Redaktørens ord: Overflateruhet Ra er et symbol som vi ofte bruker når vi arbeider på maskiner. Det er i grunnen en gammel venn av oss. Uten den ville nok tegningen vært ubrukelig. Det er et slikt symbol som vi håndterer hver dag. Du Vet du hvorfor 0.8, 1.6, 3.2, 6.3, 12.5 brukes i stedet for andre tall? Jeg tror at venner i samfunnet også har hatt denne forvirringen når de lærer og bruker det, men de har ikke studert svaret i detalj. Det hele starter med god matematikk. La meg nå fortelle deg i detalj.
Alt kommer fra det flotte prioritetsnummersystemet!
Den franske ingeniøren Renault så at ståltauene på luftballongene hadde forskjellige spesifikasjoner, så han tenkte på en måte. Han høynet 10 til femte potens og fikk et tall på 1,6. Deretter multipliserte han tallene for å få følgende fem prioriterte tall:
1.0
1.6
2.5
4.0
6.3
Dette er en geometrisk sekvens, og det siste tallet er 1,6 ganger det forrige tallet. Da er det bare 5 typer ståltau under 10, og det er bare 5 typer ståltau fra 10 til 100, nemlig 10, 16, 25, 40 og 63.
Denne delingsmetoden var imidlertid for sparsom, så herr Lei fortsatte sin innsats og hevet 10 til 10. potens, og oppnådde R10-prioritetsnummersystemet som følger:
1.0
1.25
1.6
2.0
2.5
3.15
4.0
5.0
6.3
8.0
Det vanlige forholdet er 1,25, så det er bare 10 typer ståltau innenfor 10, og det er bare 10 typer ståltau mellom 10 og 100, noe som er mer rimelig. På dette tidspunktet må noen ha sagt at i denne sekvensen ser de første tallene ikke ut til å være mye forskjellige, for eksempel 1,0 og 1,25. Det er nesten ingen forskjell. Jeg pleier å runde opp, men gapet mellom 6,3 og 8,0 er stort. Er dette rimelig?
Rimelig eller ikke, la oss lage en analogi. For eksempel ser de naturlige tallene 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 veldig jevne ut. Vi bruker denne sekvensen til å betale lønn, og gir 1,000 til Zhang San og 2,000 til Li Si. Begge er overbevist. Det er plutselig inflasjon. Gi Zhang San 8,000 og Li Si 9,000. Tidligere var lønnen til Li Si det dobbelte av Zhang Sans lønn, men nå er den 1,12 ganger. Tror du Li Si ville vært villig? Han er veilederen, og å gi ham 16,000 er ikke nok. Zhang San vil ikke klage på at veilederen har 8,000 flere enn ham.
Det er to måter å sammenligne ting i naturen på, nemlig "relativ" og "absolutt"! Prioriteringsnummersystemet er relativt.
Noen sier at produktspesifikasjonene hans er 10 tonn, 20 tonn, 30 tonn og 40 tonn. Nå virker det urimelig, ikke sant? Hvis du tar dobbelt, skal det være 10 tonn, 20 tonn, 40 tonn, 80 tonn, eller behold hode og hale, det skal også være 10 tonn, 16 tonn, 25 tonn, 40 tonn, fellesforholdet er 1,6.
Dette er "standardisering". Jeg ser ofte folk snakker om "standardisering" på forum. Det de snakker om er faktisk «standarddeler». Det de gjør er bare å sortere ut standarddelene til hele maskinen, som kalles standardisering. Faktisk er det ikke slik. . For ekte standardisering må du serialisere alle parametere til produktet i henhold til prioritetsnummersystemet, og deretter serialisere funksjonsparametrene og dimensjonene til alle komponentene ved å bruke prioritetsnummersystemet.
Naturlige tall er uendelige, men i øynene til mekaniske designere er det bare 10 tall i verden, som er R10-prioritetstallene. Dessuten, når disse 10 tallene multipliseres, divideres, heves og kvadreres, er resultatet fortsatt blant disse 10 tallene. Så fantastisk! Når du designer og ikke vet hvilken størrelse du skal velge, er det bare å velge mellom disse 10 tallene. Hvor praktisk det er!
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
To prioritetsnumre, som 4 og 2, har henholdsvis serienummer N24 og N12. Når de multipliseres og deres serienumre legges til, er resultatet lik N36 eller 8; når de er delt, trekkes serienumrene fra og resultatet er lik N12 eller 2. ; For kuben av 2, multipliser serienummeret N12 med 3 for å få N36, som er 8; for kvadratroten av 4, del serienummeret N24 med 2 for å få N12, som er 2. Hva om vi finner den fjerde potensen av 2? N12*{{20}}N48, det er ingen her, hva skal jeg gjøre? I listen ovenfor er det ikke noe tidligere nummer, som er 10. Serienummeret er N40. Hvis serienummeret er større enn 40, se bare på delen som er større enn 40. For N48, se for eksempel på N8, som er 1,6, og gang det med 10 for å få 16. . Hvis serienummeret er N88, se på N8 for å få 1,6, og gang det med 100 for å få 160, fordi serienummeret på 100 er N80, serienummeret på 1000 er N120, og så videre for mekanisk design, er det nok å bruke disse 20 tallene for en levetid. Men noen ganger er det nødvendig å bruke R40-nummersystemet. Den er mer komplett med 40 tall. Hvis det ikke er nok, er det også R80-serien. Jeg kan R40 tallsystemet utenat og trenger ikke engang en kalkulator for generelle beregninger. Enkelt sagt, beregn torsjonsmotstanden til 40-diameter 45 stål. Torsjonskoeffisienten er 0,5*π*R^3. Torsjonsspenningen er halvparten av flytegrensen på 360, som er 180 MPa. Pi er 3,15. Bruk venstre og høyre hender til å knipe desimaltegnet og mentalt beregne addisjon og subtraksjon av serienumre. Kom ut om et øyeblikk. Sa noen at du ikke legger til en sikkerhetsfaktor? Fortell meg, bør jeg velge 1,25, 1,5 eller 2? hehe.
Det gylne snittet er 0.618, som er 1.618, og det er også 1.6 her.
Kvadratrotsekvensen er kvadratrot 1, kvadratrot 2, kvadratrot 3. Det er lett å finne, ikke sant? (Serienummeret til 3 er N19)
Hva er π i annen? lik 10. Er det praktisk når du regner ut at trykkstaven er stabil?
Torsjonskoeffisienten til en rund stang er omtrent 0.1*D^3. Nå kan du beregne torsjonskoeffisienten verbalt, ikke sant?
Hvorfor hoppet den store skruen direkte fra M36 til M40?
Hvorfor har utvekslingsforholdet 6,3 eller 7,1?
Hvorfor har kanalstål en 12,6 gauge som sjelden sees på markedet?
Hvorfor ringte outsourcing-fabrikken og sa at det ikke er 140 kvadratrør, men det er 120 og 160? Fordi R5-nummersystemet har forrang over R20-nummersystemet.
Hvorfor har parametrene til standarddeler en første sekvens og en andre sekvens? Generelt sett er den første sekvensen R5-sekvensen.
Hvorfor har Inventors skruehullsliste M11.2? Nå vet du at det ikke er et oppdiktet tall, ikke sant?
bilde
Det er også stålplatetykkelse, seksjonsstålmodell, girmodul, alle standarddeler, funksjonsparametere, dimensjonsparametere, standardtoleransetabeller på alle industrielle produktprøver, etc., etc., deres opprinnelse blir sakte klar i våre hjerter ved dette øyeblikk. . Det kan sies at vi har forstått halvparten av den mekaniske designmanualen, samt de industriproduktene som ennå ikke er laget.
Da kan vi, når vi designer et produkt, designe en serie samtidig, i stedet for å gjennomføre den såkalte «standardiseringen» etter at designet er ferdig; Videre, hvis produktet er bestemt til å bli serialisert, kan vi til og med designe det i henhold til de faktiske arbeidsforholdene. Design produktet uten å vite mye om det fordi prioritetsnummersystemet allerede inkluderer alle modeller.
Applikasjonene til prioritetsnummersystemet, oppført ovenfor, kan beskrives som en dråpe i havet, og det er uendelige applikasjoner som venter på at vi skal utvikle oss.
Nå som vi forstår opprinnelsen til overflateruhetsverdien, la oss ta en titt på kunnskapen om overflateruhet!
1. Begrepet overflateruhet
Overflateruhet refererer til ujevnheten på den maskinerte overflaten med små avstander og små topper og daler. Avstanden (bølgeavstanden) mellom de to bølgetoppene eller de to bølgedalene er svært liten (mindre enn 1 mm), som er en mikroskopisk geometrisk formfeil.
Refererer spesifikt til høyden og avstanden S til små topper og daler. Generelt delt inn i S-punkter:
S
1 Mindre enn eller lik S Mindre enn eller lik 10 mm er bølgethet
S>10 mm er f-form
2. VDI3400, Ra, Rmax sammenligningstabell
Nasjonale standarder fastsetter at tre indikatorer vanligvis brukes for å evaluere overflateruhet (enhet: μm): gjennomsnittlig aritmetisk avvik Ra for profilen, gjennomsnittlig høyde på ujevnheter Rz og maksimal høyde Ry. Ra-indikatoren brukes ofte i faktisk produksjon. Det maksimale mikroskopiske høydeavviket Ry av konturen er ofte uttrykt med Rmax-symbolet i Japan og andre land, og VDI-indikatoren brukes ofte i Europa og USA. Følgende er en sammenligningstabell for VDI3400, Ra og Rmax.
bilde
VDI3400, Ra, Rmax sammenligningstabell
bilde
3. Faktorer som forårsaker overflateruhet
Overflateruhet er vanligvis forårsaket av bearbeidingsmetoden som brukes og andre faktorer, som friksjonen mellom verktøyet og deloverflaten under maskineringsprosessen, plastisk deformasjon av overflatemetallet under sponseparasjon og høyfrekvent vibrasjon i prosesssystemet , utladningsgroper for elektrisk bearbeiding, etc. På grunn av forskjellige behandlingsmetoder og arbeidsstykkematerialer, er dybden, tettheten, formen og teksturen til merkene som er igjen på den behandlede overflaten forskjellige.
4. De viktigste effektene av overflateruhet på deler
Påvirker slitestyrken. Jo grovere overflaten er, desto mindre er den effektive kontaktflaten mellom flatene som passer, jo større trykk, jo større friksjonsmotstand, og jo raskere slitasje.
Påvirker stabiliteten til passformen. For klaringspasninger, jo grovere overflaten er, desto lettere er den å ha på seg, noe som fører til at gapet gradvis øker under arbeidet; for interferenspasninger reduseres den faktiske effektive interferensen på grunn av utflating av mikroskopiske konvekse topper under montering. tilkoblingsstyrken.
Påvirker utmattelsesstyrken. Det er store bunner på overflaten av grove deler, som i likhet med skarpe hjørner og sprekker er følsomme for spenningskonsentrasjon, og dermed påvirker delens utmattingsstyrke.
Påvirker korrosjonsbestandigheten. Rue delers overflater kan lett tillate korrosive gasser eller væsker å trenge inn i det indre metalllaget gjennom mikroskopiske daler på overflaten, og forårsake overflatekorrosjon.
Påvirker tetting. Rue overflater kan ikke passe tett sammen, og gass eller væske lekker gjennom spaltene mellom kontaktflatene.
Påvirker kontaktstivhet. Kontaktstivhet er evnen til leddoverflaten til deler til å motstå kontaktdeformasjon under påvirkning av ytre krefter. Stivheten til en maskin avhenger i stor grad av stivheten i kontakten mellom de ulike delene.
påvirke målenøyaktigheten. 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 innvirkning på delenes belegg, varmeledningsevne og kontaktmotstand, reflekteringsevne og strålingsytelse, motstand mot væske- og gassstrøm og lederoverflatestrøm.
5. Grunnlag for overflateruhetsvurdering
1. Prøvetakingslengde
Prøvetakingslengden L er lengden på en referanselinje spesifisert for å evaluere overflateruhet. Lengden som kan reflektere overflateruhetsegenskapene bør velges basert på den faktiske overflateformasjonen og teksturegenskapene til delen. Prøvetakingslengden bør måles basert på den generelle retningen til den faktiske overflateprofilen. Prøvetakingslengden er spesifisert og valgt for å begrense og redusere effekten av overflatebølger og formfeil på resultatene av overflateruhetsmålingen. Vanlige alternativer for ruhetsmålere er: {{0}}.25mm, 0.8mm, 2.5mm
bilde
2. Vurderingslengde
Evalueringslengden er en lengde som er nødvendig for å evaluere profilen, som kan omfatte en eller flere prøvetakingslengder. Siden overflateruheten til forskjellige deler av deloverflaten ikke nødvendigvis er ensartet, kan en prøvetakingslengde ofte ikke reflektere en viss overflateruhet. Derfor må flere prøvetakingslengder tas på overflaten for å evaluere overflateruheten. Evalueringslengden inkluderer vanligvis 1 til 5 prøvelengder L. Når prøvelengden er 0.8 og evalueringslengden er 5L, 5X0.8=4mm
3. Grunnlinje
Referanselinjen er kontursenterlinjen som brukes til å evaluere parametere for overflateruhet. Det er to typer grunnlinjer: de minste kvadraters midtlinje av konturen: innenfor prøvelengden er summen av kvadratene av konturforskyvningene til hvert punkt på konturlinjen den minste, og den har en geometrisk konturform. Aritmetisk middel senterlinje av konturen: Innenfor prøvetakingslengden er arealene av konturene på begge sider av senterlinjen like. Teoretisk sett er minste kvadraters senterlinje den ideelle grunnlinjen, men den er vanskelig å oppnå i praktiske applikasjoner. Derfor brukes vanligvis den aritmetiske gjennomsnittlige senterlinjen til konturen i stedet, og en rett linje med en omtrentlig posisjon kan brukes i stedet under måling.
4. Måle slag
Måleslaget refererer til bevegelsesavstanden til sensorpennen på det faktiske arbeidsstykket. Måleslaget er vanligvis beregningsforholdet til evalueringslengden pluss 2 prøvelengder: for eksempel, når evalueringslengden er valgt som 5L, er prøvelengden L 0.8 mm, målingen er 5L{{5 }}L=7L, og måleslaget er 7X0.8=5,6 mm. Kjenn til dette Veldig viktig, avstanden tilbakelagt på arbeidsstykket kan beregnes. Dette bestemmer kontaktflatens størrelse på det minste arbeidsstykket målt av brukeren.
6. Parametere for evaluering av overflateruhet
1. Høydekarakteristiske parametere
Ra aritmetisk gjennomsnittsavvik for konturen: det aritmetiske gjennomsnittet av de utmerkede verdiene for konturavviket innenfor prøvelengden (lr). I faktisk måling, jo større antall målepunkter, jo mer nøyaktig er Ra.
Bilde] [bilde
Rz Maksimal profilhøyde: Avstanden mellom topplinjen og bunnlinjen i dalen.
Ra er foretrukket innenfor det vanlig brukte området av amplitudeparametere. Før 2006 var det en annen evalueringsparameter i den nasjonale standarden: "Tipunktshøyden for mikroskopisk ujevnhet", som er representert av Rz, og den maksimale høyden på konturen er representert av Ry. Etter 2006 ble tipunktshøyden for mikroskopiske ujevnheter opphevet i den nasjonale standarden, og ble vedtatt. Rz representerer maksimal høyde på profilen.
bilde
2. Avstandskarakteristiske parametere
Rsm Gjennomsnittlig bredde på konturceller. Gjennomsnittlig avstand av mikroskopiske uregelmessigheter i profilen innenfor prøvetakingslengden. Mikrouregelmessighetsavstanden refererer til lengden på konturtoppen og den tilstøtende konturdalen på senterlinjen. For den samme Ra-verdien er ikke Rsm-verdien nødvendigvis den samme, så den reflekterte teksturen vil være annerledes. Overflater som verdsetter tekstur, fokuserer vanligvis på de to indikatorene Ra og Rsm.
bilde
Rmr-formkarakteristikkparameteren uttrykkes ved profilstøttelengdeforholdet, som er forholdet mellom profilstøttelengden og prøvetakingslengden. Konturstøttelengden er summen av lengdene til seksjonene oppnådd ved å skjære konturen med en rett linje parallelt med senterlinjen og avstand c fra konturtopplinjen innenfor prøvetakingslengden.
7. Målemetode for overflateruhet
1. Sammenligningsmetode
Brukes til målinger på stedet i verksteder, ofte brukt til målinger på middels eller grove overflater. Metoden er å bestemme ruhetsverdien til den målte overflaten ved å sammenligne den med en ruhetsprøve merket med en viss verdi.
2. Stylus metode
Overflateruhet bruker en diamantpenn med en krumningsradius på ca. 2 mikron for sakte å gli 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 indikeres det av et displayinstrument. For å få overflateruhetsverdien kan en registreringsenhet også brukes til å registrere profilkurven til den målte seksjonen. Generelt kalles måleverktøy som bare kan vise overflateruhetsverdier måleinstrumenter for overflateruhet, mens de som kan registrere overflateprofilkurver kalles overflateruhetsprofilmålere. Begge måleverktøyene har elektroniske beregningskretser eller datamaskiner, som automatisk kan beregne det aritmetiske gjennomsnittsavviket til profilen Ra, tipunktshøyden på mikrouregelmessigheten Rz, den maksimale høyden til profilen Ry og andre ulike evalueringsparametere. De har høy måleeffektivitet og er anvendelige for måling av overflateruhet Ra på 0,025 ~ 6,3 mikron.
3. Lett seksjoneringsmetode
Lysstripen som dannes etter at lyset passerer gjennom spalten, projiseres på den målte overflaten, og overflateruheten måles basert på konturkurven dannet av dens skjæring med den målte overflaten (Figur 3). Etter at lyset som sendes ut fra lyskilden passerer gjennom kondensatoren, spalten og objektivlinsen 1, projiseres spalten på den målte overflaten i en helningsvinkel på 45 grader for å danne en tverrsnittsprofilfigur av den målte overflaten, som er deretter forsterkes og projiseres på den målte overflaten gjennom objektivlinsen 2. på trådkorset. Bruk mikrometer okularet og lesetrommelen til først å lese av h-verdien, og deretter beregne H-verdien.
