elektrisk bearbeiding, etc. På grunn av de forskjellige bearbeidingsmetodene og arbeidsstykkematerialene er dybden, tettheten, formen og teksturen til sporene som er igjen på den behandlede overflaten forskjellige.
bilde
03
Grunnlag for vurdering av overflateruhet
1) Prøvetakingslengde
Enhetslengden for hver parameter, prøvetakingslengden er lengden på en referanselinje spesifisert for å evaluere overflateruheten. Under ISO1997-standarden er 0.08 mm, 0.25 mm, 0.8 mm, 2.5 mm og 8 mm vanligvis brukt som referanselengde.
Valgte verdier for samplingslengde L og evalueringslengde Ln for Ra, Rz, Ry:
bilde
2) Evalueringslengde
Består av N referanselengder. Overflateruheten til hver del av overflaten til delen kan ikke virkelig reflektere de virkelige parametrene for ruheten på en referanselengde, men det er nødvendig å ta N prøvetakingslengder for å evaluere overflateruheten. Under ISO1997-standarden er evalueringslengden generelt N lik 5.
3) Grunnlinje
Referanselinjen er senterlinjen til profilen som brukes til å evaluere parametrene for overflateruhet.
04
Parametre for evaluering av overflateruhet
1) Høydekarakteristiske parametere Ra, Rz
Ra-profilets aritmetiske gjennomsnittsavvik: det aritmetiske gjennomsnittet av den absolutte verdien av profilavviket innenfor prøvelengden (lr). I faktisk måling, jo mer antall målepunkter, jo mer nøyaktig er Ra.
Rz profil maksimal høyde: avstanden mellom profilens topplinje og bunnlinjen.
bilde
Ra er foretrukket i det vanlige området av amplitudeparametere. I den nasjonale standarden før 2006 var det en annen evalueringsparameter som var "tipunktshøyden av mikroruhet" uttrykt med Rz, og den maksimale høyden på konturen ble uttrykt av Ry. Etter 2006 opphevet den nasjonale standarden tipunktshøyden på mikroruhet, og Rz ble brukt. Angir maksimal høyde på profilen.
2) Avstandskarakteristisk parameter Rsm
Rsm Gjennomsnittlig bredde på konturelementer. Innenfor prøvetakingslengden, gjennomsnittsverdien av avstanden mellom de mikroskopiske uregelmessighetene til profilen. Mikroruhetsavstanden refererer til lengden på profiltoppen og den tilstøtende profildalen på senterlinjen. Når det gjelder den samme Ra-verdien, er ikke Rsm-verdien nødvendigvis den samme, så den reflekterte teksturen vil være forskjellig. Overflater som tar hensyn til tekstur, tar vanligvis hensyn til de to indikatorene Ra og Rsm.
bilde
Rmr-formfunksjonsparameteren er representert av konturstøttelengdeforholdet, som er forholdet mellom konturstøttelengden og prøvetakingslengden. Profilstøttelengden er summen av lengdene av snittlinjene oppnådd ved å skjære profilen med en rett linje parallelt med midtlinjen og en avstand på c fra profiltopplinjen innenfor prøvetakingslengden.
05
Målemetode for overflateruhet
1) Komparativ metode
Sammenligningsmetoden er enkel å måle og brukes til måling på stedet i verkstedet, og brukes ofte til måling av middels eller ru overflate. Metoden er å sammenligne den målte overflaten med en ruhetsprøve merket med en viss verdi for å bestemme verdien av den målte overflateruheten. Metoder som kan brukes for sammenligning: når Ra > 1,6 μm, bruk visuell inspeksjon, når Ra1,6~Ra0.4 μm, bruk et forstørrelsesglass, og når Ra < 0.4 μm , bruk et sammenligningsmikroskop.
Ved sammenligning kreves det at prosessmetoden, prosesseringsteksturen, prosesseringsretningen og materialet til prøven er det samme som overflaten til den målte delen.
bilde
2) stylus metode
Diamantpennen med en krumningsradius på tuppen på ca. 2 mikron glir sakte langs den målte overflaten. Opp og ned forskyvningen av diamantpennen konverteres til et elektrisk signal ved hjelp av en elektrisk lengdesensor. Etter forsterkning, filtrering og beregning indikerer displayinstrumentet at overflaten er ru. gradverdi, kan opptakeren også brukes til å registrere profilkurven til den målte strekningen. Generelt kalles måleverktøyet som bare kan vise overflateruhetsverdien et måleinstrument for overflateruhet, og det som kan registrere overflateprofilkurven kalles en overflateruhetsprofiler. Disse to måleverktøyene har elektroniske beregningskretser eller elektroniske datamaskiner, som automatisk kan beregne det aritmetiske gjennomsnittsavviket Ra for konturen, tipunktshøyden Rz for den mikroskopiske ujevnheten, konturens maksimale høyde Ry og andre evalueringsparametere, med høye måleeffektivitet og egnet for Overflateruheten til Ra er 0.025-6.3 mikron er målt.
bilde
bilde
3) Intervensjonsmetode
Bruk prinsippet om lysbølgeinterferens (se flatkrystall, laserlengdemålingsteknologi) for å vise formfeilen til den målte overflaten som et interferensrandmønster, og bruk et mikroskop med høy forstørrelse (opptil 50{ {3}} ganger) for å forstørre den mikroskopiske delen av disse interferenskantene. Målinger tas for å oppnå ruheten til overflaten som måles. Måleverktøyet for overflateruhet som bruker denne metoden kalles et interferensmikroskop. Denne metoden er egnet for måling av overflateruhet med Rz og Ry fra 0,025 til 0,8 mikron.
bilde
06
VDI3400, Ra, Rmax sammenligningstabell
Ra-indikatoren brukes ofte i innenlandsk faktisk produksjon; Rmax-indikatoren brukes ofte i Japan, som tilsvarer Rz-indikatoren; VDI3400-standarden brukes ofte i europeiske og amerikanske land for å indikere overflateruhet, og fabrikker som lager europeiske muggbestillinger bruker ofte VDI-indikatorer. Kunder sier for eksempel ofte "Overflaten på dette produktet er laget i henhold til VDI30".
bilde
Overflaten til VDI3400 har et tilsvarende forhold til den vanlig brukte standarden Ra. Mange må ofte slå opp dataene for å finne den tilsvarende verdien. Følgende tabell er veldig komplett og anbefales for innsamling.
Sammenligningstabell mellom VDI3400 standard og Ra:
bilde
Ra og Rmax sammenligningstabell:
bilde
07
De viktigste manifestasjonene av påvirkningen av overflateruhet på deler
1) Påvirker slitestyrken
Jo grovere overflaten er, desto mindre er den effektive kontaktflaten mellom de parrende overflatene, jo større trykk, jo større friksjonsmotstand, og jo raskere slitasje.
2) Påvirke stabiliteten i koordinasjonen
For klaringspasning, jo grovere overflaten er, jo lettere er den å ha på seg, slik at gapet gradvis øker under arbeidsprosessen; tilkoblingsstyrke.
3) Påvirke utmattelsesstyrke
Det er store trau på overflaten av grove deler, som i likhet med skarpe hakk og sprekker er svært følsomme for spenningskonsentrasjon, og dermed påvirker utmattelsesstyrken til deler.
4) Påvirker korrosjonsbestandigheten
Rue delers overflate kan lett føre til at etsende gass eller væske trenger inn i det indre laget av metallet gjennom de mikroskopiske dalene på overflaten, og forårsaker overflatekorrosjon.
5) Påvirke tettheten
Rue overflater kan ikke passe tett, og gass eller væske lekker gjennom spaltene mellom kontaktflatene.
6) Påvirke kontaktstivhet
Kontaktstivhet er evnen til leddoverflaten til deler til å motstå kontaktdeformasjon under påvirkning av ytre kraft. Stivheten til en maskin bestemmes i stor grad av stivheten i kontakten mellom delene.
7) Påvirker målenøyaktighet
Overflateruheten til den målte overflaten av delen og måleoverflaten til måleverktøyet vil direkte påvirke nøyaktigheten til målingen, spesielt ved presisjonsmåling.
I tillegg vil overflateruhet ha varierende grad av innflytelse på pletteringsbelegget, termisk ledningsevne og kontaktmotstand til deler, refleksjons- og strålingsytelse, motstand mot væske- og gassstrømning og strømføring på overflaten av ledere.
