Hvad er overfladeruhed?
I fabrikskommunikation er mange mennesker vant til at bruge udtrykket "overfladefinish". Imidlertid foreslås "overfladefinish" ud fra et menneskeligt syn. For at være i overensstemmelse med den internationale standard (ISO) bruger den nationale standard ikke længere udtrykket "overfladefinish". Derfor bør ordet "overfladeruhed" bruges i formelle og stringente udtryk.
Overfladeruhed refererer til den lille afstand og ujævnheden af små toppe og dale på den bearbejdede overflade. Afstanden (bølgeafstanden) mellem de to toppe eller to dale er meget lille (under 1 mm), hvilket hører til den mikroskopiske geometriske formfejl. Jo mindre overfladeruhed, jo glattere overflade.
Specifikt refererer det til graden af højde og afstand S af små toppe og dale. Generelt divideret med S:
S<1mm is the surface roughness
1 Mindre end eller lig med S Mindre end eller lig med 10 mm er bølgethed
S>10 mm er f-form
billede
02
Overfladeruhedsdannende faktorer
Overfladeruhed dannes generelt af den anvendte forarbejdningsmetode og andre faktorer, såsom friktionen mellem værktøjet og overfladen af delen under forarbejdning, den plastiske deformation af overfladelagets metal, når chippen adskilles, og den højfrekvente vibration i processystemet, elektriske bearbejdningsudledninger osv. På grund af de forskellige bearbejdningsmetoder og emnematerialer er dybden, tætheden, formen og teksturen af de spor, der efterlades på den bearbejdede overflade, forskellige.
billede
03
Grundlag for vurdering af overfladeruhed
1) Prøvelængde
Enhedslængden af hver parameter, prøveudtagningslængden er længden af en referencelinje, der er specificeret til evaluering af overfladeruheden. Under ISO1997-standarden bruges 0.08 mm, 0.25 mm, 0.8 mm, 2.5 mm og 8 mm generelt som referencelængde.
Udvalgte værdier af samplingslængde L og evalueringslængde Ln af Ra, Rz, Ry:
billede
2) Evalueringslængde
Består af N referencelængder. Overfladeruheden af hver del af overfladen af delen kan ikke reelt afspejle de reelle parametre for ruheden på en referencelængde, men det er nødvendigt at tage N prøveudtagningslængder for at evaluere overfladeruheden. Under ISO1997-standarden er evalueringslængden generelt N lig med 5.
3) Grundlinje
Referencelinjen er midterlinjen i profilen, der bruges til at evaluere overfladeruhedsparametrene.
04
Parametre til evaluering af overfladeruhed
1) Højdekarakteristiske parametre Ra, Rz
Ra-profilets aritmetiske middelafvigelse: det aritmetiske middelværdi af den absolutte værdi af profilafvigelsen inden for prøveudtagningslængden (lr). Ved faktisk måling, jo flere målepunkter, jo mere nøjagtig er Ra.
Rz profil maksimal højde: afstanden mellem profilens toplinje og dalens bundlinje.
billede
Ra foretrækkes i det sædvanlige område af amplitudeparametre. I den nationale standard før 2006 var der en anden evalueringsparameter, der var "tipunktshøjden af mikroruhed" udtrykt ved Rz, og den maksimale højde af konturen blev udtrykt af Ry. Efter 2006 annullerede den nationale standard ti-punkts højden af mikroruhed, og Rz blev brugt. Angiver profilens maksimale højde.
2) Afstandskarakteristisk parameter Rsm
Rsm Gennemsnitlig bredde af konturelementer. Inden for prøveudtagningslængden er gennemsnitsværdien af afstanden mellem profilens mikroskopiske uregelmæssigheder. Mikroruhedsafstanden refererer til længden af profiltoppen og den tilstødende profildal på centerlinjen. I tilfælde af den samme Ra-værdi er Rsm-værdien ikke nødvendigvis den samme, så den reflekterede tekstur vil være anderledes. Overflader, der er opmærksomme på tekstur, er normalt opmærksomme på de to indikatorer Ra og Rsm.
billede
Rmr shape feature-parameteren er repræsenteret af konturstøttelængdeforholdet, som er forholdet mellem konturstøttelængden og prøveudtagningslængden. Profilstøttelængden er summen af længderne af snitlinjerne opnået ved at skære profilen med en lige linje parallel med midterlinjen og en afstand på c fra profilspidslinjen inden for prøveudtagningslængden.
05
Metode til måling af overfladeruhed
1) Sammenligningsmetode
Sammenligningsmetoden er let at måle og bruges til måling på stedet på værkstedet, og bruges ofte til måling af medium eller ru overflader. Metoden er at sammenligne den målte overflade med en ruhedsprøve markeret med en bestemt værdi for at bestemme værdien af den målte overfladeruhed. Metoder, der kan bruges til sammenligning: når Ra > 1,6 μm, brug visuel inspektion, når Ra1.6~Ra0.4 μm, brug et forstørrelsesglas, og når Ra < 0.4 μm , brug et sammenligningsmikroskop.
Ved sammenligning kræves det, at bearbejdningsmetoden, bearbejdningsteksturen, bearbejdningsretningen og materialet i prøven er det samme som overfladen af den målte del.
billede
2) stylus metode
Diamantpennen med en spidskrumningsradius på ca. 2 mikron glider langsomt langs den målte overflade. Op- og ned-forskydningen af diamantpennen omdannes til et elektrisk signal ved hjælp af en elektrisk længdesensor. Efter forstærkning, filtrering og beregning viser displayinstrumentet, at overfladen er ru. gradværdi, kan optageren også bruges til at registrere profilkurven for den målte sektion. Generelt kaldes måleværktøjet, der kun kan vise overfladeruhedsværdien, et overfladeruhedsmålingsinstrument, og det, der kan registrere overfladeprofilkurven, kaldes en overfladeruhedsprofiler. Disse to måleværktøjer har elektroniske beregningskredsløb eller elektroniske computere, som automatisk kan beregne konturens aritmetiske middelafvigelse Ra, tipunktshøjden Rz for den mikroskopiske ujævnhed, konturens maksimale højde Ry og andre evalueringsparametre med høj måleeffektivitet og egnet til Ras overfladeruhed er 0.025-6.3 mikron måles.
billede
billede
3) Interventionsmetode
Brug princippet om lysbølgeinterferens (se fladkrystal, laserlængdemålingsteknologi) til at vise formfejlen på den målte overflade som et interferensrandmønster, og brug et mikroskop med høj forstørrelse (op til 50{ {3}} gange) for at forstørre den mikroskopiske del af disse interferenskanter. Der tages målinger for at opnå ruheden af den overflade, der måles. Værktøjet til måling af overfladeruhed ved hjælp af denne metode kaldes et interferensmikroskop. Denne metode er velegnet til måling af overfladeruhed med Rz og Ry i området fra 0,025 til 0,8 mikron.
billede
06
VDI3400, Ra, Rmax sammenligningstabel
Ra-indikatoren bruges ofte i indenlandsk faktisk produktion; Rmax-indikatoren er almindeligt anvendt i Japan, hvilket svarer til Rz-indikatoren; VDI3400-standarden er almindeligt anvendt i europæiske og amerikanske lande til at angive overfladeruhed, og fabrikker, der fremstiller europæiske formbestillinger, bruger ofte VDI-indikatorer. For eksempel siger kunder ofte "Overfladen af dette produkt er lavet i henhold til VDI30".
billede
Overfladen på VDI3400 har et tilsvarende forhold til den almindeligt anvendte standard Ra. Mange mennesker skal ofte slå dataene op for at finde den tilsvarende værdi. Følgende tabel er meget komplet og anbefales til afhentning.
Sammenligningstabel mellem VDI3400 standard og Ra:
billede
Ra og Rmax sammenligningstabel:
billede
07
De vigtigste manifestationer af indflydelsen af overfladeruhed på dele
1) Påvirker slidstyrken
Jo mere ru overfladen er, jo mindre er den effektive kontaktflade mellem de sammenkoblende overflader, jo større tryk, jo større friktionsmodstand, og jo hurtigere slid.
2) Påvirker stabiliteten af koordinationen
For fripasning, jo mere ru overfladen er, jo lettere er den at bære, så mellemrummet øges gradvist under arbejdsprocessen; forbindelsesstyrke.
3) Påvirker træthedsstyrke
Der er store trug på overfladen af ru dele, der ligesom skarpe indhak og revner er meget følsomme over for spændingskoncentration, hvilket påvirker deles udmattelsesstyrke.
4) Påvirker korrosionsbestandighed
Ru dele overflade kan let få ætsende gas eller væske til at trænge ind i det indre lag af metallet gennem de mikroskopiske dale på overfladen, hvilket forårsager overfladekorrosion.
5) Påvirker tætheden
Ru overflader kan ikke passe tæt, og gas eller væske siver gennem mellemrummene mellem kontaktfladerne.
6) Påvirker kontaktstivhed
Kontaktstivhed er evnen hos deles ledoverflade til at modstå kontaktdeformation under påvirkning af ekstern kraft. En maskines stivhed bestemmes i høj grad af stivheden af kontakten mellem delene.
7) Påvirker målenøjagtigheden
Overfladeruheden af den målte overflade af delen og måleoverfladen på måleværktøjet vil direkte påvirke målingens nøjagtighed, især ved præcisionsmåling.
Ydermere vil overfladeruhed have varierende indflydelse på pletteringsbelægningen, termisk ledningsevne og kontaktmodstand af dele, reflektions- og strålingsydelse, modstand mod væske- og gasstrømning og strømflow på lederes overflade.
