Slová redakcie: Drsnosť povrchu Ra je symbol, ktorý často používame pri práci na strojoch. Je to v podstate náš starý priateľ. Bez toho by bola kresba asi zbytočná. Je to taký symbol, s ktorým sa stretávame každý deň. Viete, prečo sa namiesto iných čísel používajú 0.8, 1.6, 3.2, 6.3, 12.5? Domnievam sa, že priatelia v komunite tiež mali tento zmätok pri učení a používaní, ale podrobne neštudovali odpoveď. Všetko to začína skvelou matematikou. Teraz vám to poviem podrobne.
Všetko pochádza zo systému veľkých priorít!
Francúzsky inžinier Renault videl, že drôtené laná na teplovzdušných balónoch majú rôzne špecifikácie, a tak vymyslel spôsob. Zvýšil 10 na piatu mocninu a dostal číslo 1,6. Potom čísla vynásobil, aby získal nasledujúcich päť prioritných čísel:
1.0
1.6
2.5
4.0
6.3
Toto je geometrická postupnosť a posledné číslo je 1,6-násobok predchádzajúceho čísla. Potom existuje iba 5 druhov oceľových lán pod 10 a existuje len 5 typov oceľových lán od 10 do 100, konkrétne 10, 16, 25, 40 a 63.
Táto metóda delenia však bola príliš riedka, takže pán Lei pokračoval vo svojom úsilí a zvýšil 10 na 10. mocninu a získal systém prioritných čísel R10 takto:
1.0
1.25
1.6
2.0
2.5
3.15
4.0
5.0
6.3
8.0
Bežný pomer je 1,25, takže v rámci 10 je iba 10 typov oceľových lán a medzi 10 a 100 je len 10 typov oceľových lán, čo je rozumnejšie. V tejto dobe si niekto musel povedať, že v tomto poradí sa prvé čísla zdajú byť veľmi odlišné, ako napríklad 1,0 a 1,25. Nie je v tom takmer žiadny rozdiel. Zvyčajne zaokrúhľujem nahor, ale rozdiel medzi 6,3 a 8,0 je veľký. Je to rozumné?
Rozumné alebo nie, urobme analógiu. Napríklad prirodzené čísla 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 vyzerajú veľmi hladko. Túto postupnosť používame na vyplácanie miezd a dávame 1,{10}} Zhang Sanovi a 2,{12}} Li Si. Obaja sú presvedčení. Nastáva náhla inflácia. Dajte Zhang San 8,000 a Li Si 9,000. V minulosti bol plat Li Si dvakrát vyšší ako Zhang San, ale teraz je to 1,12-násobok. Myslíte si, že by bol Li Si ochotný? Je nadriadený a dať mu 16000 nestačí. Zhang San sa nebude sťažovať, že nadriadený má o 8,{22}} viac ako on.
Sú dva spôsoby, ako porovnávať veci v prírode, a to „relatívne“ a „absolútne“! Systém čísel priority je relatívny.
Niektorí ľudia hovoria, že jeho špecifikácie produktu sú 10 ton, 20 ton, 30 ton a 40 ton. Teraz sa to zdá nerozumné, však? Ak vezmete dvojnásobok, malo by to byť 10 ton, 20 ton, 40 ton, 80 ton, alebo si nechajte hlavu a chvost, malo by to byť tiež 10 ton, 16 ton, 25 ton, 40 ton, bežný pomer je 1,6.
Toto je „štandardizácia“. Často na fórach vidím ľudí hovoriť o „štandardizácii“. V skutočnosti hovoria o „štandardných dieloch“. To, čo robia, je len triedenie štandardných častí celého stroja, čo sa nazýva štandardizácia. V skutočnosti to tak nie je. . Pre skutočnú štandardizáciu je potrebné serializovať všetky parametre vášho produktu podľa systému prioritných čísel a potom serializovať funkčné parametre a rozmery všetkých komponentov pomocou systému prioritných čísel.
Prirodzené čísla sú nekonečné, ale v očiach mechanických konštruktérov je na svete iba 10 čísel, ktoré sú prioritnými číslami R10. Navyše, keď sa týchto 10 čísel vynásobí, rozdelí, zvýši a umocní, výsledok je stále medzi týmito 10 číslami. Aké úžasné! Keď navrhujete a neviete akú veľkosť si vybrať, stačí si vybrať z týchto 10 čísel. Aké je to pohodlné!
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
Dve prioritné čísla, ako napríklad 4 a 2, majú sériové čísla N24 a N12. Keď sú vynásobené a ich sériové čísla sú sčítané, výsledok sa rovná N36 alebo 8; pri delení sa poradové čísla odčítajú a výsledok sa rovná N12 alebo 2. ; Pre kocku 2 vynásobte jej sériové číslo N12 číslom 3, aby ste dostali N36, čo je 8; pre druhú odmocninu 4 vydeľte jeho sériové číslo N24 číslom 2, aby ste dostali N12, čo je 2. Čo ak nájdeme štvrtú mocninu čísla 2? N12*{{20}}N48, nikto tu nie je, čo mám robiť? Vo vyššie uvedenom zozname nie je žiadne predchádzajúce číslo, ktoré je 10. Jeho sériové číslo je N40. Ak je sériové číslo väčšie ako 40, pozrite sa len na časť väčšiu ako 40. Napríklad pre N48 sa pozrite na N8, čo je 1,6, a potom ho vynásobte 10, aby ste dostali 16. . Ak je sériové číslo N88, pozrite sa na N8, aby ste dostali 1,6, potom to vynásobte 100, aby ste dostali 160, pretože sériové číslo 100 je N80, sériové číslo 1000 je N120 a tak ďalej pre mechanické prevedenie to stačí používať týchto 20 čísel po celý život. Niekedy je však potrebné použiť číselný systém R40. Je úplnejší so 40 číslami. Komu by to nestačilo, je tu aj séria R80. Číselný systém R40 poznám naspamäť a na všeobecné výpočty nepotrebujem ani kalkulačku. Jednoducho povedané, vypočítajte torznú odolnosť ocele 40-priemeru 45. Súčiniteľ krútenia je 0,5*π*R^3. Torzné napätie je polovica medze klzu 360, čo je 180MPa. Pi je 3,15. Použite ľavú a pravú ruku na stlačenie desatinnej čiarky a v duchu vypočítajte sčítanie a odčítanie sériových čísel. O chvíľu vyjdite. Povedal niekto, že nepridávate bezpečnostný faktor? Povedz mi, mám si vybrať 1,25, 1,5 alebo 2? hehe.
Zlatý rez je 0.618, čo je 1,618, a tu je tiež 1,6.
Postupnosť druhej odmocniny je druhá odmocnina 1, druhá odmocnina 2, druhá odmocnina 3. Je ľahké ju nájsť, však? (Sériové číslo 3 je N19)
Čo je π na druhú? rovná 10. Je vhodné, keď vypočítate, že tlaková tyč je stabilná?
Súčiniteľ krútenia kruhovej tyče je približne 0,1*D^3. Teraz môžete vypočítať koeficient krútenia slovne, však?
Prečo veľká skrutka preskočila priamo z M36 na M40?
Prečo má prevodový pomer 6,3 alebo 7,1?
Prečo má kanálová oceľ hrúbku 12,6, ktorá sa na trhu vyskytuje len zriedka?
Prečo zavolala továreň na outsourcing a povedala, že neexistujú žiadne 140 štvorcových rúr, ale je ich 120 a 160? Pretože číselný systém R5 má prednosť pred číselným systémom R20.
Prečo majú parametre štandardných dielov prvú sekvenciu a druhú sekvenciu? Všeobecne povedané, prvá sekvencia je sekvencia R5.
Prečo má zoznam otvorov pre skrutky v aplikácii Inventor M11.2? Teraz viete, že to nie je vymyslené číslo, však?
obrázok
Ďalej sú tu hrúbka oceľového plechu, model profilovej ocele, prevodový modul, všetky štandardné diely, funkčné parametre, rozmerové parametre, štandardné tolerančné tabuľky na všetkých vzorkách priemyselných výrobkov atď., atď. moment. . Dá sa povedať, že sme pochopili polovicu manuálu mechanického dizajnu, ako aj tie priemyselné produkty, ktoré ešte neboli vyrobené.
Potom, keď navrhujeme produkt, môžeme súčasne navrhnúť sériu namiesto vykonávania takzvanej „štandardizácie“ po dokončení návrhu; ďalej, ak je výrobok určený na sériovú výrobu, môžeme ho dokonca navrhnúť podľa skutočných pracovných podmienok. Navrhnite produkt bez toho, aby ste o ňom veľa vedeli, pretože systém čísel priorít už zahŕňa všetky modely.
Aplikácie systému prioritných čísel, ktoré sú uvedené vyššie, možno označiť za kvapku v mori a čaká na nás nekonečné množstvo aplikácií, ktoré sa sami vyvinieme.
Teraz, keď sme pochopili pôvod hodnoty drsnosti povrchu, poďme sa pozrieť na poznatky o drsnosti povrchu!
1. Pojem drsnosti povrchu
Drsnosť povrchu sa vzťahuje na nerovnosť opracovaného povrchu s malými rozstupmi a malými vrcholmi a úžľabinami. Vzdialenosť (vzdialenosť vĺn) medzi dvoma vrcholmi vĺn alebo dvoma korytami vĺn je veľmi malá (menej ako 1 mm), čo je mikroskopická chyba geometrického tvaru.
Konkrétne sa vzťahuje na výšku a vzdialenosť S malých vrcholov a údolí. Všeobecne rozdelené do bodov S:
S
1 Menšie alebo rovné S Menšie alebo rovné 10 mm je zvlnenie
S>10 mm je tvar f
2. Porovnávacia tabuľka VDI3400, Ra, Rmax
Národné normy stanovujú, že na hodnotenie drsnosti povrchu sa bežne používajú tri ukazovatele (jednotka: μm): priemerná aritmetická odchýlka Ra profilu, priemerná výška nerovnosti Rz a maximálna výška Ry. Indikátor Ra sa často používa v skutočnej výrobe. Maximálna mikroskopická výšková odchýlka Ry obrysu je v Japonsku a iných krajinách bežne vyjadrená symbolom Rmax a v Európe a Spojených štátoch sa bežne používa indikátor VDI. Nasleduje porovnávacia tabuľka VDI3400, Ra a Rmax.
obrázok
Porovnávacia tabuľka VDI3400, Ra, Rmax
obrázok
3. Faktory spôsobujúce drsnosť povrchu
Drsnosť povrchu je vo všeobecnosti spôsobená použitou metódou obrábania a ďalšími faktormi, ako je trenie medzi nástrojom a povrchom dielu počas procesu obrábania, plastická deformácia povrchového kovu počas oddeľovania triesok a vysokofrekvenčné vibrácie v procesnom systéme. V dôsledku rôznych metód spracovania a materiálov obrobkov je hĺbka, hustota, tvar a textúra stôp zanechaných na opracovanom povrchu rozdielna.
4. Hlavné účinky drsnosti povrchu na diely
Ovplyvnite odolnosť proti opotrebovaniu. Čím drsnejší je povrch, tým menšia je účinná kontaktná plocha medzi dosadnutými povrchmi, čím väčší je tlak, tým väčší je odpor trenia a tým rýchlejšie dochádza k opotrebovaniu.
Ovplyvňuje stabilitu strihu. Pri lícovaní s vôľou platí, že čím je povrch drsnejší, tým sa ľahšie nosí, čo spôsobuje postupné zväčšovanie medzery počas práce; v prípade uloženia s presahom je skutočný efektívny presah znížený v dôsledku sploštenia mikroskopických konvexných vrcholov počas montáže. pevnosť spojenia.
Ovplyvňuje silu únavy. Na povrchu drsných dielov sú veľké žľaby, ktoré sú rovnako ako ostré rohy a trhliny citlivé na koncentráciu napätia, čím ovplyvňujú únavovú pevnosť dielca.
Ovplyvňuje odolnosť proti korózii. Povrchy drsných častí môžu ľahko umožniť korozívnym plynom alebo kvapalinám preniknúť do vnútornej kovovej vrstvy cez mikroskopické úžľabia na povrchu, čo spôsobí povrchovú koróziu.
Ovplyvniť tesnenie. Drsné povrchy k sebe nemôžu tesne priliehať a cez medzery medzi kontaktnými povrchmi uniká plyn alebo kvapalina.
Ovplyvňuje tuhosť kontaktu. Kontaktná tuhosť je schopnosť povrchu spoja častí odolávať kontaktnej deformácii pri pôsobení vonkajších síl. Tuhosť stroja závisí vo veľkej miere od tuhosti kontaktu medzi rôznymi časťami.
ovplyvniť presnosť merania. Drsnosť povrchu meraného povrchu dielu a meracieho povrchu meracieho nástroja priamo ovplyvní presnosť merania, najmä pri presnom meraní.
Okrem toho drsnosť povrchu bude mať rôzny stupeň vplyvu na povlak dielov, tepelnú vodivosť a kontaktný odpor, schopnosť odrážať a vyžarovať výkon, odolnosť voči prúdeniu kvapaliny a plynu a prúdenie prúdu na povrchu vodiča.
5. Základ pre hodnotenie drsnosti povrchu
1. Dĺžka odberu vzoriek
Vzorkovacia dĺžka L je dĺžka referenčnej čiary špecifikovanej na vyhodnotenie drsnosti povrchu. Dĺžka, ktorá môže odrážať charakteristiky drsnosti povrchu, by sa mala vybrať na základe skutočnej tvorby povrchu a charakteristík textúry dielu. Dĺžka odberu vzoriek by sa mala merať na základe všeobecného smeru skutočného profilu povrchu. Dĺžka odberu vzoriek je špecifikovaná a zvolená tak, aby sa obmedzili a znížili vplyvy zvlnenia povrchu a chýb tvaru na výsledky merania drsnosti povrchu. Bežne používané možnosti pre drsnomery sú: {{0}} 0,25 mm, 0,8 mm, 2,5 mm
obrázok
2. Dĺžka hodnotenia
Dĺžka hodnotenia je dĺžka potrebná na vyhodnotenie profilu, ktorá môže zahŕňať jednu alebo niekoľko dĺžok vzorkovania. Pretože drsnosť povrchu rôznych častí povrchu dielu nie je nevyhnutne rovnomerná, jedna vzorkovacia dĺžka často nemôže primerane odrážať určitú vlastnosť drsnosti povrchu. Na vyhodnotenie drsnosti povrchu je preto potrebné odobrať na povrchu niekoľko vzorkovacích dĺžok. Dĺžka hodnotenia vo všeobecnosti zahŕňa 1 až 5 dĺžok vzorkovania L. Keď je dĺžka vzorkovania 0,8 a dĺžka hodnotenia je 5L, 5X0.8=4mm
3. Základná línia
Referenčná čiara je stredová čiara obrysu používaná na vyhodnotenie parametrov drsnosti povrchu. Existujú dva typy základných čiar: stredná čiara najmenších štvorcov obrysu: v rámci dĺžky vzorkovania je súčet druhých mocnín odchýlok obrysu každého bodu na obrysovej čiare najmenší a má geometrický tvar obrysu. Aritmetický priemer stredovej čiary obrysu: V rámci dĺžky vzorkovania sú plochy obrysov na oboch stranách stredovej čiary rovnaké. Teoreticky je stredová čiara najmenších štvorcov ideálnou základnou čiarou, ale je ťažké ju získať v praktických aplikáciách. Preto sa namiesto toho vo všeobecnosti používa aritmetický priemer stredovej čiary obrysu a namiesto toho sa môže počas merania použiť priamka s približnou polohou.
4. Merací zdvih
Merací zdvih sa vzťahuje na vzdialenosť pohybu dotykového hrotu snímača na skutočnom obrobku. Merací zdvih je zvyčajne výpočtovým vzťahom vyhodnocovacej dĺžky plus 2 vzorkovacích dĺžok: napríklad, keď je vyhodnocovacia dĺžka vybratá ako 5L, vzorkovacia dĺžka L je 0,8 mm, merací zdvih je 5L{{5 }}L=7L a meraný zdvih je 7X0.8=5.6 mm. Uvedomte si to Veľmi dôležité, je možné vypočítať vzdialenosť prejdenú na obrobku. Toto určuje veľkosť kontaktnej plochy najmenšieho obrobku meraného používateľom.
6. Parametre hodnotenia drsnosti povrchu
1. Parametre výškovej charakteristiky
Ra aritmetický priemer odchýlky obrysu: aritmetický priemer vynikajúcich hodnôt odchýlky obrysu v rámci vzorkovacej dĺžky (lr). Pri skutočnom meraní platí, že čím väčší je počet meracích bodov, tým presnejšie je Ra.
Obrázok] [obrázok
Rz Maximálna výška profilu: Vzdialenosť medzi vrcholovou čiarou a spodnou čiarou údolia.
Ra je výhodné v rámci bežne používaného rozsahu parametrov amplitúdy. Pred rokom 2006 bol v národnom štandarde ďalší hodnotiaci parameter: „Desaťbodová výška mikroskopickej nerovnosti“, ktorá je reprezentovaná Rz a maximálna výška vrstevnice je reprezentovaná Ry. Po roku 2006 bola desaťbodová výška mikroskopických nerovností v národnej norme zrušená a bola prijatá. Rz predstavuje maximálnu výšku profilu.
obrázok
2. Charakteristické parametre rozstupov
Rsm Priemerná šírka buniek obrysu. Priemerná vzdialenosť mikroskopických nepravidelností v profile v rámci vzorkovacej dĺžky. Rozstup mikronepravidelnosti sa vzťahuje na dĺžku vrcholu obrysu a priľahlého údolia obrysu na stredovej čiare. Pre rovnakú hodnotu Ra nemusí byť hodnota Rsm nevyhnutne rovnaká, takže odrazená textúra bude iná. Povrchy, ktoré hodnotia textúru, sa zvyčajne zameriavajú na dva ukazovatele Ra a Rsm.
obrázok
Parameter tvarovej charakteristiky Rmr je vyjadrený pomerom dĺžky podpery profilu, čo je pomer dĺžky podpery profilu k dĺžke vzorkovania. Dĺžka podpory obrysu je súčet dĺžok úsekov získaných pretínaním obrysu s priamkou rovnobežnou so stredovou čiarou a vzdialenosťou c od čiary vrcholu obrysu v rámci dĺžky vzorkovania.
7. Metóda merania drsnosti povrchu
1. Porovnávacia metóda
Používa sa na merania na mieste v dielňach, často sa používa na merania na stredných alebo drsných povrchoch. Metóda spočíva v určení hodnoty drsnosti meraného povrchu porovnaním so vzorkou drsnosti označenou určitou hodnotou.
2. Metóda dotykového pera
Drsnosť povrchu využíva diamantový hrot s polomerom zakrivenia hrotu asi 2 mikróny na pomalé posúvanie pozdĺž meraného povrchu. Pohyb diamantového hrotu nahor a nadol je prevedený na elektrický signál pomocou elektrického snímača dĺžky. Po zosilnení, filtrovaní a výpočte je indikovaný zobrazovacím prístrojom. Na získanie hodnoty drsnosti povrchu je možné použiť aj záznamník na zaznamenanie profilovej krivky meraného úseku. Vo všeobecnosti sa meracie nástroje, ktoré dokážu zobraziť iba hodnoty drsnosti povrchu, nazývajú nástroje na meranie drsnosti povrchu, zatiaľ čo tie, ktoré dokážu zaznamenávať krivky profilu povrchu, sa nazývajú merače profilu drsnosti povrchu. Oba meracie prístroje majú elektronické výpočtové obvody alebo počítače, ktoré dokážu automaticky vypočítať aritmetickú strednú odchýlku profilu Ra, desaťbodovú výšku mikronerovnosti Rz, maximálnu výšku profilu Ry a ďalšie rôzne vyhodnocovacie parametre. Majú vysokú účinnosť merania a sú použiteľné na meranie drsnosti povrchu Ra 0,025 ~ 6,3 mikrónov.
3. Metóda rezu svetlom
Svetelný pás vytvorený po prechode svetla cez štrbinu sa premietne na meraný povrch a drsnosť povrchu sa meria na základe obrysovej krivky vytvorenej jeho priesečníkom s meraným povrchom (obrázok 3). Po prechode svetla vyžarovaného zo svetelného zdroja cez kondenzor, štrbinu a šošovku objektívu 1 sa štrbina premietne na meraný povrch pod uhlom sklonu 45 stupňov, čím sa vytvorí prierezový profil meraného povrchu, ktorý je potom sa zosilní a premietne na meraný povrch cez šošovku objektívu 2. na nitkový kríž. Pomocou okuláru mikrometra a čítacieho bubna najskôr odčítajte hodnotu h a potom vypočítajte hodnotu H.
