Redaktørens ord: Overfladeruhed Ra er et symbol, som vi ofte bruger, når vi arbejder på maskiner. Det er dybest set en gammel ven af os. Uden den ville tegningen formentlig være ubrugelig. Det er sådan et symbol, som vi beskæftiger os med hver dag. Du Ved du, hvorfor 0.8, 1.6, 3.2, 6.3, 12.5 bruges i stedet for andre tal? Jeg tror, at venner i samfundet også har haft denne forvirring, når de lærer og bruger det, men de har ikke studeret svaret i detaljer. Det hele starter med god matematik. Lad mig nu fortælle dig i detaljer.
Alt kommer fra det store prioritetsnummersystem!
Den franske ingeniør Renault så, at ståltovene på luftballonerne havde forskellige specifikationer, så han tænkte på en måde. Han rejste 10 til femte potens og fik et tal på 1,6. Derefter gangede han tallene for at få følgende fem prioriterede tal:
1.0
1.6
2.5
4.0
6.3
Dette er en geometrisk sekvens, og det sidste tal er 1,6 gange det foregående tal. Så er der kun 5 typer ståltove under 10, og der er kun 5 typer ståltove fra 10 til 100, nemlig 10, 16, 25, 40 og 63.
Denne divisionsmetode var imidlertid for sparsom, så hr. Lei fortsatte sin indsats og hævede 10 til 10. potens, og opnåede 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 almindelige forhold er 1,25, så der er kun 10 typer ståltove inden for 10, og der er kun 10 typer ståltove mellem 10 og 100, hvilket er mere rimeligt. På dette tidspunkt må nogen have sagt, at i denne rækkefølge ser de første tal ikke ud til at være meget forskellige, såsom 1,0 og 1,25. Der er næsten ingen forskel. Jeg plejer at runde op, men afstanden mellem 6,3 og 8,0 er stor. Er dette rimeligt?
Rimeligt eller ej, lad os lave en analogi. For eksempel ser de naturlige tal 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 meget glatte ud. Vi bruger denne sekvens til at betale løn, hvilket giver 1,000 til Zhang San og 2,000 til Li Si. Begge er overbeviste. Der er pludselig inflation. Giv Zhang San 8,000 og Li Si 9,000. Tidligere var Li Sis løn det dobbelte af Zhang Sans løn, men nu er det 1,12 gange. Tror du, at Li Si ville være villig? Han er supervisor, og at give ham 16,000 er ikke nok. Zhang San vil ikke klage over, at supervisoren har 8,000 mere end ham.
Der er to måder at sammenligne ting i naturen på, nemlig "relativ" og "absolut"! Prioritetstalsystemet er relativt.
Nogle mennesker siger, at hans produktspecifikationer er 10 tons, 20 tons, 30 tons og 40 tons. Nu virker det urimeligt, ikke? Hvis du tager dobbelt, skal det være 10 tons, 20 tons, 40 tons, 80 tons, eller beholde hovedet og halen, det skal også være 10 tons, 16 tons, 25 tons, 40 tons, det fælles forhold er 1,6.
Dette er "standardisering". Jeg ser ofte folk taler om "standardisering" på fora. Det, de taler om, er faktisk "standarddele." Det, de gør, er bare at sortere standarddelene fra hele maskinen, som kaldes standardisering. Faktisk er det ikke sådan. . For ægte standardisering skal du serialisere alle parametre for dit produkt i henhold til prioritetsnummersystemet og derefter serialisere de funktionelle parametre og dimensioner af alle komponenter ved hjælp af prioritetsnummersystemet.
Naturlige tal er uendelige, men i mekaniske designeres øjne er der kun 10 tal i verden, som er R10-prioritetsnumrene. Desuden, når disse 10 tal multipliceres, divideres, hæves og kvadreres, er resultatet stadig blandt disse 10 tal. Hvor fantastisk! Når du designer og ikke ved hvilken størrelse du skal vælge, skal du blot vælge mellem disse 10 tal. Hvor er det praktisk!
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, såsom 4 og 2, har serienumrene henholdsvis N24 og N12. Når de ganges og deres serienumre tilføjes, er resultatet lig med N36 eller 8; når de divideres, trækkes serienumrene fra, og resultatet er lig med N12 eller 2. ; For terningen af 2 skal du gange dens serienummer N12 med 3 for at få N36, som er 8; for kvadratroden af 4 skal du dividere dens løbenummer N24 med 2 for at få N12, som er 2. Hvad hvis vi finder fjerde potens af 2? N12*{{20}}N48, der er ingen her, hvad skal jeg gøre? I ovenstående liste er der ikke noget tidligere nummer, som er 10. Dets serienummer er N40. Hvis serienummeret er større end 40, skal du kun se på den del, der er større end 40. For eksempel, for N48, skal du se på N8, som er 1,6, og derefter gange det med 10 for at få 16. . Hvis serienummeret er N88, skal du se på N8 for at få 1,6 og derefter gange det med 100 for at få 160, fordi serienummeret på 100 er N80, serienummeret på 1000 er N120, og så videre for mekanisk design, er det nok at bruge disse 20 numre i en menneskealder. Men nogle gange er det nødvendigt at bruge R40-nummersystemet. Det er mere komplet med 40 numre. Hvis det ikke er nok, er der også R80-serien. Jeg kan R40 talsystemet udenad og behøver ikke engang en lommeregner til generelle beregninger. Kort sagt, beregn torsionsmodstanden for 40-diameter 45 stål. Torsionskoefficienten er 0,5*π*R^3. Vridningsspændingen er halvdelen af flydegrænsen på 360, hvilket er 180 MPa. Pi er 3,15. Brug din venstre og højre hånd til at knibe decimaltegnet og udregn mentalt addition og subtraktion af serienumre. Kom ud om et øjeblik. Var der nogen, der sagde, at du ikke tilføjer en sikkerhedsfaktor? Fortæl mig, skal jeg vælge 1,25, 1,5 eller 2? hehe.
Det gyldne snit er 0.618, hvilket er 1.618, og der er også 1.6 her.
Kvadratrodssekvensen er kvadratrod 1, kvadratrod 2, kvadratrod 3. Det er let at finde, ikke? (Serienummeret på 3 er N19)
Hvad er π i anden kvadrat? lig med 10. Er det praktisk, når man beregner, at trykstangen er stabil?
Torsionskoefficienten for en rund stang er omkring 0.1*D^3. Nu kan du beregne torsionskoefficienten verbalt, ikke?
Hvorfor hoppede den store skrue direkte fra M36 til M40?
Hvorfor har gearudvekslingsforholdet 6,3 eller 7,1?
Hvorfor har kanalstål en 12,6 gauge, som sjældent ses på markedet?
Hvorfor ringede outsourcing-fabrikken og sagde, at der ikke er 140 kvadratrør, men der er 120 og 160? Fordi R5-nummersystemet har forrang over R20-nummersystemet.
Hvorfor har parametrene for standarddele en første sekvens og en anden sekvens? Generelt set er den første sekvens R5-sekvensen.
Hvorfor har Inventors skruehulsliste M11.2? Nu ved du, at det ikke er et opdigtet tal, vel?
billede
Der er også stålpladetykkelse, sektionsstålmodel, gearmodul, alle standarddele, funktionelle parametre, dimensionsparametre, standardtolerancetabeller på alle industrielle produktprøver osv. osv., deres oprindelse bliver langsomt klar i vores hjerter ved dette øjeblik. . Det kan siges, at vi har forstået halvdelen af den mekaniske designmanual, såvel som de industriprodukter, der endnu ikke er lavet.
Når vi så designer et produkt, kan vi designe en serie samtidig, i stedet for at udføre den såkaldte "standardisering" efter designet er afsluttet; yderligere, hvis produktet er bestemt til at blive serialiseret, så kan vi endda designe det i henhold til de faktiske arbejdsforhold. Design produktet uden at vide meget om det, fordi prioritetsnummersystemet allerede omfatter alle modeller.
Anvendelserne af prioritetsnummersystemet, som er anført ovenfor, kan beskrives som en dråbe i havet, og der er uendelige applikationer, der venter på, at vi udvikler os selv.
Nu hvor vi forstår oprindelsen af overfladeruhedsværdien, lad os tage et kig på viden om overfladeruhed!
1. Begrebet overfladeruhed
Overfladeruhed refererer til ujævnheden af den bearbejdede overflade med små mellemrum og små toppe og dale. Afstanden (bølgeafstanden) mellem de to bølgetoppe eller de to bølgedaler er meget lille (mindre end 1 mm), hvilket er en mikroskopisk geometrisk formfejl.
Refererer specifikt til højden og afstanden S af små toppe og dale. Generelt opdelt i S-punkter:
S
1 Mindre end eller lig med S Mindre end eller lig med 10 mm er bølgethed
S>10 mm er f-form
2. VDI3400, Ra, Rmax sammenligningstabel
Nationale standarder foreskriver, at tre indikatorer almindeligvis anvendes til at evaluere overfladeruhed (enhed: μm): den gennemsnitlige aritmetiske afvigelse Ra for profilen, den gennemsnitlige højde af ujævnheder Rz og den maksimale højde Ry. Ra-indikatoren bruges ofte i egentlig produktion. Konturens maksimale mikroskopiske højdeafvigelse Ry er almindeligvis udtrykt med Rmax-symbolet i Japan og andre lande, og VDI-indikatoren er almindeligt anvendt i Europa og USA. Følgende er en sammenligningstabel for VDI3400, Ra og Rmax.
billede
VDI3400, Ra, Rmax sammenligningstabel
billede
3. Faktorer, der forårsager overfladeruhed
Overfladeruhed er generelt forårsaget af den anvendte bearbejdningsmetode og andre faktorer, såsom friktionen mellem værktøjet og delens overflade under bearbejdningsprocessen, den plastiske deformation af overflademetallet under spånadskillelse og højfrekvente vibrationer i processystemet , elektriske bearbejdningsudladningsgrave osv. På grund af forskellige bearbejdningsmetoder og emnematerialer er dybden, tætheden, formen og teksturen af mærkerne efterladt på den behandlede overflade forskellige.
4. De vigtigste virkninger af overfladeruhed på dele
Påvirker slidstyrken. Jo ru overfladen er, jo mindre er den effektive kontaktflade mellem sammenpassende overflader, jo større tryk, jo større friktionsmodstand, og jo hurtigere slid.
Påvirker stabiliteten af pasformen. For frigangspasninger, jo mere ru overfladen er, jo lettere er den at bære, hvilket får mellemrummet til at øges gradvist under arbejdet; for interferenspasninger reduceres den faktiske effektive interferens på grund af udfladningen af mikroskopiske konvekse toppe under montering. forbindelsesstyrken.
Påvirker træthedsstyrke. Der er store trug på overfladen af ru dele, som ligesom skarpe hjørner og revner er følsomme over for spændingskoncentration, og dermed påvirker delens udmattelsesstyrke.
Påvirker korrosionsbestandigheden. Ru dele overflader kan let lade ætsende gasser eller væsker trænge ind i det indre metallag gennem mikroskopiske dale på overfladen, hvilket forårsager overfladekorrosion.
Påvirker tætningen. Ru overflader kan ikke passe tæt sammen, og gas eller væske siver gennem mellemrummene mellem kontaktfladerne.
Påvirker kontaktstivhed. Kontaktstivhed er evnen af deles ledoverflade til at modstå kontaktdeformation under påvirkning af eksterne kræfter. Stivheden af en maskine afhænger i høj grad af stivheden af kontakten mellem de forskellige dele.
påvirke målenøjagtigheden. Overfladeruheden af den målte overflade af delen og måleoverfladen på måleværktøjet vil direkte påvirke målingens nøjagtighed, især ved præcisionsmåling.
Derudover vil overfladeruhed have varierende indvirkning på delenes belægning, termiske ledningsevne og kontaktmodstand, reflektionsevne og strålingsevne, modstand mod væske- og gasstrømning og lederoverfladestrøm.
5. Grundlag for vurdering af overfladeruhed
1. Prøvelængde
Prøvelængden L er længden af en referencelinje, der er specificeret til evaluering af overfladeruheden. Den længde, der kan afspejle overfladeruhedsegenskaberne, bør vælges baseret på den faktiske overfladedannelse og teksturkarakteristika for delen. Prøvelængden bør måles ud fra den generelle retning af den faktiske overfladeprofil. Prøvelængden er specificeret og valgt for at begrænse og reducere virkningerne af overfladebølger og formfejl på overfladeruhedsmålingsresultaterne. De almindeligt anvendte muligheder for ruhedsmålere er: {{0}}.25mm, 0.8mm, 2.5mm
billede
2. Vurderingslængde
Evalueringslængden er en længde, der er nødvendig for at evaluere profilen, som kan omfatte en eller flere prøveudtagningslængder. Da overfladeruheden af forskellige dele af delens overflade ikke nødvendigvis er ensartet, kan en prøveudtagningslængde ofte ikke med rimelighed afspejle et bestemt overfladeruhedstræk. Derfor skal der tages flere prøveudtagningslængder på overfladen for at vurdere overfladens ruhed. Evalueringslængden omfatter generelt 1 til 5 prøveudtagningslængder L. Når prøveudtagningslængden er 0.8 og evalueringslængden er 5L, 5X0.8=4mm
3. Grundlinje
Referencelinjen er konturmidterlinjen, der bruges til at evaluere overfladeruhedsparametre. Der er to typer basislinjer: konturens mindste kvadraters midtlinje: inden for prøvetagningslængden er summen af kvadraterne af konturforskydningerne for hvert punkt på konturlinjen den mindste, og den har en geometrisk konturform. Aritmetisk middelmidtlinje af konturen: Indenfor prøvetagningslængden er arealerne af konturerne på begge sider af midterlinjen ens. Teoretisk set er mindste kvadraters midterlinje den ideelle basislinje, men den er svær at opnå i praktiske applikationer. Derfor bruges den aritmetiske middelmidterlinje for konturen generelt i stedet, og en ret linje med en omtrentlig position kan i stedet bruges under måling.
4. Måling af slag
Måleslaget refererer til bevægelsesafstanden af sensorpennen på det aktuelle emne. Måleslaget er sædvanligvis beregningsforholdet mellem evalueringslængden plus 2 prøvelængder: for eksempel, når evalueringslængden er valgt som 5L, er prøveudtagningslængden L 0.8 mm, måleslaget er 5L{{5 }}L=7L, og måleslaget er 7X0.8=5,6 mm. Ved dette Meget vigtigt, den tilbagelagte afstand på emnet kan beregnes. Dette bestemmer kontaktfladestørrelsen på det mindste emne målt af brugeren.
6. Overfladeruhedsvurderingsparametre
1. Højdekarakteristiske parametre
Ra aritmetisk middelafvigelse af konturen: det aritmetiske middelværdi af de fremragende værdier af konturafvigelsen inden for prøvetagningslængden (lr). Ved faktisk måling, jo større antal målepunkter, jo mere nøjagtig er Ra.
Billede] [billede
Rz Maksimal profilhøjde: Afstanden mellem toplinjen og dalens bundlinje.
Ra foretrækkes inden for det almindeligt anvendte område af amplitudeparametre. Før 2006 var der en anden evalueringsparameter i den nationale standard: "Tipunktshøjden af mikroskopiske ujævnheder", som er repræsenteret af Rz, og den maksimale højde af konturen er repræsenteret af Ry. Efter 2006 blev tipunktshøjden af mikroskopiske ujævnheder annulleret i den nationale standard og blev vedtaget. Rz repræsenterer profilens maksimale højde.
billede
2. Afstandskarakteristiske parametre
Rsm Gennemsnitlig bredde af konturceller. Den gennemsnitlige afstand mellem mikroskopiske uregelmæssigheder i profilen inden for prøveudtagningslængden. Mikrouregelmæssighedsafstanden refererer til længden af konturtoppen og den tilstødende konturdal på midterlinjen. For den samme Ra-værdi er Rsm-værdien ikke nødvendigvis den samme, så den reflekterede tekstur vil være anderledes. Overflader, der værdsætter tekstur, fokuserer normalt på de to indikatorer Ra og Rsm.
billede
Rmr-formens karakteristiske parameter er udtrykt ved profilstøttelængdeforholdet, som er forholdet mellem profilstøttelængden og prøveudtagningslængden. Konturstøttelængden er summen af længderne af sektionerne opnået ved at skære konturen med en ret linje parallel med centerlinjen og afstand c fra konturspidslinjen inden for prøveudtagningslængden.
7. Metode til måling af overfladeruhed
1. Sammenligningsmetode
Anvendes til målinger på stedet i værksteder, ofte brugt til målinger på medium eller ru overflader. Metoden er at bestemme ruhedsværdien af den målte overflade ved at sammenligne den med en ruhedsprøve markeret med en bestemt værdi.
2. Stylus metode
Overfladeruhed bruger en diamantpen med en krumningsradius på omkring 2 mikron til langsomt at glide 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 indikeres det af et displayinstrument. For at opnå overfladeruhedsværdien kan en optager også bruges til at registrere profilkurven for den målte sektion. Generelt kaldes måleværktøjer, der kun kan vise overfladeruhedsværdier, måleinstrumenter for overfladeruhed, mens de, der kan registrere overfladeprofilkurver, kaldes overfladeruhedsprofilmålere. Begge måleværktøjer har elektroniske beregningskredsløb eller computere, som automatisk kan beregne den aritmetiske middelafvigelse af profilen Ra, tipunktshøjden af mikrouregelmæssigheden Rz, den maksimale højde af profilen Ry og andre forskellige evalueringsparametre. De har høj måleeffektivitet og er anvendelige til måling af overfladeruhed Ra på 0,025 ~ 6,3 mikron.
3. Let sektioneringsmetode
Lysstrimlen, der dannes, efter at lyset passerer gennem spalten, projiceres på den målte overflade, og overfladeruheden måles ud fra konturkurven dannet af dens skæring med den målte overflade (figur 3). Efter at lyset, der udsendes fra lyskilden, er passeret gennem kondensatoren, spalten og objektivlinsen 1, projiceres spalten på den målte overflade i en hældningsvinkel på 45 grader for at danne en tværsnitsprofil af den målte overflade, som er derefter forstærket og projiceret på den målte overflade gennem objektivlinsen 2. på sigtemidlet. Brug mikrometer-okularet og aflæsningstromlen til først at aflæse h-værdien, og udregn derefter H-værdien.
